自由能、化学势课件.ppt

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1、为什么要定义新函数?热力学第一定律导出了热力学能这个状态函数,为了处理热化学中的问题,又定义了焓。热力学第二定律导出了熵这个状态函数,但用熵作为判据时,体系必须是孤立系统,也就是说必须同时考虑体系和环境的熵变,这很不方便。通常反应总是在定温、定压或定温、定容条件下进行,有必要引入新的热力学函数,利用体系自身状态函数的变化,来判断自发变化的方向和限度。2-1 Gibbs自由能自由能 热力学第一定律热力学第一定律 dU=Q+W=Q+We+W =Q -Pe dV+W 热力学第二定律热力学第二定律0eTQdS0 QdSTe第一和第二定律的联合公式为第一和第二定律的联合公式为0WdVPdUdSTee一一

2、.Helmholtz自由能自由能对对封闭体系封闭体系,发生一个发生一个定温定温.定容定容的变化过程的变化过程因为因为0WdVPdUdSTee所以所以0TdSdUW()d UTSW 即即TSUF F 称为称为helmholtz自由能(自由能(J),是体系的状态函数。其绝对),是体系的状态函数。其绝对值无法测量。值无法测量。,T VdFW Helmholtz(1821 1894,德国人)定义了一个状态函数即即,T VdFW 公式告诉我们,在封闭体系中,在定温、定容下公式告诉我们,在封闭体系中,在定温、定容下:如果某一变化过程的如果某一变化过程的 W0,则则FT,V0,则,则FT,V 0,说明体系必

3、须从环,说明体系必须从环 境吸收功,才能使某一过程进行,则该过程就是境吸收功,才能使某一过程进行,则该过程就是非自发过程非自发过程,反方向可以自发。反方向可以自发。如果某一变化过程的如果某一变化过程的 W=FT,V,则该过程就是可逆过程。,则该过程就是可逆过程。在定温、定容可逆过程中,体系对环境所作的最大功等于体系在定温、定容可逆过程中,体系对环境所作的最大功等于体系 Helmholtz 自由能的减少值自由能的减少值,所以也把,所以也把 A 称为称为功函。功函。FT,V W是不可能实现的假想过程。是不可能实现的假想过程。或或,T VFW 因此,在封闭体系中,定温、定容变化过程的自发方向可用因此

4、,在封闭体系中,定温、定容变化过程的自发方向可用FT,V的正、负来判断。的正、负来判断。,0T VF自发过程自发过程可逆过程可逆过程,平衡态平衡态 反方向为自发过程反方向为自发过程 Holmholtz判据的应用条件:判据的应用条件:封闭体系、定温、定容的变化封闭体系、定温、定容的变化过程。过程。-Holmholtz判据。判据。,T VFW,0T VF,T VFW 违背热力学第二定律不能实现的假想过程违背热力学第二定律不能实现的假想过程00,WVTdF对对封闭体系封闭体系,W=0 的的定温定温.定容定容的变化过程的变化过程 此不等式是封闭体系此不等式是封闭体系,W=0 的的定温定温.定容定容变化

5、过程自发方向变化过程自发方向的判据的判据-Holmholtz判据。判据。即自发变化总是朝着即自发变化总是朝着Helmholtz自由自由能减少的方向进行。能减少的方向进行。,00T V WF0 反方向为自发过程反方向为自发过程1)判据的应用条件:)判据的应用条件:封闭体系、定温、定容、封闭体系、定温、定容、W=0的变化过程的变化过程2)除除定温、定容定温、定容(或或W=0)条件外的其它变化过程的条件外的其它变化过程的F的大小的大小 均不能用来作判据。均不能用来作判据。二二.Gibbs自由能自由能0WdVPdUdSTee对对封闭体系封闭体系,定温定温.定压定压的变化过程的变化过程0TdSdUPdV

