1第五章敞开体系与溶液-引言5-1引言一、溶液的定义、特点与分类1、研究对象:组成可变的多组分均相体系。2、溶液定义:体系含有多个组分,每一组分物质都以分子、原子、离子的形式分散到其他物质之中。3、溶液特点:属于多组分均相体系,组成在一定范围可变化。4、溶液分类:5、溶剂(A)和溶质(B):固态溶液:又称固溶体电化学—电解质溶液:盐水—非电解质溶液:糖水液态溶液又称气态混合物气态溶液溶液**:BSgAllnslSlnslg为、,为§5-1引言-组成表示BBBBBBB)M/B(M/Bnnx的质量物质的质量物质BBnn1BBx2二、溶液的组成表示法Bx1、物质的量分数(摩尔分数)溶液中物质B的物质的量分数定义为:2、质量分数Bw物质B的质量分数指溶液中所含B的质量与溶液的总质量之比BBBBw的质量物质的质量物质1BBwBxBw都是无量纲的量。和3Bm3、质量摩尔浓度溶质B的质量摩尔浓度是指1kg溶剂中所溶解的B的物质的量,这个表示方法的优点是可以用准确的称重法来配制溶液,不受温度影响,在电化学中用应用较为广泛:AABABABBMnnWMBWnm的质量物质单位:mol•kg-1。4、物质的量浓度BcVncBB单位:mol•m-3。(1)浓度是溶液系统的强度性质,与溶液的量无关。(2)同一溶液只要取适量的溶液就可进行不同标度的浓度之间的换算。(3)在很稀的浓度范围内,上述各种浓度量之间成正比例关系。§5-1引言-组成表示4ABAABABBABBMmMmnnnnnndefx极稀BABBAABAABBABBMMwMMmmMmMmnnx极稀例:对二元体系:ABABABAABABBMcMVnMVnMmnnnx极稀§5-1引言-组成表示5例.(1)试求Bx=0.0177的乙醇水溶液的质量摩尔浓度BmBwBc(2已知乙醇质量分数为0.044的溶液的密度=992kg.m-3,。试求此水溶液的浓度解:(1)取1mol溶液,则其中含B(即乙醇)和A(即水)分别为0.0177mol和0.9823mol,则(2)取100g溶液,则其中含B为(4.4/46)mol,溶液体积为(0.1/992)m3,=4.4/46/(0.1/992)=948mol•m-3Bc=0.0177mol/(0.9823·MA)=0.0177/(0.9823×18×10-3)=1mol.kg-1Bm§5-1引言-组成表示6§5-2偏摩尔量、化学反应组成可变:相变、混合组成不变:双变量系统封闭系统)P,T(fZ一、组成可变系统的状态描述:1、组成可变的封闭系统相当于敞开系统2、溶液的状态描述)xxPT(K)xxxPT()nnPT(VVK)nnnPT(VV)V()(BACBABACBA、、、二元溶液:各变量)(共、、、、为例):)强度性质(以(、、、二元溶液:各变量)(共、、、、:为例以容量性质12217§5-2偏摩尔量idmm*B,mB*A,mAidmVVVnVnV1、一个实例-不同的乙醇水溶液:二、偏摩尔量:8☆纯物质形成多组分体系后,其容量性质不等于纯物质该种性质的加和值,而且随组成而变。☆当然,1molB对体系的贡献不等于纯B时该性质的数值,即:*m,BBVV*m,BBGG为什么引入偏摩尔量?混合态与纯态不同,组分间存在相互作用,需要研究混合物中各组分对系统广延量的贡献-偏摩尔量§5-2偏摩尔量9§5-2偏摩尔量2、偏摩尔量的定义设Z代表V,U,H,S,F,G这些广度性质,则对多组分体系:Z=f(T,p,nA,nB,……)其全微分则为:BnpTBnnnpTnTnpdnnZdnnZdppZdTTZdZccBB,,1,...,...,,,1,,32§5-2偏摩尔量cnpTBBnZZ,,BBnTnpdnZdppZdTTZdZBB,,10定义:则:ZB—偏摩尔量脚注T,p表示T,p恒定,nC表示除组分B以外,其余所有组分(以C代表)均保持恒定不变。11ZB代表cnpTBBnVV,,cnpTBBnUU,,cnpTBBnHH,,cnpTBBnGG,,cnpTBBnFF,,cnpTBBnSS,,§5-2偏摩尔量12(1)物理意义①偏摩尔量ZB是在T,p以及除nB外所有其他组分的物质的量保持不变的条件下,任意广度性质Z随nB的变化率。②也可理解为:在定温、定压下,向大量的某一定组成的混合物或溶液中加入单位物质的量的B时...