2.4 拉乌尔定律、亨利定律
亨利定律与拉乌尔定律的区别和联系
尊敬的读者：今天我想和你一起探讨一个有趣且深刻的主题——亨利定律与拉乌尔定律的区别和联系。
这个主题看似简单，但其中蕴含着深刻的内涵，需要我们从多个角度进行思考和剖析。
本文将深入探讨这两个定律，并从多个层面展开讨论，以便让读者更全面地理解这两个概念。
让我们以从简到繁的方式来探讨亨利定律与拉乌尔定律。
亨利定律，又称为90/10定律，指的是在某种现象中，前10%的个体通常会占据整体现象的90%的份额。
这个定律最初被意大利经济学家维尔弗雷多·帕累托（Vilfredo Pareto）提出，并被广泛应用于各个领域。
相比之下，拉乌尔定律则是认为在某个领域，相对强者的数量总是呈现一个拉乌尔分布，即比例越来越大的分布。
这两个定律在描述现象时有着不同的侧重点，亨利定律更注重于个体实力的不平等导致的整体不平等，而拉乌尔定律则更侧重于描述相对强者的数量分布规律。
在深入探讨亨利定律与拉乌尔定律的区别和联系之前，我们需要了解这两个定律的基本概念和应用范围。
亨利定律最初是在经济领域提出的，但后来被扩展到社会学、心理学、生物学等领域，被认为是一种普适的规律。
而拉乌尔定律则更多地应用于社会学、政治学等领域，并且在实际应用中往往伴随着政治、社会等因素的干扰和调整。
从应用范围上来看，亨利定律更具有普适性，而拉乌尔定律更多地受到具体领域和外部因素的影响。
我们还需要从实际应用的角度，分析亨利定律与拉乌尔定律在不同领域的应用情况。
在经济学领域，亨利定律被广泛应用于描述财富分配不均的现象，而拉乌尔定律则更多地被用来解释社会阶层的分布规律。
在实际社会中，这两个定律往往相互交织，相互影响，对于理解社会和经济现象具有重要意义。
在总结和回顾本文的内容时，我们可以看到亨利定律与拉乌尔定律在描述不平等现象时有着不同的侧重点，但在实际应用中又常常相互交织。
而对于我们个人来说，理解这两个定律不仅可以帮助我们更好地认识社会和经济现象，也可以帮助我们更好地规划个人的发展和生活。
拉乌尔定律和亨利定律的区别
拉乌尔定律和亨利定律的区别拉乌尔定律和亨利定律都是热力学中的重要定律，它们分别描述了气体和液体中溶解度与温度、压力之间的关系。
在研究物质的溶解度时，这两个定律都具有重要作用，但它们之间存在着一些明显的区别。
拉乌尔定律是描述气体溶解度与温度之间关系的定律。
它的基本表述是：在一定的压力下，气体的溶解度随着温度的升高而降低。
这个定律主要适用于理想气体，即气体分子之间不存在相互作用力的情况。
在实际情况下，气体分子之间会存在一定的相互作用力，因此拉乌尔定律只能作为近似计算的基础。
亨利定律则是描述气体或液体在溶剂中的溶解度与压力之间关系的定律。
它的基本表述是：在一定的温度下，气体或液体的溶解度随着压力的升高而增加。
这个定律适用于气体和液体的溶解度，但是在气体的溶解度计算中，由于气体分子之间的相互作用力较小，因此亨利定律通常更为准确。
在实际应用中，拉乌尔定律和亨利定律经常被用来计算化学反应中气体的溶解度。
例如，在某些化学反应中，气体的溶解度是反应速率的重要影响因素。
通过应用拉乌尔定律和亨利定律，我们可以计算出在不同温度和压力下气体的溶解度，从而更好地理解反应的动力学过程。
另一方面，拉乌尔定律和亨利定律在环境科学中也具有非常重要的应用。
例如，在海洋环境中，气体的溶解度对海洋生态系统和海洋化学循环过程具有重要影响。
通过应用这些定律，我们可以更好地理解海洋生态系统和化学循环的过程，预测海洋环境的变化和响应措施。
总之，拉乌尔定律和亨利定律都是热力学中非常重要的定律，它们分别描述了气体和液体中溶解度与温度、压力之间的关系。
尽管它们之间存在着一些区别，但在应用中它们经常被一起使用，以便更好地理解物质的溶解过程。
拉乌尔定律和亨利定律的区别
拉乌尔定律和亨利定律的区别
