物理化学 第四章 第五版 高等教育出版社 天津大学 刘俊吉 周亚平 上册 下载本文

注:

4.15 在25 °C向1 kg溶剂A(H2O)和0.4 mol溶质B形成的稀溶液中又加入1 kg的纯溶剂,若溶液可视为理想稀溶液,求过程的?G。

解:理想稀溶液 溶质和溶剂的化学势表达式分别为

将以上数据代入DG计算式,得

4.16 (1)25 °C时将0.568 g碘溶于50 cm3 CCl4中,所形成的溶液与500 cm3水一起摇动,平衡后测得水层 中含有0.233 mmol的碘。计算点在两溶剂中的分配系数K,

。设碘在两种溶剂中均以

在水中的浓度是1.33 mmol×dm-3,求碘在 解:(1)

的分子量为

中的浓度。 ,因此

分子形式存在。(2)若25 °C

(2)

4.17 25 °C时0.1 mol NH3溶于1 dm3三氯甲烷中,此溶液NH3的蒸气分压为4.433 kPa,同温度时0.1 mol NH3溶于1 dm3水中,NH3的蒸气分压为0.887 kPa。求NH3在 水与三氯甲烷中的分配系数

解:NH3在 水与三氯甲烷中分配达到平衡时

而 溶质的化学势 因 此,

当 溶液中的NH3和气相中的NH3达平衡时 由 于 因 此,

4.18 20 °C某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。今有该有机酸5 g溶于100 cm3水中

形成的溶液。

(1) 若用40 cm3乙醚一次萃取(所用乙醚已事先被水饱和,因此萃取时不会有水溶于乙醚),求水中还剩 下多少有机酸?

(2) 将40 cm3乙醚分为两份,每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次,问水中还剩下多少有机酸?

解:设有机酸的分子量为M;分配平衡时,水中的有机酸还剩m克

根据Nernst分配定律

用同样体积的乙 醚萃取n次,则有

(1) 用40 cm3乙醚萃取一次

(2) 每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次

4.19 25 g的CCl4中溶有0.5455 g某溶质,与此溶液成平衡的CCl4的蒸气分压为11.1888 kPa,而在同一温度时纯CCl4的 饱和蒸气压为11.4008 kPa。 (1) 求此溶质的相对分子量。

(2) 根据元素分析结果,溶质中含C为94.34 %,含氢为5.66 %(质量分数),确定溶质的化学式。 解:(1)设该溶液为理想稀溶液,则溶剂服从Raoult定律

(3) 设该物质的化学式为CnHm,则

解得,

化学式为C14H10。

4.20 10 g葡萄糖(C6H12O6)溶于400 g乙醇中,溶液的沸点较纯乙醇的上升0.1428 °C。另外有2 g有机物质溶于100 g乙醇中,此溶液的沸点则上升0.1250 °C。求此有机物质的相对分子质量。

解:10 g葡萄糖(C6H12O)溶于400 g乙醇中

2 g有机物质溶于100 g乙醇中

4.21 在100 g苯中加入13.76 g联苯(C6H5C6H5),所形成溶液的沸点为82.4 °C。已知纯苯的沸点为80.1 °C。 求:(1)苯的沸点升高系数;(2)苯的摩尔蒸发焓。 解: