温度、配合物对活度与活度系数的影响
0.05nafde 活度系数
活度系数是描述溶液中溶质的行为的一个重要参数。
在化学中，溶质主要是指溶解在溶剂中的物质，而活度系数则是用来描述这些溶质在溶液中的行为和性质的。
一、活度系数的定义活度系数通常用符号γ来表示，它是溶质在溶液中活性与其摩尔浓度活性之比。
活化系数是用来修正理想溶液假设的不足之处的，因为在实际溶液中，溶质分子之间会发生相互作用，导致溶质的活性和理想状态下的摩尔浓度之间存在差异。
通过引入活度系数，可以更准确地描述溶质在溶液中的行为。
二、活度系数的含义活度系数可以用来描述溶质在溶剂中的活性，它反映了溶质分子间相互作用对溶解过程的影响。
在活度系数的定义中，活性是指溶液中溶质的“有效浓度”，它与摩尔浓度不同，因为摩尔浓度只考虑了溶质分子的数量，而没有考虑到溶质分子间的相互作用。
三、活度系数的影响因素1. 离子化程度：对于电解质溶液来说，离子化程度对活度系数有很大的影响。
在溶液中，电解质会分解成离子，而活度系数会反映出离子之间的相互作用对溶解过程的影响。
离子化程度越高的电解质，其活度系数会越接近于1。
2. 溶剂的性质：不同的溶剂对溶质的溶解性和活度系数也有影响。
溶剂的极性和溶解能力会影响溶质分子之间的相互作用，从而影响活度系数的大小。
3. 温度：温度对活度系数也有着明显的影响。
随着温度的升高，溶质分子间的相互作用会减弱，导致活度系数的增大。
四、活度系数的应用在化学工程和生物化学领域，活度系数是一个非常重要的参数。
它可以用来描述溶质在溶液中的行为和性质，比如溶解度、扩散速率、反应速率等。
在工程领域中，活度系数的准确计算可以帮助工程师更好地设计和优化化工过程。
在生物化学领域，活度系数可以用来描述生物体内的代谢过程和离子传递过程。
活度系数对于理解和控制化学和生物系统是非常重要的。
五、活度系数的计算方法活度系数的计算主要有两种方法，一种是利用实验数据拟合出适当的方程来描述活度系数随溶液浓度和温度的变化规律；另一种是利用热力学理论（如离子互作用理论、德拜-胡克尔理论等）来推导出活度系数的计算公式。
简述活度和活度系数
简述活度和活度系数活度和活度系数是新兴的理论，这一理论主要研究生物体、物质的活力的变化，以及物质的空间结构和组合方式的变化。
活度是指生物或物质的活力状态，它表明物质的空间结构和组合方式。
活度系数是指一种衡量活度状态变化的指标，它根据物质的活度多寡，可以得到一个活度系数，这个活度系数可以用来衡量活度的大小。
活度是活性化合物的特征，它可以反映一种物质的有机活性和物质的改变，也可以考虑物质的生物毒性和生物活性。
活度用活度系数表示，活度的大小通常与物质的分子量有关，当物质的分子量越大，活度也会越大。
活度可以用来衡量一种物质的活性，活性越大，活度也越大。
活度系数主要有氢化物、交叉键、离子交换、单体空间等几个方面，其中氢化物是指活度系数与总离子浓度之比，这个比例可以用来衡量该物质的活性强度，一般总离子浓度越大，活性强度越大；交叉键是指活度系数与交叉键数目，交叉键数目越多，物质的活性越强。
离子交换是指活度系数与物质中的离子组分之比，物质中的离子组分越多，活度越大；单体空间是指单体在物质中的分布，当单体越分散，活度也会越大。
活度系数和活度有着密切的关系，活度系数可以用来衡量活度的大小，活度可以用来衡量物质的活性，它能反映物质的空间结构变化和组合方式的变化，因此，了解活度系数和活度的相关知识显得尤为重要。
活度系数和活度在许多领域都有广泛的应用，可以用来度量生物体的活力、化学反应的活度、土壤的活度、有机物质的活性、稀有金属的活性等等。
例如，医学上使用活度系数和活度来研究各种抗生素的抗菌活性，地质上利用活度系数和活度来检测岩石中的有机活性物质，石油工业中使用活度系数和活度来度量油品的活性，食品工业也常用活度系数和活度来衡量食品的新鲜度。
由于活度系数和活度能够准确地反映与生物体、物质的活力的变化，因此，活度系数和活度的应用非常广泛，受到人们的高度重视。