拉乌尔定律和亨利定律都是人口学中的规律，但它们针对的对象不同。
拉乌尔定律是指：在一定时间内，城市人口增加量等于自然增长量与城市外迁入量之和，即ΔP = ΔN + ΔM。
它将城市内部增长与城市间迁移联系在了一起，描述了人口城市化的趋势和现象。
而亨利定律是指：在相同条件下，农村人口增长率高于城市人口增长率，但城市人口总数增加量高于农村人口。
它主要反映出城乡人口比例变化的趋势，表明了城市化进程对农村人口的吸引力。
需要注意的是，以上内容纯属学术探讨，不涉及任何政治话题。
物理化学2.3拉乌尔定律和亨利定律
pB T一定 (平衡)
xB
pB=kx,BxB
稀溶液的气、液平衡
kx,B 亨系数
pB=kx,BxB
kx,B 亨利系数 当溶质的组成标度用bB 表示时，亨利定律可表示成：
p B k b, B bB
注意：kx,B ，kb,B 的单位是不同的。
Pa
Pa/b
pB=kx,BxB
注意
亨利定律的适用条件及对象是稀溶液中的溶质，既 溶质分子B周围几乎全是溶剂A分子。
pA,p真B,p空C yA, yB, yC
T一定 (平衡)
xAA,,Bx,BC,x…C
多组分系统的气、液平衡
2. 拉乌尔定律
表述为：
平衡时，稀溶液中溶剂A在 气相中的蒸气分压等于同一 温度下，该纯溶剂的饱和蒸 气压p*A与该溶液中溶剂的摩 尔分数xA的乘积。
数学表达式为:
pA
p
* A
x
A
pA,pB1, yA, yB1, xA, xB1,
T一定 (平衡)
稀溶液的气、液平衡
注意
pA
p
* A
x
A
拉乌尔定律的适用条件及对象是：
稀溶液中的溶剂，既溶剂分子A 周围几乎全是 其它的A分子;
理想液态混合物中各组分。
3. 亨利定律
表述为：
一定温度下，稀溶液中挥发 性溶质B在平衡气相中的分压 力pB与该溶质B在平衡液相中 的摩尔分数xB成正比。
第二章 多组分系统热力学
《基础物理化学》 高等教育出版社，2011
§2.4 稀溶液的两个经验定律
—— 拉乌尔定律和亨利定律
1. 液态混合物和溶液的气、液平衡
设图中系统由组分A，B，C……组成液态混合物或溶液，
拉乌尔定律和亨利定律
第五节 拉乌尔定律和亨利定律一、亨利定律在一定的温度下，稀溶液中挥发性溶质在气相中的平衡分压与其在溶液中的摩尔分数成正比。
p B =k x x B亨利定律适用于稀溶液中挥发性溶质，是单元操作“吸收”的理论基础。
应用亨利定律应注意以下几点：① 亨利定律只适用于溶质在气相中和液相中分子形式相同的物质；② 气体混合物溶于同一种溶剂时，亨利定律对各种气体分别适用。
其压力为该种气体的分压；③亨利定律除了用摩尔分数表示外，还可以用物质的量浓度c B 、质量摩尔浓度b B 或质量分数w B 等表示，此时，亨利定律的表达式相应为：p B =k c c Bp B =k m b Bp B =k w w B④亨利定律适用于稀溶液中挥发性溶质，溶液越稀，定律越准确。
二、亨利定律的应用亨利定律是化工单元操作----气体吸收的理论基础，气体吸收是利用混合气体中各种气体在溶剂中溶解度的差异，有选择性地将溶解度大的气体吸收，使之从混合气体中分离出来。
若以相同的分压进行比较，则x k 越小，B x 越大，因此，x k 可作为吸收气体所用溶剂的选择依据。
三、二组分液体混合二组分系统F = C －Φ+2。
其中K ＝2。
故F = 2－Φ+2＝4－Φ。
即二组分的最多能以四相平衡共存，最大自由度为3（温度、压力和组成）。
需要用比较复杂的三维坐标系。
但为了讨论的方便，可固定一个自由度（常是温度或压力）。
此时二组分系统的自由度f = 2－Φ+1= 3－Φ。
最大自由度为2，便可以用平面坐标描述。
1. 拉乌尔定律在一定温度下，溶入了非电解质溶质的稀溶液，其溶剂的饱和蒸气压与溶剂的摩尔分数成正比，比例系数为该溶剂在此温度下的饱和蒸气压。
