关于理想溶液介绍

[拼音]：lixiang rongye

[外文]：ideal solution

溶液中的任一组分在整个浓度范围内都遵守拉乌尔定律的溶液。与理想气体不同，理想溶液具有真实性，一些光学上的同分异构体和分子结构比较相似的化合物所构成的溶液，如四氯化碳与四氯化硅、苯与甲苯构成的溶液都具有理想溶液的特征。

理想溶液中某一组分的化学势μ可表示为：

(1)

(2)

式中R为气体常数;T 为热力学温度；xi为i组分的摩尔分数；μ孂(T，p)为在温度T和压力p下纯i组分的化学势，即标准状态下的化学势;f孂为纯i组分在温度T时的逸度；(T)为i组分在一大气压下，温度为T 时的纯气体的化学势。理想溶液具有以下特性：

（1）溶液混合前后无体积变化。由式 (1)对压力微分，可得：

(3)

式中为偏摩尔体积;为摩尔体积。式(3)说明在溶液中i组分的偏摩尔体积和摩尔体积相等，根据体积的容量性质可得体积改变ΔVm＝0。

（2）溶液混合前后无热效应。式(1)除以T后的偏微商为：

(4)

式中为偏摩尔焓；为摩尔焓，式(4)说明在混合过程中物质的摩尔焓没有发生变化，所以无热效应产生，即焓变ΔHm＝0。

（3）溶液具有理想的混合熵和混合吉布斯函数。由式(1)对温度微分，得：

(5)

式中为偏摩尔熵，为摩尔熵。式(5)说明混合前后的熵变为：

(6)

式中ni为物质的量。

混合前后的吉布斯函数的变化ΔGm为：

(7)

由于xi＜1，混合后熵总是增大的，而吉布斯函数总是减小的。在固定压力下将式(4)对T 微分，可得：

(8)

式中为偏摩尔定压热容，为摩尔定压热容。