物理化学电子教案—第五章.pptx

物理化学电子教案—第五章; §5.1 引言; §5.1 引 言; §5.1 引 言; §5.1 引 言; §5.1 引 言;(1) 热平衡;(1) 热平衡条件;(2) 压力平衡条件;(3) 相平衡条件;(4) 化学平衡条件;§5.3 相 律;§5.3 相 律;§5.3 相 律;§5.3 相 律;§5.3 相 律;§5.3 相 律;§5.3 相 律;§5.4 单组分系统的相平衡;§5.4 单组分系统的相平衡;§5.4 单组分系统的相平衡; 在一定温度和压力下，任何纯物质达到两相平衡时，在两相中Gibbs自由能相等; 这就是Clapeyron方程，可应用于任何纯物质的两相平衡系统; Clausius-Clapeyron方程; Clausius-Clapeyron方程; Clausius-Clapeyron方程; Clausius-Clapeyron方程; Clausius-Clapeyron方程; 外压与蒸气压的关系—— 不活泼气体对液体蒸气压的影响;把气体看作为1 mol 理想气体，;水的相图;有三个单相区;;;;两相平衡线的斜率; 在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的蒸气压，所以OD线在OB线之上;;;三相点与冰点的区别;三相点与冰点的区别;超临界状态;液相;二氧化碳超临界流体的萃取的优点;§5.5 二组分系统的相图及应用;§5.5 二组分系统的相图及应用;理想的二组分液态混合物—— 完全互溶的双液系;理想的完全互溶双液系;已知 ， ， 或 ，就可把各液相组成对应的气相组成求出，画在 p-x 图上就得 p-x-y 图。;A;A;2。 T-x 图;381K;从 实验绘制 T-x 图;混合物起始组成为x1;杠杆规则（Lever rule）;A;A;蒸馏（或精馏）的基本原理;蒸馏（或精馏）的基本原理;简单蒸馏的T-x-y图;蒸馏（或精馏）原理;蒸馏（或精馏）原理;精馏;非理想的二组分液态混合物;;;(2)正偏差很大，在 p-x 图上有最高点;(2)正偏差很大，在 p-x 图上有最高点;(2)正偏差很大，在 p-x 图上有最高点;（3）负偏差在p-x图上有最低点;（3）负偏差在p-x图上有最低点;部分互溶的双液系;;;; 在 (约为291.2K）以下，两者可以任意比例互溶，升高温度，互溶度下降，出现分层。;（3）同时具有最高、最低会溶温度;部分互溶的双液系;不互溶的双液系——蒸汽蒸馏;蒸 汽 蒸 馏;;馏出物中两组分(A为水)的质量比计算如下：;简单的低共熔二元相图; 首先将二组分固相系统加热熔化，记录冷却过程中温度随时间的变化曲线，即步冷曲线;Cd-Bi二元相图的绘制;Cd-Bi二元相图的绘制;1. 加热到b点,Bi-Cd全部熔化;1. 加热到c点,Bi、Cd全部熔化;4．完成Bi-Cd T-x相图; 图上有4个相区：;有三条多相平衡曲线;Cd-Bi二元相图的绘制;Cd-Bi二元相图的绘制;2. 溶解度法;2. 溶解度法;2. 溶解度法;2. 溶解度法;;结晶法精制盐类;水-盐冷冻液;形成化合物的系统;形成化合物的系统;如A- C和C-B相图的拼合; 与 能形成三种稳定的水合物;(2) 形成不稳定化合物;(2) 形成不稳定化合物;;由稳定化合物转化为不稳定化合物;液、固相都完全互溶的相图;液、固相都完全互溶的相图;完全互溶固溶体的相图;完全互溶固溶体的相图;完全互溶固溶体的相图;完全互溶固溶体出现最低或最高点; 例如： 等系统会出现最低点。但出现最高点的系统较少。;固态部分互溶的二组分系统;(1) 有一低共熔点者;相图上有三个单相区：;(1) 有一低共熔点者; 从a点开始冷到b点，有组成为c的固溶体Ⅰ析出;（2）系统有一 转熔温度;相图上有三个单相区：;熔液(单相);区域熔炼（zone melting）;区域熔炼（zone melting）;分凝系数;的情况;的情况;§5.6 三组分系统的相图及其应用;三组分系统的相图及其应用; 在等边三角形上，沿反时针方向标出三个顶点;等边三角形坐标表示法;等边三角形坐标表示法;等边三角形坐标表示法;例如，Ab线上，S中含A多，b中含A少。;部分互溶的三液体系统;（1）有一对部分互溶系统;（1）有一对部分互溶系统;（1）有一对部分互溶系统; T - x1，x2 图; T - x1，x2 图;（2）有两对部分互溶系统;（2）有两对部分互溶系统;（3）有三对部分互溶系统;（3）有三对部分互溶系统;（3）有三对部分互溶系统;萃取原理;萃取原理; 将组成为F的A,B混合物装入分液漏