表达式为。
拉乌尔和亨利定律公式
拉乌尔定律（Laval's law）是一种经济学理论，用来描述贸易自由化对于贸易伙伴国家之间贸易顺差（即出口额大于进口额）的影响。
拉乌尔定律的公式为：
贸易顺差=对外直接投资（FDI）+人力资本净流出
其中，对外直接投资（FDI）指的是企业直接投资海外的资金总额，人力资本净流出指的是人力资本（即技能、知识、经验等人才）从国内流向海外的总额。
拉乌尔定律认为，贸易自由化能够促进企业直接投资海外，并且还能促进人力资本的流动，进而提升贸易顺差。
亨利定律（Heckscher-Ohlin theorem）是一种经济学理论，用来解释国家间的贸易为什么会出现顺差或逆差（即出口额大于进口额或出口额小于进口额）。
亨利定律的公式为：
贸易顺差=绝对成本差
其中，绝对成本差指的是生产相同产品的成本在两个国家之间的差异。
根据亨利定律，如果生产相同产品的成本在一个国家更低，那么该国家就会出现贸易顺差，而另一个国家则会出现贸易逆差。
拉乌尔定律和亨利定律是两种经济学理论，用来解释国家间贸易顺差
的原因。
拉乌尔定律认为，贸易自由化能够促进企业直接投资海外，并且还能促进人力资本的流动，从而提升贸易顺差。
而亨利定律则认为，如果生产相同产品的成本在一个国家更低，那么该国家就会出现贸易顺差，而另一个国家则会出现贸易逆差。
这两种理论的公式分别为：
拉乌尔定律：贸易顺差=对外直接投资（FDI）+人力资本净流出
亨利定律：贸易顺差=绝对成本差
这两种理论都是用来解释国家间贸易顺差的原因，但它们所考虑的因素有所不同。
拉乌尔定律认为，贸易自由化和人力资本流动是导致贸易顺差的主要因素，而亨利定律则认为，生产成本差异是导致贸易顺差的主要因素。
亨利定律与拉乌尔定律的区别和联系
亨利定律与拉乌尔定律的区别和联系
亨利定律和拉乌尔定律都是物理化学的基本定律，二者区别和联系如下：
区别：
适用范围：亨利定律适用于气体在溶液中的溶解度，而拉乌尔定律适用于难挥发非电解质稀溶液的蒸气压。
定律形式：亨利定律形式为p=kX(A)，其中p为气体分压，k为亨利常数，X(A)为气体A在溶液中的摩尔分数。
拉乌尔定律形式为p(B)=p X(B)=p(1-X(A))，其中p为溶剂饱和蒸气压，X(B)为溶剂在溶液中的摩尔分数，X(A)为溶质在溶液中的摩尔分数。
应用领域：亨利定律主要用于气体在液体中的溶解度计算，而拉乌尔定律主要用于蒸馏和吸收等过程的计算。
联系：
亨利定律和拉乌尔定律都是溶液热力学的基本定律，对相平衡和溶液热力学函数的研究起指导作用。
在一定温度下，气体在溶液中的溶解度与该气体溶在溶液内的摩尔浓度成正比，这是亨利定律的核心内容，也是拉乌尔定律的一个重要应用。
总之，亨利定律和拉乌尔定律虽然有不同的适用范围和形式，但都是溶液热力学的基本定律，对相平衡和溶液热力学函数的研究起指导作用。
拉乌尔定律和亨利定律
拉乌尔定律和亨利定律--溶液的蒸气压我们知道，液体可以蒸发成气体，气体也可以凝结为液体。
在一定的温度下，二者可以达成平衡，即液体的蒸发速度等于蒸气的凝结速度。
达到这种平衡时，蒸气有一定的压力，这个压力就叫做此液体的饱和蒸气压（简称蒸气压）。
蒸气压与温度有关，温度越高，分子具有的动能越大，蒸发速度越快，因而蒸气压越大。
溶液的蒸气压除与温度有关外，还与浓度有关。
拉乌尔定律和亨利定律所描述的就是溶液蒸气压和浓度之间的关系。
3.3.1 拉乌尔定律1887年法国物理学家拉乌尔（Raoult）在溶液蒸气压实验中总结出著名的拉乌尔定律。
拉乌尔定律指出：如果溶质是不挥发性的，即它的蒸气压极小，与溶剂相比可以忽略不计，则在一定的温度下，稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与其克分子分数的乘积。
即式中p1--溶剂的蒸气压，溶质是不挥发性时，即为溶液的蒸气压；x1 ──溶液中溶剂的克分分数。