6、W()d UPVTSW G=U+PV TS=H TS G-称为称为Gibbs自由能,体系的状态函数自由能,体系的状态函数,(J),绝对值无法测量。绝对值无法测量。因为因为Gibbs定义了一个状态函数:定义了一个状态函数:,T PdGW,T PGW,T PdGW Gibbs自由能判据的应用条件:自由能判据的应用条件:封闭体系、定温、定压的变封闭体系、定温、定压的变化过程。化过程。-Gibbs自由能判据。自由能判据。,0TpG自发过程自发过程可逆过程可逆过程,平衡态平衡态 反方向为自发过程反方向为自发过程,TpGW,0TpG,TpGW 违背热力学第二定律不能实现的假想过程违背热力学第二定律不能实现

7、的假想过程2)除)除定温、定压(或定温、定压(或W=0)条件外的其它变化过程条件外的其它变化过程G的大小的大小 均不能用来作判据。均不能用来作判据。,00T P WdG对对封闭体系封闭体系,W=0 的的定温定温.定压定压变化过程变化过程 此不等式是此不等式是封闭体系封闭体系,W=0 的的定温定温.定压定压变化过程自发方向变化过程自发方向的判据的判据-Gibbs自由能判据。自由能判据。即自发变化总是朝着即自发变化总是朝着Gibbs自由能自由能减少的方向进行。减少的方向进行。,00T P WG0 反方向为自发过程反方向为自发过程1)判据的应用条件:)判据的应用条件:封闭体系、定温、定压、封闭体系、

8、定温、定压、W=0的变化过程的变化过程Holmholtz、Gibbs自由能判据的优点是:自由能判据的优点是:1.在定温、定容(或定温、定压)下,可直接用体系在定温、定容(或定温、定压)下,可直接用体系 性质的变量对过程方向和限度进行判断,而不需要考性质的变量对过程方向和限度进行判断,而不需要考 虑环境的性质。虑环境的性质。2.除了可判断过程的方向性和限度外,还可判断过程除了可判断过程的方向性和限度外,还可判断过程 的方式是可逆还是不可逆。的方式是可逆还是不可逆。3.因为大部分实验在定温、定压条件下进行,所以 Gibbs自由能判据应用更广泛。三三.判断过程方向及平衡条件的总结判断过程方向及平衡条

9、件的总结函数函数 体系体系 应用条件应用条件 判判 据据 S 孤立孤立 任意过程任意过程 S 0 自发过程自发过程 =0 可逆过程可逆过程,平衡平衡 S 封闭封闭 任意过程任意过程 S体体+S环环 0 自发自发 =0 可逆可逆,平衡平衡 G 封闭封闭 定温定压定温定压 0 反方向自发反方向自发 F 封闭封闭 定温定容定温定容 0 反方向自发反方向自发例题:以下过程可分别用哪些判据来判断过程的自发方向?例题:以下过程可分别用哪些判据来判断过程的自发方向?A:理想气体自由膨胀:理想气体自由膨胀C:298K,P 下,下,C C(石墨石墨)C(金刚石金刚石)B:H2O(g,363K,P)H2O(l,3

10、63K,P)D:298K,1mol萘在氧弹量热计中完全燃烧生成稳定的燃烧产物萘在氧弹量热计中完全燃烧生成稳定的燃烧产物 (氧弹量热计是一定容反应装置)(氧弹量热计是一定容反应装置)E:298K,P下,下,Cu-Zn电池中发生的化学反应电池中发生的化学反应答案:答案:A:S判据判据B:S、GC:S、GD:S、FE:S、G四四.热力学基本公式热力学基本公式 dU=TdS PdV+WR dH=TdS+VdP+WR dF =-SdT PdV+WR dG=-SdT+VdP+WR公式应用条件公式应用条件 纯组分均相封闭体系纯组分均相封闭体系;或或 组成不变的多组分均相封闭体系组成不变的多组分均相封闭体系

11、可逆过程可应用可逆过程可应用dU=TdS PdV U=f(s,v);s,v是是U的特征参变数的特征参变数dH=TdS+VdP H=f(s,p);s,p是是H的特征参变数的特征参变数dF =-SdT PdV F=f(T,V);T,V是是F的特征参变数的特征参变数dG=-SdT+VdP G=f(T,p);T.p是是G的特征参变数的特征参变数公式应用条件公式应用条件 W=0 的纯组分均相封闭体系的纯组分均相封闭体系或或 W=0 的组成不变的多组分均相封闭体系的组成不变的多组分均相封闭体系 可逆与不可逆过程均可应用可逆与不可逆过程均可应用若体系不做非体积功若体系不做非体积功例题例题:A.363K,10

