北京大学药学院：《物理化学 Physical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 相平衡（4.3）完全互溶双液系统

全国高等医教树建设委员合 卫生部想划教材物丑化导6 人第嘉盒互溶双激统

第三节 完全互溶双液系统

二组分余统的相律 平衡 二组分相律fK-+2=2-中+2=4p 最多自由度∫=4-1=3(T、p、x) 最多相数p 相图T-p-x 维相图 通常固定一个变量,平面图 分类气(g)液()平衡系统 固(s)-液()平衡系统 固(s)-气(g)平衡系统 人氏卫出版

二组分系统的相律 二组分相律 f=K–  + 2 = 2–  + 2 = 4–  最多自由度f = 4–1=3（T、p、x） 最多相数  =4 相图 T－p－x 三维相图 通常固定一个变量，平面图 分类 p-x T-x 气（g）–液（l）平衡系统 固（s ）–液（l）平衡系统 固（s ）–气（g）平衡系统

一、理想的完全互嵱的双漩条统 平衡 双液系统分类 完全互溶「理想液态混合物 部分互蓉非理想双液系统 完全溶容 理想液态混合物 全部浓度范围内均能互溶形成均匀的单一液相,同时在全部浓 度范围内符合拉乌尔定律。 ∫=3-φ如max=3 p不变φ=1f2称为Tx图 T不变φ=1f2称为px图 人氏卫出版

全部浓度范围内均能互溶形成均匀的单一液相,同时在全部浓 度范围内符合拉乌尔定律。 f = 3 −   max = 3 一、理想的完全互溶的双液系统 完全互溶 部分互溶 完全溶容 双液系统分类 理想液态混合物 非理想双液系统 理想液态混合物 p不变  =1 f=2 称为 T-x图 T不变  =1 f=2 称为 p-x图

一、理想的完全互嵱的双漩条统 平衡 1.理想液态混合物的蒸气压(定T下,p-x图) PA-PA A PB=PB B P=PA+PB=PA(1-xB)+ PB xB PA +(PB -PA) p-xB呈线性关系: pB 定温下,气液平衡时气相组成为: PB PA A PA PA A JA PA +(PB-PA)xB B B 人氏卫这实版

1. 理想液态混合物的蒸气压（定T下，p-x图） p x : p ( p p )x p p p p ( x p x p p x p p x B B * A * B * A B * B B * A B A B * A B B * A A - 呈线性关系 1 ) = + − = + = − + = = 一、理想的完全互溶的双液系统 p pA * pB * A B xB 定温下，气液平衡时气相组成为： B * A * B * A A * A A A p ( p p )x p x p p y + − = =

一、理想的完全互嵱的双漩条统 平衡 1.理想液态混合物的蒸气压(定T下,px图) 等温Px图 81k 3 3 K 357K x2 x4 B(甲苯) A(苯) 不同温度下的p-x图 人氏卫④出版

不同温度下的p-x图 一、理想的完全互溶的双液系统 1. 理想液态混合物的蒸气压（定T下，p-x图）

一、理想的完全互嵱的双漩条统 平衡 1.理想液态混合物的蒸气压(定T下,p-x图) B=l-JA PB Pb -B PA +(PB -PA)xB B PB B yA yB: A,B在气相中的组成 A,B在液相中的组成 人氏卫出版

： 在液相中的组成 ： 在气相中的组成 x x A,B y y A,B p x p x y y p ( p p )x p x p p y y A B A B B * B A * A B A B * A * B * A B * B B B A 1 = + − = = − = 一、理想的完全互溶的双液系统 1. 理想液态混合物的蒸气压（定T下，p-x图）

一、理想的完全互嵱的双漩条统 平衡 1.理想液态混合物的蒸气压(定T下,p-x图) P PB 相 液 线) P B A 二组分理想液态混合物的p-xy图 人氏卫这实版

二组分理想液态混合物的p-x-y图 p pA * pB * A B xA 一、理想的完全互溶的双液系统 1. 理想液态混合物的蒸气压（定T下，p-x图）

一、理想的完全互嵱的双漩条统 平衡 1.理想液态混合物的蒸气压(定T下,p-x图) 若A为易挥发组分,即A>PB,有: yB B 可推出:yA>xA(同压力下) P PB Bp-x(液相线) B Pa PyV(气相线) A B 人卫它版

可推出： （同压力下） 即 若 为易挥发组分，即 ，有： A A A A A A B A B A * B * A y x x x y y x x y y A p p  −  −   1 1 p pA * pB * A B xB xB yB p 一、理想的完全互溶的双液系统 1. 理想液态混合物的蒸气压（定T下，p-x图）

一、理想的完全互嵱的双漩条统 平衡 1.理想液态混合物的蒸气压(定T下,p-x图) pPI P g A A B 在对气体的恒温加压过程中,随着压力的增加,气体将逐渐液化 人氏卫出版

p1 p2 在对气体的恒温加压过程中,随着压力的增加,气体将逐渐液化 pB * g l l=g p pA * A xA B 一、理想的完全互溶的双液系统 1. 理想液态混合物的蒸气压（定T下，p-x图）

一、理想的完全互嵱的双漩条统 平衡 2.理想液态混合物在定压下的Tx图(沸点组成图) 蒸馏、精馏一般在恒压下进行,利用Tx图可讨论蒸馏问题。 当液态混合物蒸气压等于外压时,液态混合物开始沸腾,此 时系统的温度即为该组成下液态混合物的沸点。下图为恒定p 下,Tx-y图(沸点组成图) 气相 Tb(A 2 一一= 液相 Tx Tb(B B B 人氏卫这实版

xB Tb (B) T A B Tb (A) 气相 液相 x2 x1 x3 y1 y2 y3 gl 2. 理想液态混合物在定压下的T-x图（沸点组成图） 一、理想的完全互溶的双液系统 蒸馏、精馏一般在恒压下进行，利用T-x图可讨论蒸馏问题。 当液态混合物蒸气压等于外压时，液态混合物开始沸腾，此 时系统的温度即为该组成下液态混合物的沸点。下图为恒定p 下，T-x-y图（沸点组成图）