物理化学：3-8 拉乌尔定律和亨利定律.ppt

3-8 3-8 拉乌尔定律和拉乌尔定律和亨利定律亨利定律拉乌尔定律和亨利定律是实验现象的总结，描述了拉乌尔定律和亨利定律是实验现象的总结，描述了稀稀溶液溶剂和溶质的逸度与组成的关系溶液溶剂和溶质的逸度与组成的关系Raoult’s Law and Henry’s Law1.1.拉乌尔定律拉乌尔定律(Raoult’s Law)恒恒温温下下的的稀稀溶溶液液，，溶溶剂剂的的蒸蒸气气分分压压等等于于同同温温度度下下纯纯溶溶剂剂的的饱饱和和蒸蒸气气压压与与溶溶液液中中溶溶剂剂摩尔分数的乘积，即摩尔分数的乘积，即二元系二元系路易斯路易斯–兰德尔规则兰德尔规则当压力较高，气相不能看作理想气体当压力较高，气相不能看作理想气体1.1.拉乌尔定律拉乌尔定律(Raoult’s Law)纯纯A液体或固体的逸度，也是与纯液体或固体的逸度，也是与纯A液体或液体或固体达到平衡的饱和蒸汽的逸度固体达到平衡的饱和蒸汽的逸度纯纯A液体或固体的逸度，也是与纯液体或固体的逸度，也是与纯A液体或液体或固体达到平衡的饱和蒸汽的压强固体达到平衡的饱和蒸汽的压强只要是稀溶液，溶剂逸度就满足拉乌尔定律，这类只要是稀溶液，溶剂逸度就满足拉乌尔定律，这类似于低压下气体可看作理想气体。

似于低压下气体可看作理想气体1.1.拉乌尔定律拉乌尔定律(Raoult’s Law)2.2.亨利定律亨利定律(Henry’s Law)恒恒温温下下的的稀稀溶溶液液，，溶溶质质的的蒸蒸气气分分压压与与溶溶质质的摩尔分数成正比的摩尔分数成正比, ,即即亨利常数亨利常数只要是稀溶液，溶质逸度就满足亨利定律只要是稀溶液，溶质逸度就满足亨利定律亨亨利利常常数数KHx,B可可看看作作是是一一种种虚虚拟拟的的、、具具有有无无限限稀稀释释溶溶液液性性质质的的纯纯物物质质的的饱饱和蒸气压和蒸气压B多多,溶剂溶剂B少少,溶质溶质实验结果实验结果可看作是一种虚拟的、具有无限稀可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性质的纯物质的饱和蒸气压释溶液性质的纯物质的饱和蒸气压可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性质的质的bB=1mol·kg-1的溶液中溶质的蒸气压的溶液中溶质的蒸气压可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性可看作是一种虚拟的、具有无限稀释溶液性质的质的cB=1mol·dm-3的溶液中溶质的蒸气压的溶液中溶质的蒸气压2.2.亨利定律亨利定律(Henry’s Law)利用吉布斯利用吉布斯–杜亥姆方程证明，如果溶剂遵守拉乌杜亥姆方程证明，如果溶剂遵守拉乌尔定律，溶质必定遵守亨利定律。

尔定律，溶质必定遵守亨利定律 利用吉布斯利用吉布斯–杜亥姆方程证明，如果溶剂遵守拉乌杜亥姆方程证明，如果溶剂遵守拉乌尔定律，溶质必定遵守亨利定律尔定律，溶质必定遵守亨利定律 所以所以 ，则，则实验事实告诉我们：对于溶质，下式成立实验事实告诉我们：对于溶质，下式成立 3-9 3-9 理理想想混混合合物物( (理理想想溶溶液液) )和理想稀溶液和理想稀溶液Ideal Mixture (Ideal Solution) and Ideal Dilute Solution1.1.理想混合物理想混合物(ideal mixture)所所有有组组分分在在全全部部浓浓度度范范围围内内都都服服从从拉拉乌乌尔尔定律的混合物，又称理想溶液定律的混合物，又称理想溶液二元系二元系A—B2.2.理想稀溶液理想稀溶液(ideal dilute solution)溶溶剂剂服服从从拉拉乌乌尔尔定定律律、、溶溶质质服服从从亨亨利利定定律律的溶液，称为理想稀溶液的溶液，称为理想稀溶液二元系二元系A—B例例1 苯苯(A)和和甲甲苯苯(B)的的混混合合物物可可看看作作理理想想混混合合物物。