12、0kPa下的水蒸气凝结为水;下的水蒸气凝结为水;B.电解水制取氢气和氧气;电解水制取氢气和氧气;C.298K,P 下,下,N2(g)+H2(g)=NH3(g),反应没有达平衡,反应没有达平衡D.CO(g)在密闭容器中进行绝热不可逆膨胀。在密闭容器中进行绝热不可逆膨胀。D解题说明:公式的适用条件是:解题说明:公式的适用条件是:W=0的均相封闭体系的均相封闭体系 或:或:W=0 的组成不变的多组分均相封闭体系的组成不变的多组分均相封闭体系A:多相体系;多相体系;C:组成发生改变的多组分均相体系:组成发生改变的多组分均相体系D:W=0的均相封闭体系的均相封闭体系B:做了电功的多相体系:做了电功的多相

13、体系只有答案只有答案D符合公式应用条件符合公式应用条件五五.Gibbs自由能随温度的变化自由能随温度的变化对对W=0 的纯组分的纯组分(或组成不变的多组分或组成不变的多组分)均相封闭体系均相封闭体系 dG=-SdT+VdP在定压下在定压下 dGp=-SdT 或或STGP)(STGP)(STHGTHGSTHGTGP)(2)(THTTGP-GibbsHelmholtz 公式六六.Gibbs自由能随压力的变化自由能随压力的变化 对对W=0 的纯组分的纯组分(或组成不变的多组分或组成不变的多组分)均相封闭体系均相封闭体系 dG=-SdT+VdP在定温下在定温下 dGT=VdP 或或VPGT)(VPGT

14、)(dPVGPPT21-W=0 的定温过程的计算公式的定温过程的计算公式 对任意物质都适用对任意物质都适用.2-2 定温物理变化定温物理变化 G的计算的计算dGSdTVdP 1221lnlnVPGnRTnRTVP22112112lnlnPPTPPPVnRTGVdPdPnRTnRTPPV方法方法2:方法方法1:一一.理想气体定温过程理想气体定温过程条件:封闭体系,条件:封闭体系,W=021()0lnVGHTSHT STnRV 二二.纯液体或纯固体的定温过程纯液体或纯固体的定温过程21)(12PPllTPPVdPVG21)(12PPssTPPVdPVG方法方法1:方法方法2:()TTTTGHTSH

15、T S 21()()TTHUPVV PV PP 0TS21()TGV PP例题例题1.1mol理想气体在理想气体在300K时时,从从 1106Pa 膨胀到膨胀到 1105 Pa,求求 过程的过程的 U,H,S,G,Q,W1.设过程为定温可逆过程设过程为定温可逆过程.2.向真空膨胀向真空膨胀0U解解10HJPPnRTW57641010ln300314.81ln6512JWQ576412.193005764KJTQSJPPnRTG57641010ln300314.81ln6512解解2.Q=0 ,W=0 ,U,H,S,G 同上 三三.定温定压可逆相变定温定压可逆相变00,WPTG4定温定压不可逆相

16、变定温定压不可逆相变 方法方法1:由于定温条件下的计算公式简单由于定温条件下的计算公式简单,因因 此设计此设计定温变压可逆途径定温变压可逆途径 求解求解.方法方法2:可通过:可通过设计设计 定压变温可逆途径定压变温可逆途径 先先计计 算不可逆相变的算不可逆相变的 H 和和 S 再根据公式再根据公式 G=H-T S 计算计算定温定压不可逆相变的定温定压不可逆相变的 G 例题例题.已知过冷已知过冷CO2(l)在在-59 C的饱和蒸气压为的饱和蒸气压为 466.0 kPa,同温同温 下下 CO2(s)的饱和蒸气压为的饱和蒸气压为 439.2 kPa,计算计算1mol过冷过冷CO2(l)在在-59 C

