余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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溶剂混合压

已有 1662 次阅读 2021-5-1 09:57 |系统分类:教学心得

       为解释理想液态混合物“Δmixp=RT/V▪Σ(ni▪lnxi)≠0”的事实,参照“渗透压”概念,提出“溶剂混合压”。

        不同溶剂混合形成单相多组分的理想液态混合物,此时每一种溶剂都有各自的溶剂混合压。

  1. 溶剂混合压

    i组分溶剂混合压: pi=(niRT/Vlnxi       (1)

    式(1)中pi代表i组分的溶剂混合压;ni表示理想液态混合物中i组分物质的量;V表示理想液态混合物的总

体积(混合前,V则代表i组分的体积);xi示理想液态混合物中i组分物质的量分数。

        溶剂总混合压:ppi   (2)

        式(2)中p代表溶剂总混合压,它等于各组分溶剂混合压之和。

1.1 混合前

      溶剂混合前,每一种溶剂均为纯溶剂,其物质的量分数为1.

      由式(1)可知: pi=(niRT/Vlnx=0

      此时   p=Σp =0   (3)

1.2 混合后

      由式(1)、(2)可知溶剂混合后,p=RT/V)▪Σ(ni▪lnxi(4)

  2. Δmixp 

      由上:Δmixp=p-p=(RT/V)▪Σ(ni▪lnxi)    (5)

  3. ΔmixG

     由热力学基本方程可得:dG=-S▪dT+V▪dpW'   (6)

     理想液态混合物形成过程,恒温且有效功为0,即:dT=0, δW'=0. 分别代入式(6)可得:

    dG=V▪dp   (7)

     恒容条件下,式(7)积分可得: ΔmixG=V▪Δmixp 

    将式(5)代入上式可得:ΔmixG=V▪RT/V)▪Σ(ni▪lnxi) =RTΣ(nilnxi)  (8)

4. 结论

   (1) pi=(niRT/Vlnx

   (2)p=Σpi .

      备注:“溶剂混合压”目前仅是一种数学解析,只能通过公式计算得到。




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