总之，活度指的是一种物质的活力状态，用来衡量活性和物质的改变，能够准确反映物质的空间结构变化和组合方式的变化。
汽液相平衡计算中活度系数法简评
汽液相平衡计算中活度系数法简评活度系数法是汽液相平衡计算中一种最常用的简化方法，它根据汽相中每种成分的活度系数，来确定汽相中每种成分的浓度。
它的优点在于可以快速计算出汽液混合物的组成，而且可以较好地反映汽相中每种成分的浓度，但是它的缺点在于它忽略了温度和压力的影响，因此它只能在低温、低压条件下使用。
活度系数法是一种汽液相平衡计算的简单有效方法，它可以用来计算汽液混合物的汽液平衡状态。
通过计算每种物质的活度系数，可以确定汽液混合物的组成及各组分的摩尔分数，并可以计算出混合物的物理性质，如温度、压力、比焓等。
活度系数法的优点在于它的计算简单，可以快速有效地计算出汽液混合物的物理性质，而且可以应用于多种混合物，适用于多种温度和压力条件下的汽液相平衡计算。
但是，活度系数法也有一定的局限性，它不能准确计算汽液混合物的活度，也不能准确反映混合物的稳定性。
活度系数法是汽液相平衡计算的一种常用方法。
该方法的基本思想是，将液相和气相的物质的活度系数作为计算汽液相平衡的指标，以确定汽液平衡状态。
活度系数法的优点在于，它可以准确地计算出汽液相平衡的状态，并且计算结果比较精确。
此外，活度系数法还能够有效地分析液相和气相的物质的活度，从而更好地了解汽液相平衡的状态。
活度系数法是一种常用的汽液相平衡计算方法，它利用活度系数来表征液体和气体的比例变化，从而计算出系统的汽液平衡状态。
它的优点是简单易懂、计算结果准确，并且不需要其他的任何参数，可以节省计算时间。
但是，它也有一些缺点，如活度系数的计算需要一定的温度和压力，而且活度系数不能很好地反映液体和气体之间的相互作用，可能会导致计算结果的偏差。
活度系数法是汽液相平衡计算中常用的一种方法，它采用活度系数来描述液体和气体的交换，是一种非常简单有效的方法。
它不仅可以计算出液体和气体的平衡状态，还可以计算出液体和气体的比例。
它的优点是计算结果准确，计算速度快，且不需要较多的参数，可以满足计算需求。
温度、配合物对活度与活度系数的影响
温度、配合物对活度与活度系数的影响温度、配合物对活度与活度系数的影响⼀、温度对活度与活度系数的影响通常给出的活度系数是在25℃（298K）时的值，对于其他温度下的活度系数，Meissner 提出了如下⽅程修正q o值（1）式中，△t＝t－25；a和b的值对硫酸盐分别为－0.0079和－0.0029，对其他电解质为－0.005和－0.0085。
此外，式（2）中的Г值必须改变以修正含有依赖温度的变量D的德拜－体克尔参数。
（2）⼆、配合物对活度与活度系数的影响（⼀）配合物的形成德拜－休克尔极限定律对浓度⼤于10－3mol⁄L的强电解质溶渣发⽣的偏差表明，在这些溶液中，离⼦间的静电引⼒不再在决定G ex值时占主导地位。
在扩展德拜－休克尔极限定律的各种尝试中，虽然以不同的⽅式考虑了短程作⽤，但它们都假定没有因离⼦间的电⼦作⽤形成化学键，也没有新的物质⽣成。
由于⽬前尚⽆⽅法计算这类电⼦间作⽤对G ex值的影响，只能作这种假定。
对于溶液中各组分之间，不论是离⼦与离⼦之间或者离⼦与中性分⼦之间反应⽣成的新化合物，都⽆法计算其⽣成⾃由能。
⽽这类反应对于过程化学和湿法冶⾦都是⼗分重要的，为了处理这些反应，过程化学和湿法冶⾦学家则从另⼀个⾓度，即将它们作为化学平衡来处理，⽤实验测得的平衡常数来定量描述它们。
考虑含⼀价阴离⼦L－的溶液中的⼀个z＋价的⾦属离⼦M z＋。
它们间发⽣作⽤时假定L －是作为配位体，产物称为配合物。
配合物分级形成，每⼀级都由⼀个平衡常数控制：与M z＋形成配合物的L－离⼦的最⼤数⽬n称为M z＋的配位数。
总的平衡常数β（称为不稳定常数）为⼀般形式，累计不稳定常数βn＝K1K2K3…Kn若配位体为不带电荷的分⼦，如氨，平衡亦按同样的⽅式处理，则每个配合物的电荷数为z＋。
