4第四章_溶液

3. 化学势（chemical potential）
（1）
G G G dG dnB dT p dp n T p ,nB B T , n B B T , p , n
C
当组成不变时，
G dG SdT Vdp dnB n B B T , p ,nC
2.单选题： (1)1molA与 nmol B组成的溶液，体积为0.65 dm3 ，当xB = 0.8 时，A的偏摩尔体积VA=0.090dm3· -1，那么B的偏摩尔VB 为: mol (A) 0.140 dm3· -1 ； mol (B) 0.072 dm3· -1 ； mol (C) 0.028 dm3· -1 ； mol (D) 0.010 dm3· -1 。 mol
ΔG TΔS
1
ΔS2 ΔS1 ΔS 56.25J K
1
ΔG2 ΔG1 ΔG 298.15 56.25J 16.77kJ
（5）化学势与温度的关系
B SB,m T p,nB
4. 恒温下理想气体混合物化学势
（1）单组分纯理想气体
RT dGm Vmdp dp p
T Gm RT ln p
Gm RT ln p C
* (Pg) O (g) p RT dp O (g) RT ln( p / p O ) p O p
B
G T p ,nB T , p ,n
S
C
nB T , p ,n
S
B ,m
C
（3） 等温等压下, 系统内发生相变化或化学变化时, 有

第 四 章 溶 液1.浓度均为0.01mol·kg -1的蔗糖、葡萄糖、HAc 、NaCl 、BaCl 2其水溶液的凝固点哪一个最高，哪一个最低？解：NaCl 、BaCl 2是强电解质，HAc 是弱电解质，蔗糖、葡萄糖是非电解质。

同浓度的化合物，其质点数大小依次为： BaCl 2﹥NaCl ﹥HAc ﹥蔗糖 = 葡萄糖故凝固点最高是蔗糖和葡萄糖，最低是BaCl 2 水溶液。

2.溶解3.24g 硫于40g 苯中，苯的沸点升高0.18K ，已知苯的K b =2.53，问硫在此溶液中的分子是由几个硫原子组成的？解：设〝硫分子〞的摩尔质量为M （g·mol -1）据ΔT b =K b ·m m=b b K T ∆=53.281.0=0.32(mol·kg -1)又∵m=M 24.3×401000 ∴M=253(g·mol -1) ∵硫原子量是32， ∴硫分子是由八个硫原子组成。

3.为了防止水在仪器内结冰，可以加入甘油以降低其凝固点，如需冰点降至271K ，则在100g 水中应加入甘油多少克？（甘油分子式为C 3H 8O 3）解：甘油的摩尔质量为92（g·mol -1）据ΔT f =K f ·m m=86.1271273-=1.075(mol·kg -1) ∴应加入甘油为1.075×92×100／1000=9.9克4.相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g 水中，比较所得溶液的凝固点、沸点和渗透压。

解：二者均为非电解质，葡萄糖（C 6H 12O 6）摩尔质量大于甘油（C 3H 8O 3）的摩尔质量。

故相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g 水中，得到的葡萄糖溶液的质量摩尔浓度小于甘油溶液。

按依数性原则，凝固点：葡萄糖溶液﹥甘油溶液；沸点：葡萄糖溶液﹤甘油溶液；渗透压：葡萄糖溶液﹤甘油溶液。

5.四氢呋喃（C 4H 8O ）曾被建议用作防冻剂，应往水中加多少克四氢呋喃才能使它的凝固点下降值与加1克乙二醇（C 2H 6O 2）作用相当？解： 四氢呋喃和乙二醇均为非电解质，故两者物质的量相等时，二者水溶液的ΔT f 相同。

(nM ) (nM ) (nM ) d (nM ) ( ) P ,ni dT ( )T ,ni dP ( )T , P ,n ji dni T P ni
定义
偏摩尔性质：用偏微分 (nM ) Mi [ ]T , P,n ji ni 表示性质随组成变化
M V, U, H, S, F, G
35
(nM ) Mi [ ]T , P,n ji ni
1 2
3 4
变情况下，向无限多的溶液中加入1mol的 组分i所引起的一系列热力学性质的变化。
物理意义：在T、P和其它组分量nj不
强度性质：只有广度性质才有偏摩尔性质， 而偏摩尔性质是强度性质。 纯物质：偏摩尔性质就是它的摩尔性质。
影响因素：任何偏摩尔性质都是T，P和组 成X的函数。 影响作用力必影 响偏摩尔性质
46
§4.2.3 偏摩尔性质 M i 的计算
1
解析法：定义式
2
截距法：二元体系
47
2
截距法：二元体系
I1
dM M I 2 dx1 x1
切线
K 斜率
M
I2
M2
组分
M1
dM I 2 M x1 M2 dx1
0
x1
1
dM I1 M x2 M1 dx1
两个特殊点
M1 M
M 1 lim M 1
x1 1
M 2 lim M 2
x2 1
M lim M 1
x1 0
1
Mx2 0
2
例1. 实验室需要配制含有20％(wt％)的甲醇的水溶液 3×10-3m-3作防冻剂．问在20℃时需要多少体积的甲醇 （1）和水（2）混合，方能配制成3×10-3m3的防冻溶液。

MB
f
B
mA ΔTf
kg mol
-1
意义：难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低与溶液
的质量摩尔浓度成正比。 ------- 稀溶液依数性表现之三
0.1923 × 0.21 = ？
1.物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的 -1 量。符号 cB或c[B]，单位mol· L 。
n m N c V MV N AV
（1）指明基本微粒； （2）不特别指明时，凡说到溶质B的浓度就是专指B的物质的 量浓度。 （3）已知相对质量的物质在人体中的含量都应以物质的量浓度 表示。
例、将40g NaOH 溶于1000 mL水中配成溶液，计算该 溶液中NaOH的质量分数。
6.体积分数：在相同的温度和压力下，溶质的体积与溶 液的总体积之比。符号φB，单位1。
φB
VB V
分子分母单位一致
过去有用百分数表示的（体积百分浓度）。适用于气体、 液体。
例、将150mL乙醇加水配成200mL医用酒精溶液，计 算该酒精溶液中乙醇的体积分数。

蒸气压与温度有关，同一种物质，温度愈高， 固体物质的蒸气压一般很小
蒸气压也就愈大。

蒸汽压与液体的本性及温度有关。
如，20℃时, 水的蒸汽压为2.34Kpa, 而乙醇5.853 Kpa, 乙醚却高达59.061 Kpa. 不同温度下水的蒸汽压
T/K 273 278 283 293 303 313 323 p/kPa 0.610 6 0.871 9 1.227 9 2.338 5 4.242 3 7.375 4 12.333 6 T/K 333 343 353 363 373 423 p/kPa 19.918 3 35.157 4 47.342 6 70.100 1 101.324 7 476.026 2