为解释理想液态混合物“Δmixp=RT/V▪Σ(ni▪lnxi)≠0”的事实,参照“渗透压”概念,提出“溶剂混合压”。
不同溶剂混合形成单相多组分的理想液态混合物,此时每一种溶剂都有各自的溶剂混合压。
i组分溶剂混合压: pi=(ni▪RT/V)▪lnxi (1)
式(1)中pi代表i组分的溶剂混合压;ni表示理想液态混合物中i组分物质的量;V表示理想液态混合物的总
体积(混合前,V则代表i纯组分的体积);xi表示理想液态混合物中i组分物质的量分数。
1.1 混合前
由式(1)可知: pi=(ni▪RT/V)▪lnxi =0
此时 p始=Σpi =0 (3)
1.2 混合后
由式(1)、(2)可知溶剂混合后,p终=(RT/V)▪Σ(ni▪lnxi) (4)
2. Δmixp
由上:Δmixp=p终-p始=(RT/V)▪Σ(ni▪lnxi) (5)
3. ΔmixG
由热力学基本方程可得:dG=-S▪dT+V▪dp+δW" (6)
理想液态混合物形成过程,恒温且有效功为0,即:dT=0, δW"=0. 分别代入式(6)可得:
dG=V▪dp (7)
恒容条件下,式(7)积分可得: ΔmixG=V▪Δmixp
将式(5)代入上式可得:ΔmixG=V▪(RT/V)▪Σ(ni▪lnxi) =RT▪Σ(ni▪lnxi) (8)
4. 结论
(1) pi=(ni▪RT/V)▪lnxi ;
(2)p=Σpi .