17、 ,标准压力下凝固时的标准压力下凝固时的 G.CO2(l,-59 C,P )G)(*1PPVGll02 G*3lnlsPPnRTG04G)(*5ssPPVGCO2(s,-59 C,P )CO2(l,-59 C,466.0kPa)CO2(g,-59 C,466.0kPa)CO2(g,-59 C,439.2kPa)CO2(s,-59 C,439.2kPa)解法解法2:G=H-TSCO2(l,-59 C,P )CO2(s,-59 C,P )GCO2(l,Tf,P )CO2(s,Tf,P )H,S H1 S1 H2,S2 H3 S3 2-3 化学反应化学反应 G的计算的计算1标准摩尔生成自由能标准摩尔

18、生成自由能规定规定:在标准压力和在标准压力和298K下下,各元素最稳定单质的自由能为零各元素最稳定单质的自由能为零.定义定义:在标准压力下在标准压力下,在在298K时时,由纯的最稳定的单质化合生成由纯的最稳定的单质化合生成1mol某化合物时反应的标准摩尔自由能变某化合物时反应的标准摩尔自由能变,称为该化合物称为该化合物的标准摩尔生成自由能的标准摩尔生成自由能,表示为表示为 fGm(kJmol-1).显然标准压力和显然标准压力和298K下下,各元素最稳定单质的标准摩尔生各元素最稳定单质的标准摩尔生成自由能为零。成自由能为零。对有离子参加的反应对有离子参加的反应,同时规定同时规定fGm(H+)=0

19、,由此求出其它由此求出其它离子的标准摩尔自由能变。离子的标准摩尔自由能变。二二.化学反应化学反应 r Gm的计算的计算1.由物质的由物质的fGm求算求算 rGm =BfGm,B2.由反应的由反应的rHm 和和 rSm 求算求算 rGm=rHm -TrSm 例题例题:已知已知 CO2(g)+2NH3(g)(NH2)2CO(s)+H2O(l)Sm/JK-1mol-1 213.6 192.5 104.6 69.96fHm/kJmol-1 -393.5 -46.19 -333.2 -285.8 1.计算计算298K时,上述反应的时,上述反应的rGm,并判断该反应在并判断该反应在 此条件下能否自发进行?

20、此条件下能否自发进行?2.设在设在 298-350K 范围内,范围内,rSm变化不大变化不大,可视为常可视为常 数数,计算计算350K时的时的rGm,判断反应能否自发进行判断反应能否自发进行.3.估计该反应能自发进行的最高温度估计该反应能自发进行的最高温度.解解:(1)rSm=69.96+104.6 2(192.5)213.6 =-424 J K-1 mol 1 rHm=-133.12 KJ mol 1rGm=rHm-TrSm=-6.77 KJ mol 1rGm 0 ,反应在反应在350K,标准压力下不能自发进行标准压力下不能自发进行(3)KSHTmrmr3144241012.1333三三.在

21、指定压力下温度对反应自发性的影响在指定压力下温度对反应自发性的影响rH rS rG=rH-TrS 反应的自发性反应的自发性 +在任意温度下反应均可自发在任意温度下反应均可自发 +任意温度下反应都不能自发任意温度下反应都不能自发 +低温时低温时 在低温下反应不能自发在低温下反应不能自发 高温时高温时 在高温下反应能自发进行在高温下反应能自发进行 低温时低温时 在低温下反应能自发进行在低温下反应能自发进行 高温时高温时 在高温下反应不能自发进在高温下反应不能自发进转折温度转折温度T=H/S A B 例题例题1:定温定压下进行的化学反应,其方向由:定温定压下进行的化学反应,其方向由rHm和和rSm共

22、同共同 决定,自发进行的反应满足下列关系中的决定,自发进行的反应满足下列关系中的 DC D 解答:因为定温、定压自发过程的解答:因为定温、定压自发过程的 rGm0,即,即 rGm=rHm-TrSm 0 所以得自发过程的:所以得自发过程的:2-4 偏摩尔量偏摩尔量1偏摩尔量偏摩尔量乙醇和水的混合体积乙醇和水的混合体积(溶液总量为溶液总量为100g)乙醇浓度乙醇浓度 V乙醇乙醇 V水水 溶液体积溶液体积(cm)溶液体积溶液体积(cm)质量质量%cm cm (相加值相加值)(实验值实验值)10 12.67 90.36 103.03 101.84 30 38.01 70.28 108.29 104.8