20℃时时它它们们的的饱饱和和蒸蒸气气压压分分别别为为9.96kPa和和2.97kPa试试计计算算：：(1) xA=0.200 时时，，混混合合物物中中苯苯和和 甲甲 苯苯 的的 分分 压压 和和 蒸蒸 气气 总总 压压 ；； (2) 当当 蒸蒸 气气 的的yA=0.200时，液相的时，液相的xA和蒸气总压和蒸气总压解：解：拉拉乌乌尔尔定定律律道道尔尔顿顿定定律律（（1））例例1 苯苯(A)和和甲甲苯苯(B)的的混混合合物物可可看看作作理理想想混混合合物物20℃时时它它们们的的饱饱和和蒸蒸气气压压分分别别为为9.96kPa和和2.97kPa试试计计算算：：(1) xA=0.200 时时，，混混合合物物中中苯苯和和 甲甲 苯苯 的的 分分 压压 和和 蒸蒸 气气 总总 压压 ；； (2) 当当 蒸蒸 气气 的的yA=0.200时，液相的时，液相的xA和蒸气总压和蒸气总压（（2））例例1 苯苯(A)和和甲甲苯苯(B)的的混混合合物物可可看看作作理理想想混混合合物物20℃时时它它们们的的饱饱和和蒸蒸气气压压分分别别为为9.96kPa和和2.97kPa试试计计算算：：(1) xA=0.200 时时，，混混合合物物中中苯苯和和 甲甲 苯苯 的的 分分 压压 和和 蒸蒸 气气 总总 压压 ；； (2) 当当 蒸蒸 气气 的的yA=0.200时，液相的时，液相的xA和蒸气总压。

和蒸气总压例例2 97.11℃时时,wB=0.0300的的乙乙醇醇水水溶溶液液的的蒸蒸气气总总压压为为101.325kPa，，纯纯水水的的pA*=91.3kPa设设可可看看作作理理想想稀稀溶溶液液，，试试求求：：xB=0.0200 时时的的蒸蒸气气总总压压和气相组成和气相组成解：解：先求乙醇的亨利系数先求乙醇的亨利系数例例2 97.11℃时时,wB=0.0300的的乙乙醇醇水水溶溶液液的的蒸蒸气气总总压压为为101.325kPa，，纯纯水水的的pA*=91.3kPa设设可可看看作作理理想想稀稀溶溶液液，，试试求求：：xB=0.0200 时时的的蒸蒸气气总总压压和气相组成和气相组成解：解：例：例：20℃HCl溶于溶于C6H6中形成理想稀溶液达到平中形成理想稀溶液达到平衡时，气相中衡时，气相中HCl的分压为的分压为101.325kPa，溶液中，溶液中HCl的摩尔分数是的摩尔分数是0.0425已知20℃时纯时纯C6H6的饱的饱和蒸气压为和蒸气压为10.01kPa若HCl和和C6H6蒸气的总压为蒸气的总压为101.325kPa ，问，问20℃时时100g C6H6中可以溶解多少中可以溶解多少克克HCl ？？ 解：解：例例：：在在-192.7℃时时，，液液N2的的饱饱和和蒸蒸气气压压为为144.8kPa，，液液O2的的饱饱和和蒸蒸气气压压为为31.93kPa。

设设空空气气中中N2与与O2的的物物质质的的量量之之比比为为4∶ ∶1，，液液态态空空气气为为理理想想溶溶液液问问-192.7℃时要加多大压力才能使空气全部液化时要加多大压力才能使空气全部液化解：解：。