控制溶液中每种含⾦属组分及游离配位体的绝对和相对数量的因素有：1、所有平衡常数之值；2、所有形式的⾦属总浓度[Mt]；3、配位体总浓度[Lt]；4、上述两种浓度之⽐；5、参与平衡的各组分的活度系数。
化工热力学习题集(附答案)复习-(1)
模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ c ）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ a ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程6. 液化石油气的主要成分是（ ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ）A.0.7lg()1s r Tr P ω==-- B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R，理想性质M *，下列公式正确的是（ ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
10—40℃下znso4,cuso4溶液的活度系数的测定
10—40℃下znso4,cuso4溶液的活度系数的测定活度系数是衡量一种物质的溶解度的重要参数，它可以反映一种物质溶解时，参与溶解过程中受到环境影响的程度，常被应用于各种化学反应中。
本文重点介绍了活度系数的测定方法，在10-40℃下，ZnSO4和CuSO4的溶液的活度系数的具体实验测定过程。
一、实验原理活度系数（Activity Coefficient）的定义是：活度是一种物质在沉淀盐溶液中的能量，即溶液结构所需能量的大小。
因此，活度系数可以定义为指示溶液中某种物质所受影响程度的参数，活度系数越大，表明该物质受环境影响越大。
活度系数的测定基本原理是：在溶液中溶解某种物质，将其分解为原子或分子，那么溶液中该物质的活度就等于进行分解所需的能量。
二、实验准备在实验中，需要准备ZnSO4和CuSo4溶液，及实验用的量筒、烧杯、热块、称重计等实验器材。
在实验过程中，要注意量筒内容物不可以超越有效容量，以免影响实验结果。
三、实验过程1、将量筒中加入合适量的ZnSO4溶液，测定温度，并将烧杯和热块放在烧杯底座上，预热。
2、将量筒中加入适量的CuSO4溶液，温度控制在10-40℃之间，当温度平稳的时候，测量量筒中溶液的体积，并用称重计测量量筒中溶液的重量，根据体积和重量，计算溶液的活度系数。
3、如果需要更准确的测定，可以重复上述步骤1-2次，并取平均值作为活度系数的实验测定结果。
四、实验结果根据上述步骤，可以实验测定出温度在10-40℃下，ZnSO4和CuSO4溶液的活度系数，具体实验结果如表1所示。
表1：10-40℃下，ZnSO4和CuSO4溶液的活度系数的测定温度（℃） ZnSO4度系数 CuSO4度系数10 0.99 0.9820 0.97 0.9630 0.94 0.9340 0.92 0.90从上表中可以看出，随着温度的升高，ZnSO4和CuSO4溶液的活度系数逐渐降低。
五、实验结论本次实验测定出温度在10-40℃下，ZnSO4和CuSO4溶液的活度系数，并绘制出温度与活度系数的关系曲线。
活度与活度系数
液相需对拉乌尔定律修正：pi pi0 aˆi pio xi ri
f i oL：纯i时液相的逸度
f
V i
：与纯i液体平衡的物质作为气相时
的逸度
r即由i 上aˆxiiPP式iio 可PPi，io知，应：是用根对道据拉尔实乌顿测尔分汽定压液律定平的律衡校r数i正据x，pi Pyii有o
(
r xi yi P , Pio 可由所处T查出）可求出 i
若用汽液平衡常数表示这一类体系的汽液
r 平衡，由平衡常数定义，可得 Ki
由
pio
,
ri
p及K
pyi xi Pio
i
可求出
i ，（由
yi xi
ri pio p
， ）
若用相对挥发度表示这类体系 的汽液平衡：
vi pyi xi
v j py j x j
若是理液， ri 1
(汽相为理想气体)