23、4 50 63.35 50.20 113.55 109.43偏摩尔量的定义偏摩尔量的定义:在一定温度和压力下在一定温度和压力下,保持多组分体系中除某种物质以外的所有物保持多组分体系中除某种物质以外的所有物质的量不变质的量不变,改变这种物质的微小量所引起体系某种广度性质的变改变这种物质的微小量所引起体系某种广度性质的变化值与该物质的量的改变值的比值化值与该物质的量的改变值的比值.偏摩尔量是强度性质偏摩尔量是强度性质,其值与体系总量无关其值与体系总量无关,但与混合但与混合物的浓度有关物的浓度有关,对纯组分对纯组分,偏摩尔量就是摩尔量偏摩尔量就是摩尔量.jnPTBmBnzZ,jnPTBmBnVV,j

24、nPTBmBnGG,说明说明:对纯物质而言对纯物质而言,偏摩尔量就是摩尔量偏摩尔量就是摩尔量.mPTmBVnVV,)(mPTmBSnSS,)(mPTmBGnGG,)(二二.集合公式集合公式 在一定的温度在一定的温度,压力和浓度的条件下压力和浓度的条件下,体系处于体系处于一定的状态一定的状态,体系的某一广度性质可用下式计算体系的某一广度性质可用下式计算 BmBBZnZ,BmBBVnV,BmBBGnG,例题例题:有一水和乙醇形成的混合溶液,水的物质的量的分数为0.4,乙醇的偏摩尔体积为57.5 mlmol-1,该溶液的密度为0.8494 gml-1,计算此溶液中水的偏摩尔体积mOHHCOHHCmO

25、HOHVnVnV,525222mldmV97.408494.0466.0184.05.576.04.097.40,2mOHV1,18.162molmlVmOH 2-5 化学势化学势 一一.化学势的定义化学势的定义对对W =0的纯组分的纯组分(或组成不变的多组分)均相封闭体系或组成不变的多组分)均相封闭体系 dG=-SdT+VdP G=f(T,P)对对W =0的组成发生变化的多组分封闭体系(或多相体系)的组成发生变化的多组分封闭体系(或多相体系)G=f(T,P,n1,n2,)2,21,1,)()()()(dnnGdnnGdPPGdTTGdGjjiinPTnPTnTnP,()iPnGsT,()iT

26、nGVPjnPTnG,11)(jnPTnG,22)(jnPTiinG,)(iiinPTidnVdPSdTdnnGVdPSdTdGj,)(化学势的其它表示形式化学势的其它表示形式 U=f(S,V,n1,n2,)H=f(S,P,n1,n2,)F=f(T,V,n1,n2,)jjjjnPSinVSinVTinPTiinHnUnFnG,)()()()(化学势也是强度性质化学势也是强度性质,其数值只与混合物浓度有关其数值只与混合物浓度有关,与体系总量无关与体系总量无关.例题:例题:298K、100kPa下,将下,将50ml与与100ml浓度均为浓度均为1moldm-3 萘的苯溶液混合,混合前两溶液中萘的化

27、学萘的苯溶液混合,混合前两溶液中萘的化学势分别为势分别为1 和和 2,混合液中萘的化学势为混合液中萘的化学势为,则三者之间,则三者之间的关系为:的关系为:(A)=1+2 ;(B)=1+22;(C)=1=2;(D)=1+2。C解答:三溶液的温度、压力、浓度都相同,因此化学势相等解答:三溶液的温度、压力、浓度都相同,因此化学势相等二二.化学势判据化学势判据1.化学势判据化学势判据在定温、定压、在定温、定压、W=0 的多组分封闭体系(或多相体系)中的多组分封闭体系(或多相体系)中BBdnVdPSdTdGBBWPTdndG0,0 反方向为自发过程反方向为自发过程在在W=0 的多组分封闭体系(或多相体系

