《工程化学》课程教学资源_课件_03

第四章溶液和胶体

第四章 溶液和胶体

第一节分析水的相图 水的相图是根据实验绘制的。图上有： 水的相图 P/Pal 三个单相区 在气、液、固 三个单相区内，温度和压力 都可以在一定限度内变化不 会引起相的改变。 木蒸气 273.16 三条两相平衡线 气液、气固、固液，压力与温 度只能改变一个，指定了压力，则温度由体系自 定

第一节 分析水的相图 水的相图是根据实验绘制的。图上有： 三个单相区 在气、液、固 三个单相区内，温度和压力 都可以在一定限度内变化不 会引起相的改变。 三条两相平衡线 气液、气固、固液，压力与温 度只能改变一个，指定了压力，则温度由体系自 定

水的相图 p/Pa 水 冰 D- q B 水蒸气 273.16 T/K

OA气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线。它不能 任意延长，终止于临界点。临界点 T=647K, 这时东液面消失。高于临界温度，不能用加压的 方法使气体液化。 OB气-固两相平衡线， 水的相图 即冰的升华曲线，理论上 P/Pa个 可延长至0K附近。 水 OC液-固两相平衡线， 冰 P 当C点延长至压力大于 0 2×108Pa相图变得复杂， D- q 有不同结构的冰生成。 B 水蒸气 273.16 TK

OA 气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线。它不能 任意延长，终止于临界点。临界点 ， 这时气-液界面消失。高于临界温度，不能用加压的 方法使气体液化。 T = 647 K , 7 p =  2.2 10 Pa OB 气-固两相平衡线， 即冰的升华曲线，理论上 可延长至0 K附近。 OC 液-固两相平衡线， 当C点延长至压力大于 时， 相图变得复杂， 有不同结构的冰生成。 8 2 10 Pa 

OD是AO的延长线，是过冷水和水蒸气的介稳平衡 线。因为在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的 蒸气压，所以OD线在OB线之上。过冷水处于不稳定 状态，一旦有凝聚中心出现，就立即全部变成冰。 0点是三相点，气-液-固三 相共存。三相点的温度和压 水的相图 力皆由体系自定。 p/Pa 水 冰 P H20的三相点温度 0 D 为273.16K,压力 为610.62Pa。 水蒸气 273.16 T/K

OD 是AO的延长线，是过冷水和水蒸气的介稳平衡 线。因为在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的 蒸气压，所以OD线在OB线之上。过冷水处于不稳定 状态，一旦有凝聚中心出现，就立即全部变成冰。 H2O的三相点温度 为273.16 K，压力 为610.62 Pa。 O点 是三相点，气-液-固三 相共存。三相点的温度和压 力皆由体系自定

(1)在水的相图中常常会出现OD线，是水的过冷线。 实验表明，当温度低于0.01℃时，水应该结成冰，但有时往 往不是这样，温度甚至到-20℃仍不结冰，这种现象称为 过冷现象，这种水称为过冷水。过冷水是一种亚稳态， 是热力学上不稳定的状态，在一定条件下会自动结成冰。 (2)三相点的温度(0.01℃)比冰点0℃)稍高，原因是冰 点为101.325kPa外压下被空气饱和的水的凝固点。空气 溶解在水中，压力由三相点压力增大到101.325kPa,两者 使冰点比三相点的温度低0.01℃。 (3)冰水系统的饱和蒸气压随温度上升而下降，与大部 分系统不同。由于一般情况下，冰的体积大于水的体积， 出现这种现象与冰水的特殊结构有关

（1）在水的相图中常常会出现OD线,是水的过冷线。 实验表明,当温度低于0.01℃时,水应该结成冰,但有时往 往不是这样,温度甚至到-20℃ 仍不结冰，这种现象称为 过冷现象,这种水称为过冷水。过冷水是一种亚稳态， 是热力学上不稳定的状态，在一定条件下会自动结成冰。 （2）三相点的温度(0.01℃)比冰点(0℃)稍高,原因是冰 点为101.325kPa外压下被空气饱和的水的凝固点。空气 溶解在水中,压力由三相点压力增大到101.325kPa,两者 使冰点比三相点的温度低0.01℃。 （3）冰水系统的饱和蒸气压随温度上升而下降,与大部 分系统不同。由于一般情况下,冰的体积大于水的体积, 出现这种现象与冰水的特殊结构有关

第二节稀溶液的依数性 2 3 4 溶液的蒸 溶液的沸 溶液的凝 溶液的 气压下降 点上升 固点下降 渗透压

第二节 稀溶液的依数性 溶液的蒸 气压下降 溶液的沸 点上升 溶液的凝 固点下降 1 2 3 4 溶液的 渗透压

1溶液的蒸气压下降 蒸发 H200 H20g) 蒸发 凝聚 气液两相平衡 凝聚 初始： V蒸发>V凝聚 平衡： V蒸发=V凝聚 纯水的蒸气压示意图

1 溶液的蒸气压下降 气液两相平衡 蒸发 H2O(l) H2O(g) 凝聚 初始： V蒸发 > V凝聚 平衡： V蒸发 = V凝聚 纯水的蒸气压示意图 蒸发 凝聚

1溶液的蒸气压下降 蒸发 饱和 H200 H2O(g) 蒸气 凝聚 气液两相平衡 初始： V蒸发>V凝聚 饱和蒸 气压 平衡： V蒸发 =V凝聚

1 溶液的蒸气压下降 气液两相平衡 蒸发 H2O(l) H2O(g) 凝聚 初始： V蒸发 > V凝聚 平衡： V蒸发 = V凝聚 饱和 蒸气 饱和蒸 气压

1溶液的蒸气压下降 饱和 蒸气 在一定温度下，与液体 达成平衡的蒸汽所产生 的压力称为液体的饱和 蒸气压。P* 饱和蒸 气压

1 溶液的蒸气压下降 饱和 蒸气 饱和蒸 气压 在一定温度下，与液体 达成平衡的蒸汽所产生 的压力称为液体的饱和 蒸气压 。 P*