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(2)取100g溶液,则其中含B为(44/46)mol,溶液体积为(0.1/992)m Ca=44/46/(0.1992)=948m0o1.m3 §3.2稀溶液的两个经验定律 拉乌尔定律( Raoult'saw) Raoult做了许多实验来测量溶液上方溶剂的蒸气压。将非挥发性溶质B溶于溶剂A中,溶 液上方与之平衡共存的蒸气的压力,即为溶剂气体的压力p,可以直接由压力计读出 在大量实验的基础上,1887年 Raoult发现:在一定温度下,稀薄溶液中溶剂的蒸气 压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数,此结论称为 Raoult定律,用公式 表示为 Pa=pxa (3-2-1) 式中p代表纯溶剂A的蒸气压,x代表溶液中溶剂的物质的量分数 如果溶液中只有A,B两个组分,则xA+xB=1 P,=p(-xB P4- Pa 拉乌尔定律也可表示为:在溶剂中加入溶质后引起的溶剂蒸气压的改变等于纯溶剂的蒸气压 P乘以溶质的摩尔分数。 使用拉乌尔定律必须注意 1.使用拉乌尔定律计算溶剂的蒸气压时,溶剂的摩尔质量应采用其呈气态时的摩尔质量 而不考虑分子的缔合等因素。 2.拉乌尔定律虽然最初是由非挥发性溶质的溶液总结出来的,但后来人们发现,对于挥发 性溶质的溶液也是正确的,此时公式中p是溶液上方溶剂的蒸气分压,因此, Raoult定律适 用于任何稀薄溶液。由于溶剂中一旦加入非挥发性溶质,在溶液的单位表面上溶剂的分子数 就有所减小,使得在单位时间内从溶液表面逸出的溶剂分子数也将相应减少,因此溶液的平 衡蒸气压也将降低。这就是 Raoult定律的微观本质。 3.若溶液中的任一组分在全部浓度范围内都严格服从 Raoult定律,即 Pa=p PB- PB xB (3-2-2) 则称为理想溶液。根据(3-2-2)可以计算出溶液中的组成物质A和B的蒸气分压p和p,再结合 道尔顿分压定律,便可计算出相应的气相组成。严格服从(3-2-2)的溶液系统是不存在的, 但在有些情况下,象异构体混合物、同位素混合物等可看作理想溶液。此外,许多同系物形 成的溶液,如苯和甲苯,甲醇和乙醇等均可近似作为理想溶液。图3-2-1为典型理想中由 Raoult定律所得到的蒸气压与组成的直线关系。(2) 取 100g溶液,则其中含B为(4.4/46)mol, 溶液体积为(0.1/992)m3 , B c =4.4/46/(0.1/992)=948mol.m-3 §3.2 稀溶液的两个经验定律 一、 拉乌尔定律(Raoult’s law) Raoult做了许多实验来测量溶液上方溶剂的蒸气压。将非挥发性溶质B溶于溶剂A中,溶 液上方与之平衡共存的蒸气的压力,即为溶剂气体的压力pA,可以直接由压力计读出。 在大量实验的基础上,1887 年 Raoult 发现:在一定温度下,稀薄溶液中溶剂的蒸气 压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数,此结论称为 Raoult 定律,用公式 表示为 = (3-2-1) A p A A p x ∗ 式中 代表纯溶剂 A 的蒸气压, 代表溶液中溶剂的物质的量分数。 ∗ p A A x 如果溶液中只有 A, B 两个组分,则 + =1 A x Bx A p = (1 ) A B p x ∗ − A A A p p p ∗ ∗ − = Bx 拉乌尔定律也可表示为:在溶剂中加入溶质后引起的溶剂蒸气压的改变等于纯溶剂的蒸气压 乘以溶质的摩尔分数。 ∗ A p 使用拉乌尔定律必须注意: 1. 使用拉乌尔定律计算溶剂的蒸气压时,溶剂的摩尔质量应采用其呈气态时的摩尔质量, 而不考虑分子的缔合等因素。 2. 拉乌尔定律虽然最初是由非挥发性溶质的溶液总结出来的,但后来人们发现,对于挥发 性溶质的溶液也是正确的,此时公式中pA是溶液上方溶剂的蒸气分压,因此,Raoult定律适 用于任何稀薄溶液。由于溶剂中一旦加入非挥发性溶质,在溶液的单位表面上溶剂的分子数 就有所减小,使得在单位时间内从溶液表面逸出的溶剂分子数也将相应减少,因此溶液的平 衡蒸气压也将降低。这就是Raoult定律的微观本质。 3. 若溶液中的任一组分在全部浓度范围内都严格服从 Raoult 定律,即 = = (3-2-2) A p A A p x ∗ B p B B p x ∗ 则称为理想溶液。根据(3—2-2)可以计算出溶液中的组成物质A和B的蒸气分压pA和pB,再结合 道尔顿分压定律,便可计算出相应的气相组成。严格服从(3—2-2)的溶液系统是不存在的, 但在有些情况下,象异构体混合物、同位素混合物等可看作理想溶液。此外,许多同系物形 成的溶液,如苯和甲苯,甲醇和乙醇等均可近似作为理想溶液。图 3-2-1 为典型理想中由 Raoult定律所得到的蒸气压与组成的直线关系。 4
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