28、)中的多组分封闭体系(或多相体系)中2.化学势与相平衡条件化学势与相平衡条件设在定温、定压、设在定温、定压、W=0 的条件下的条件下,有有dni mol 的的 i 物质从物质从 相转移到相转移到 相相,dni=dni dni=dni dG=idni+idni =idni -idni dG T,P,W=0=(i-i)dni(1)若若 i i 则则 dG i 则则 dG 0 物质从物质从相的转移相的转移 是自发过程是自发过程;(3)若若 i=i 则则 dG=0 体系处于相平衡状态体系处于相平衡状态.推广到多相体系中,有以下结论推广到多相体系中,有以下结论:(1)在多相体系中在多相体系中,在定温、定

29、压、不做其它功的条件下,在定温、定压、不做其它功的条件下,物质总是从化学势高的相向化学势低的相转移。物质总是从化学势高的相向化学势低的相转移。(2)多相体系达到相平衡时,除了各相的温度、压力必须相多相体系达到相平衡时,除了各相的温度、压力必须相等以外,每一种组分在各个相中的化学势必定相等。等以外,每一种组分在各个相中的化学势必定相等。讨论讨论1.水分别处于下列四种状态:水分别处于下列四种状态:(a).100,标准压力下的液态;标准压力下的液态;(b).100,标准压力下的气态;标准压力下的气态;(c).5,标准压力下的液态;标准压力下的液态;(d).5,标准压力下的固态,标准压力下的固态,试比

30、较下列化学势的大小。试比较下列化学势的大小。(a)(b);(c)(d)2.25C,标准压力下标准压力下,有固态葡萄糖和葡萄糖水溶液的有固态葡萄糖和葡萄糖水溶液的混合体系。混合体系。设设:葡萄糖在固相的化学势为葡萄糖在固相的化学势为s 葡萄糖在液相的化学势为葡萄糖在液相的化学势为l 如果如果:a.s=l ;b.s l ;c.s l 则则:a 溶液为葡萄糖的溶液为葡萄糖的 溶液溶液;b 溶液为葡萄糖的溶液为葡萄糖的 溶液溶液;c 溶液为葡萄糖的溶液为葡萄糖的 溶液溶液.饱和过饱和不饱和3.化学势与化学平衡条件化学势与化学平衡条件iidnVdPSdTdG对定温、定压、对定温、定压、W=0,且且 =1

31、mol 的化学反应的化学反应BBmrG 0,逆反应方向自发逆反应方向自发-定定T,定定P,W =0 的封闭体系的封闭体系,化学反应方向与限度的判据化学反应方向与限度的判据.根据公式根据公式可以得到:可以得到:三化学势与温度和压力的关系三化学势与温度和压力的关系mBnPTBnPTnTBnTnPTBnTBVnVPGnnGPPjjj,)()()()(mBnPTBnPTnPBnPnPTBnPBSnSTGnnGTTjjj,)()()()(2-6 气体化学势与标准态气体化学势与标准态1理想气体的化学势理想气体的化学势1.单组分理想气体单组分理想气体对纯物质体系:mBnTBVP,)(mTVP)(当压力由当压

32、力由 P P 时时,化学势由化学势由 d =Vm dPPPRTTPTln)(),(式中式中 (T)(T)-理想气体在标准态的化学势理想气体在标准态的化学势.它只是温度的函数它只是温度的函数.标准态标准态:在指定温度和标准压力下的理想气体状态在指定温度和标准压力下的理想气体状态.dPPRTdPVdPPPPm2.混合理想气体混合理想气体12,kn nnBpBBpB设有一个盒子设有一个盒子,左边是混合理想气体左边是混合理想气体,中间半透膜只让中间半透膜只让 B 气体通过气体通过,盒子右盒子右边是纯边是纯 B 理想气体理想气体.*BBBB,pp达到平衡时右边纯B气体的化学势为*BBB(,)()lnpT

33、 pTRTp因此左边B气体的化学势为*BBB(,)()lnBpT pTRTpPPRTTPTBBBln)(),(式中式中 B B(T)(T)-理想气体混合物中理想气体混合物中,B B组分在标准态组分在标准态 的化学势的化学势.它只是温度的函数它只是温度的函数.标准态标准态:在指定温度和标准压力下的纯在指定温度和标准压力下的纯 B 组分的组分的 理想气体状态理想气体状态.例例.有有1mol,300K的理想气体的理想气体 H2,它处于如下几个状态它处于如下几个状态,比较它们的化学势和标准化学势的大小比较它们的化学势和标准化学势的大小.a.H2(10P)b.H2(20P)c.H2(10P)+O2(10