拉乌尔定律还可以表述为：在一定的温度下，当不挥发物质溶解在溶剂中时，溶液的蒸气压相对下降等于溶质的克分子分数。
即式中△p——溶液的蒸气压下降值；x2——溶质的克分子分数。
对于溶质是挥发性物质，它的蒸气压不能忽略时，拉乌尔定律仍然适用，但要注意此时p1是溶液中溶剂的蒸气压。
3．3．2 亨利定律亨利定律是1803年由亨利在对气体在液体中溶解度的实验研究中得出的。
亨利定律指出：在一定的温度下，气体在液体中的溶解度和该气体的平衡分压成正比。
即p2=k x x2 （3.22）式中x2 ──气体溶质在溶液中的克分子分数；p2──该气体的平衡分压；k x──常数。
亨利定律中的浓度单位除可用克分子分数外，也可用其他浓度单位表示，但是采用不同的单位时，常数k不同。
亨利定律可以推广到具有挥发性溶质溶于液体的稀溶液。
但是需要特别注意的是，亨利定律的应用是有条件的：只有当溶质在液相和在气相里都以相同的质点存在时亨利定律才适用。
由于气体在金属中往往以原子状态存在，因此气体在金属中的溶解往往不服从亨利定律。
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多 组
各组分 等 同对待
分
均
相 系
溶液
统
区分溶剂 和溶质
物质B的质量摩尔浓度
bB nB / mA
xB
{1 /
bB MA
bB }
1
§2-4 拉乌尔定律、亨利定律
1. 液态混合物和溶液的饱和蒸气 压
设由组分A, B, C……组成液态混 合物或溶液, T一定时, 达到气, 液两相 平衡.
此时, 气态混合物的总压力为p, 则 p 即为温度T下该液态混合物或溶液的 饱和蒸气压.
水(A)和乙酸乙酯(B)不完全混溶, 在37.55℃时两液相呈平衡.
一相中含质量分数为w(B) = 0.0675的酯, 另一相中含w(A) =
0.0379的水, 假定拉乌尔定律对每相中的溶剂都能适用, 已知
37.55℃时, 纯乙酸乙酯的蒸气压力是22.13kPa, 纯水的蒸气
压力是6.399kPa, 试计算:
ln p(s) 3133 27.650 11.99 p(s) 160.3k Pa Pa 200K / K
计算结果表明, 所给过程是恒温恒压不可逆相变化过程, 为
此可根据计算所得的液体及固体CO2在200 K的蒸气压数据, 设
计以下可逆过程进行计算:
8
s, 100kPa, 200K
s, 160.3kPa, 200K G2
(1)计算下述过程Gm :
CO2( s, 100kPa, 200K ) →CO2( l, 100kPa, 200K )
(2)判断在100 kPa下, CO2(l)能否稳定存在?
(1) 200 K时液体及固体CO2的饱和蒸气压:
ln p(l) 2013 22.405 12.34 p(l) 228.7kPa Pa 200K / K
pB bB
101325Pa 2.00 103 mol kg1
5.17 107 Pa kg mol 1
7
已知液体和固体CO2的饱和蒸气压p(l)及p(s)与温度的关 系式分别为
ln p(l) 2013 22.405; ln p(s) 3133 27.650
Pa T / K
Pa T / K
按分压定义 pA＝yAp pB＝yBp pC＝yCp ……
则 p pA pB pC …… pB
B
若溶质B, C……均不挥发, 则 p = pA
T一定
pg
pyAA pyBB
pyCC
l xA xB xC
• 液态混合物和溶液 的气, 液平衡
2
2. 拉乌尔定律
一定温度下, 稀溶液溶剂A的 pA 与 p*A , xA的关系：
5. 几点说明
pB kc,BcB kb,BbB k x,B xB
注 意: k x,B , kc,B , kb,B的 大 小 和 单 位 都 是 不 同 的.