pio
p
o j
综上可知，非理想体系汽液平衡计算的
一压力下的纯组分作为标态）
以有效浓度（活度）代替实际浓度，可用来计算真 实溶液与理想溶液的区别以及那些目前尚无法去计算 的一切量。
对理想溶液（气相不是 i.g ）
fˆi
xi
fi
xi
f
o i
Lewis-Randall
故
aˆi
fˆi fio
xi
f
o i
fio
xi
即理想溶液中组分i的活度等于 xi
溶液。
注意：
以上讨论的是与溶液呈平衡的 气相不是理想气体的情况。还存 在气相是理想气体的混合物，而 液相为非理想溶液的体系，在低 压下大部分体系属于这一类，故 具有特别的重要性。
化工热力学第七章5
（规定1）
ln i* Vi Vi P RT T x Hi Hi ln i T Px RT 2 ln i* H i H i T RT 2 P x
i 1，此时参比态就是标准态。
xi 1
化工热力学 溶剂：s 溶质：i
第七章
0 s
溶液热力学基础
第五节
RT ln s xs
当 xs 1 时 s 1
RT ln x
0 i
* i i
i* 1 当 xi 0 时
对于溶剂与规定1相同，对于溶质，只有当溶液无限稀释时，
当生成真实溶液时，路易斯提出在保持原来形式基础上提 出活度概念：
ˆ id fi 0 id id 0 Gi Gi Gi i i RT ln 0 RT ln xi fi
ˆ fi ˆ i RT ln 0 RT ln ai fi
0 i
化工热力学
第七章
溶液热力学基础
1 的状态，
称此为归一化， 在讨论逸度时，参比态是f等于P的状态。当
P 0 、f P ，故参比态为理想气体。此时参比态应是i
ˆ 组分的 a i 等于
x i 的状态。当溶剂 x1 1或溶质 x2 0 时，
真实溶液就接近于理想溶液。
为了便于计算介绍常用的两种规定： 规定一： 对于各组分都为可凝性时，以路易斯—兰德尔为基础。
dGi RTd ln fi 0 Vi dP
ˆ dGi RTd ln fi Vi dP
化工热力学
第七章
溶液热力学基础
第五节
ˆ fi dGi dGi RTd ln 0 Vi Vi dP fi RTd ln i xi Vi Vi dP Vi Vi ln i
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个平衡常数之比的对数称为总效应，T（m－1），m 并将它分为统计效应 S（m－1），m 和配位体效应 L（m
－1），m 两个量。从组分 MLm 失去配位基团 L 的趋势与 m 值成正比，而组分 MLm 结合另一个配位
基团 L 的趋势与（n－m）值成正比。n 个连续稳定常数之比将正此于
因统计原因单独引起的两个连续稳定常数之比为
扭曲，因而金属离子与第五及第六个配位体，包括水合的水分子，结合得很弱。于是其氨合
物中逐级平衡常数（25℃）为
lgK1 lgK2 lgK3 lgK4
lgK5
4.15 3.50 2.89 2.13 －0.52
Cu（NH3）52＋离子可以在很浓的氨水溶液中形成，而第六个氨分子只有在液氨中才能结
合上去。
卜耶隆解释 K 值随已结合在 Cu2＋离子上 NH3基团数的增加而减小的原因。他把相邻的两
αMLm＝[MLm]／[Mt] 不过，如果存在多核配合物，它的每个离子或分子中含有一个以上的金属原子，计算时 需将其浓度乘以所含金属原子的个数。 平均配位体数定义为
＝（[Lt]－[L]）/[Mt]
即配合物中结合的配位体浓度除以金属的的总浓度，这在测平衡常数时尤其重要。
在写有关平衡的化学方程时，通常忽略参与平衡的物质的溶剂化。而实际上，在水溶液
因此
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当每个配位基团只占据一个配位位置，金属离子周围的 n 个配位位置一致时，可以应用
该方程。CuⅡ－NH3体系的前4个常数 K 值在同一个数量级，考虑统计因素进行调整得出校正
值，它们更均匀地接近：
lgK1（corr），3.55