34、P)d.H2 (20P)+O2(10P)2H2H(c)2H(b)2H2H2H2H2H2H2H2H2H(a)(b)(a)(d)(c)(d)(a)(a)(c)(d)=1)2)对强电解质稀溶液,公式中的系数)对强电解质稀溶液,公式中的系数“i”近似等于一个电近似等于一个电解解 质分子电离出来的离子个数。质分子电离出来的离子个数。应用:应用:1.静脉注射:静脉注射:一定浓度的一定浓度的NaCl溶液溶液+药物,形成的溶液的渗透压与人体血药物,形成的溶液的渗透压与人体血液的渗透压相等时,可以输入人体而不会产生不良影响;液的渗透压相等时,可以输入人体而不会产生不良影响;纯水纯水+药物,形成的溶液的渗透压药物

35、,形成的溶液的渗透压 红血球的渗红血球的渗 透压,输入后会使红血球脱水变干;透压,输入后会使红血球脱水变干;2.测定溶质的摩尔质量测定溶质的摩尔质量 渗透压法渗透压法BBBBnmC RTRTRTVVMBBm RTMV 凝固点降低法凝固点降低法BBffBffABAnmTK bKKmM mfBBfAKmMTm 沸点升高法沸点升高法BBbbBbbABAnmTK bKKmM mbBBbAKmMTm三种方法以渗透压法最为灵敏。三种方法以渗透压法最为灵敏。例题例题2:冬季建筑施工时,为了保证施工质量,常在浇筑混凝土:冬季建筑施工时,为了保证施工质量,常在浇筑混凝土 时加入盐类,为达到上述目的,现有下列几种

36、盐,你认时加入盐类,为达到上述目的,现有下列几种盐,你认 为用哪一种效果比较理想?为用哪一种效果比较理想?(A)NaCl;(B)NH4Cl;(C)CaCl2;(D)KCl。例题例题1:在恒温密封容器中有在恒温密封容器中有A、B两杯稀盐水溶液,盐的浓度分两杯稀盐水溶液,盐的浓度分 别为别为cA和和cB(cA cB),放置足够长的时间后:,放置足够长的时间后:(A)A杯盐的浓度降低,杯盐的浓度降低,B杯盐的浓度增加杯盐的浓度增加;(B)A杯液体量减少,杯液体量减少,B杯液体量增加杯液体量增加;(C)A杯盐的浓度增加,杯盐的浓度增加,B杯盐的浓度降低杯盐的浓度降低;(D)A、B两杯中盐的浓度会同时增

37、大两杯中盐的浓度会同时增大。AC例题例题3:某含有不挥发性溶质的稀溶液,其凝固点为:某含有不挥发性溶质的稀溶液,其凝固点为-1.5,试求,试求该溶液的(该溶液的(1)正常沸点;)正常沸点;(2)25时溶液的蒸汽压;(时溶液的蒸汽压;(3)25时溶液的渗透压。已知冰的摩尔熔化热为时溶液的渗透压。已知冰的摩尔熔化热为6.03kJmol-1,水的摩尔,水的摩尔蒸发热蒸发热40.7kJmol-1,25时纯水的蒸汽压为时纯水的蒸汽压为3.17kPa。解(解(1)*2,()fAffBBfusm AR TMTK bbH0(1.5)1.5fTK*223*3,()8.314 37318 103730.81137

38、3.4240.7 10bAbBBvapm AR TMTTbKH3,1*2231.5 6.03 100.811()8.314 27318 13ffusm ABfATHbmol kgR TM0.015Bx 10.985ABxx*3.17 0.9853.12AAAPPP xkPa(3)1330.8110.811 10BBcbmol Lmol m6811 8.314 2982.01 10Bc RTPa(2)*2*2*2*2,()()()()fAfAffBBfBBfusm Afusm AAfusm AAfusm AR TMR TMR TR TnnTbxHHmHnH238.314 2731.56.03 10Bx

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