பைடு நூலகம்
• 亨利定律的应用条件与对象是稀溶液(严格地说是理想稀溶 液)中的溶质, 且溶质在两相中的分子形态必须相同.
• 当有几种气体共存时, 每一种分别适用于亨利定律. • 亨利常数随温度升高而增大. • 亨利常数的大小和单位与采用的组成表示方式有关.
ppslVm ( g)dp
RT
ln
pl ps
59J
G > 0 说明在200 K 100 kPa下固态CO2稳定.
9
3-16 分别指出系统发生下列变化时, U, H, S, G, A中何 者为零. (1)任何封闭系统经历一个不可逆循环; ___U_,___H_,___S_,___G_,___A_ (2)在绝热刚壁容器内进行的化学反应; _____U_____ (3)一定量理想气体的温度保持不变, 体积和压力变化; __U__, __H_ (4)某液体由始态(T, p*)变成同温同压的饱和蒸气 ; ___G__ (5)范德华气体经历一绝热可逆过程到达某一终态. ____S__
g, 160.3kPa, 200K
G
1mol CO2 G3
l, 100kPa, 200K G5
l, 228.7kPa, 200K) G4
g, 228.7kPa, 200K)
G1 0, G2 = 0, G4 = 0, G5 0
G = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 G3
G G3
pA p*A xA
表述为: 平衡时, 稀溶液中溶剂A的 蒸气分压等于相同温度下, 该纯溶剂的 饱和蒸气压 p*A与该溶液中溶剂的摩尔 分数xA的乘积. 此即为拉乌尔定律.
拉乌尔定律的适用条件及对象是稀 溶液(严格地说是理想稀溶液)中的溶剂.
T一定
g pA
l xA
• 稀溶液溶剂的 pA 与xA关系
3
3-17 当__(_p_V_)_=__0_时, G = A, 如_理__想__气__体__的__恒__温__过__程___.
3-18 Maxwell关系式常用来_将__难__于__测__量__的__偏__微__商__换__算__成__容__易___ _测__量__的__偏__微__商___.
10
pB = kx, BxB
kx, B 亨利常数, 与T及溶剂, 溶质 的性质有关
• 开启易拉罐后, 压力减小, CO2气体的溶解度随之减 小, 从液体中释放出来.
• 热玻棒插入碳酸饮料中,
亨利常数随之增大, CO2 气体从液体中释放出来5 .
4. 亨利定律的其它形式
当溶质的组成用cB , bB 等表示时, 亨利定律可表示成：
pB
pB* xB
22.13kPa
0.9621/88.10
0.0379/ 18.02 0.9621/ 88.10
18.56kPa
(2) p = pA + pB =（6.306 + 18.56）kPa = 24.86 kPa
4
3. 亨利定律
实验表明: 一定温度下, 气体在液体中的溶解度与该气体在气 相中的平衡分压成正比. 这一规律对溶液中挥发性溶质同样适用. 亨利定律：一定温度下, 稀溶液中挥发性溶质B在平衡气相中的 分压力pB与该溶质B在平衡液相中的摩尔分数xB成正比.
(1) 气相中酯和水蒸气的分压;
(2) 总的蒸气压力(忽略作为溶质时的A和B的气相压力).
(乙酸乙酯和水的摩尔质量分别为88.10gmol1和
18.02gmol1)
(1)
pA
p*A xA
6.399kPa
0.9325/18.02
0.9325/ 18.02 0.0675/ 88.10
6.306kPa
1000g 18g mol
1
4.490102 dm3 22.4dm3 mol 1
3.61 105
k x,B
p
B
xB
101325Pa 3.61 105
2.81GPa
又
bB
4.490 102 dm 3 kg1 22.4dm 3 mol 1
2.00 103 mol kg1
故
kb,B
➢拉乌尔定律仅适用于稀溶液中的溶剂;
6
0℃, 101325Pa时, 氧气在水中的溶解度为4.490×102
dm3kg1, 试求0℃时, 氧气在水中的亨利系数kx,O和kb,O.
0℃, 101325Pa 时, 氧气的摩尔体积为 22.4dm3·mol1
4.490 102 dm3
xB
22.4dm3 mol 1