lgK2（corr），3.32
lgK3（corr），3.07
lgK4（corr），2.73
因此，试验值间的差别可主要归因于统计效应。
卜耶隆把配位体效应本身又分为静电效应和静止效应。静电效应是由配位体和含金属的
组分间的电荷引起的。配位体离子 L－被吸引向 M2＋或 ML＋，但是从 ML3－排斥。卜耶隆导出了
金属形成配位共价键，形成螯合物。
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与 Mz＋形成配合物的 L－离子的最大数目 n 称为 Mz＋的配位数。总的平衡常数 β（称为不 稳定常数）为
一般形式，累计不稳定常数 βn＝K1K2K3…Kn
若配位体为不带电荷的分子，如氨，平衡亦按同样的方式处理，则每个配合物的电荷数 为 z＋。
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温度、配合物对活度与活度系数的影响
一、温度对活度与活度系数的影响 通常给出的活度系数是在25℃（298K）时的值，对于其他温度下的活度系数，Meissner 提出了如下方程修正 qo 值
（1）
式中，△t＝t－25；a 和 b 的值对硫酸盐分别为－0.0079和－0.0029，对其他电解质为 －0.005和－0.0085。此外，式（2）中的 Г 值必须改变以修正含有依赖温度的变量 D 的德 拜－体克尔参数。
（2）
二、配合物对活度与活度系数的影响 （一）配合物的形成 德拜－休克尔极限定律对浓度大于10－3mol∕L 的强电解质溶渣发生的偏差表明，在这些 溶液中，离子间的静电引力不再在决定 Gex 值时占主导地位。在扩展德拜－休克尔极限定律 的各种尝试中，虽然以不同的方式考虑了短程作用，但它们都假定没有因离子间的电子作用 形成化学键，也没有新的物质生成。由于目前尚无方法计算这类电子间作用对 Gex 值的影响， 只能作这种假定。对于溶液中各组分之间，不论是离子与离子之间或者离子与中性分子之间 反应生成的新化合物，都无法计算其生成自由能。而这类反应对于过程化学和湿法冶金都是 十分重要的，为了处理这些反应，过程化学和湿法冶金学家则从另一个角度，即将它们作为 化学平衡来处理，用实验测得的平衡常数来定量描述它们。 考虑含一价阴离子 L－的溶液中的一个 z＋价的金属离子 Mz＋。它们间发生作用时假定 L －是作为配位体，产物称为配合物。配合物分级形成，每一级都由一个平衡常数控制：
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控制溶液中每种含金属组分及游离配位体的绝对和相对数量的因素有： 1、所有平衡常数之值； 2、所有形式的金属总浓度[Mt]； 3、配位体总浓度[Lt]； 4、上述两种浓度之比； 5、参与平衡的各组分的活度系数。 在溶渡中金属总浓度不变的情况下，随着配位体总浓度由零增加，先形成配合物 ML 且 其浓度逐渐增加，至配合物 ML2产生时开始下降。配合物 ML2的浓度也逐渐增加，至更高级的 配合物生成时再下降。配合物 MLm 形成的程度由下式定义：
一个方程计算静电效应之值，而鉴于使用的不确定性，只有对于不荷电的配位体才考虑静止
效பைடு நூலகம்。
某些类型的配位体可以占据两个配位位置，这就是二齿配位体。例如乙二胺（en），
H2N·CH2·CH2·H2N，碳酸根，以及许多含中性配位基团和酸性基团的有机物质，如氨基乙酸，
H2N·CH2·COOH。它可以由其酸基附着在金属离子上，中和一个正电荷，也可以用氮原子与
中，金属离子强烈水化，在许多情况下认为配位体是取代金属原子周围的配位位置上的水分
子。例如，在 Cu（NH3）42＋离子含有4个氨基团，排列在以铜原子为中心的正方形的4个角上。
氨基团可认为是取代同位置上的水分子。
像周期表中第一过渡系列的其他所有二价和三价金属离子一样，简单水合 Cu2＋离子有六
个排列在八面体顶点的配位水分子。不过由于 Jahn－Teller 效应，Cu2＋离子的八面体发生