15
[例] 在30℃，将0.06kg水与0.04kg酚混合， 得到的系统分为两层，测得酚在酚层中的含 量为70，在水层中的含量为8（均为百倍质 量分数）。若在同一温度下，将0.059kg水与 0.041kg酚混合，系统仍分为两层，求酚层中 (1) 酚的浓度? (2) 水的质量？(3) 整个酚层的 质量怎样变化？
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解:
xB=0.7 xB = 0.5 xB= 0.2
n
n
n x x n (1)
α
B
α
β
B β
0.5 0.2 1mol 0.6mol t 0.7 0.2
x x B
B
n = (1-0.6)mol = 0.4mol
(2) n / n = 0.4mol / 1mol = 0.4
(3) nB = nxB = 0.6mol0.7=0.42mol
重复上述操作，直至液相分两层。 分析两层浓度，记录。 • 保持压力不变，温度变为 t2,，定温定压下 重复上述实验 • 测出多个不同温度下平衡存在的两液层 的溶解度
4
水H2O(A)－苯胺C6H5NH2(B)二组分系统
t /℃
p=常量
160
120
80
A
A
40
20
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
DK线:水在苯 胺中的溶解度 随温度的变化 曲线．
K点:临界会溶点
临界会溶温度
6
3.1
t /℃
＝１ P p=常量
160
2. 读图要点：
120
＝２
① 点、线、区的含义；
80
A
O A
40
20 C
D
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
A
wB
B
相图中表示系统的状态的
点为系统点；
表示某一个相的状态的点 为相点。
nC xB-nC xBC=nD xBD-nDxB 160 α
120
β
nC (xB-xBC)=nD( xBD-xB) 80
α +β
nC CK = nD KD
杠杆规则可适用于任何 两相共存的系统.
40 0.0
0.2
0.4
xK0B.6
0.8
1.0
xBC
xBD
H2O(A)
C6H5NH2(B)
图5-5 杠杆规则示意图
（a）完全互溶
（b）完全不互溶 （c）部分互溶
双组分系统互溶情况示意图（温度T）
2
一. 双组分液态部分互溶系统 1. 溶解度图(液、液平衡)
苯胺
例：水和苯胺能部分互溶
实验 •定压 恒温t1 向锥形瓶加入25cm3水；
电动搅拌器
加入少量苯胺，搅拌片刻，停搅拌，观察 是否分层；
3
若不分层，再加入少量苯胺，搅拌片刻， 停搅拌，观察是否分层；
② 应用相律分析相图
f ' = c - +1
③ 系统点(物系点) 和相点：
④ P点的变化情况：
⑤两相区应用杠杆规则：
7
8
A区的平衡相态为 ______.
图 Bi-Zn二组分体系的固液平衡相图
9
二、 杠杆规则
t /℃
160
p=常量
120
xB称为系统总组成； K点称为系统点， C点和D点分别称为 相相点和 相相点；
增多。
18
将吉布斯相律应用于双组分系统,C=2
f =2-＋2＝4- ，
min＝1，fmax＝3 max＝4，fmin＝0
所以，对双组分系统 f ≤3, ≤4
即最多有3个独立强度变量，即温度、压力、 组成.
温度一定, 则有P‐x(y)图
压力一定, 则有T‐x(y)图
1
§5-3 双组分系统液-液平衡 双组分系统液态互溶情况
A
wB 95.0
B
具体来说: 20.0℃， 水相:wB＝0.031， 苯胺相:wB＝0.95
共轭相 (conjugate phase)
5
3.1
t /℃
160 120
K
临界溶解点
p=常量
80
A
O A
40
20 C
D
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 随温度的变化 曲线．
wB
wBD
C6H5NH2(B)
图5-5 杠杆规则示意图
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[例5-5] 有总组成为xB = 0.5的 A - B 双液系 1mol，在温度 t 时形成两相(-相和 -相 )平 衡。已知：xB=0.7, xB= 0.2 ,求(1) -相和 相 物质的量各为多少?(2) -相物质的量占系 统物质总量的分数;(3) B组分在两相中物质 的量;
16
t /℃
50
水层
40
30
A
20
10
0.08
0. 4
wB
p=常量
酚层
A
（1） 温度不变， 沿该（30℃）温度 水平线移动系统的 组成，两相的组成 保持不变。所以改 变系统的组成时， 酚层中酚的浓度仍 为0.70。
0.70
17
（2，3） 质量是否变化，要用杠杆规则计算来比较。 第一次：m酚(0.7-0.4)= m水 (0.4-0.07)
80
xBC 和 xBD 分别为-相和
40 0.0 0.2 xBC
0.4
xK0B.6
0.8 1.0 xBD
-相的组成； C D称为连接线，
H2O(A)
C6H5NH2(B) C K和K D分别称为相相臂和 -相相臂；
10
就B: 既在l相又在l 相中，混合物中B的 物质的总量为两相 中B的量之和。用公 式表示：
n(总) xB=nC xBC+nD xBD
n(总)=nC +nD
t /℃
p=常量
160 α
120
β
80
α +β
40 0.0 0.2 xBC H2O(A)
图5-5
0.4 xK0B.6 0.8 1.0 xBD
C6H5NH2(B)
杠杆规则示意图
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(nC+nD) xB=nC xBC+nD xBD
t /℃ p=常量
12
nC CK = nD KD 杠杆规则可适用于任 何两相共存的系统. 若组成用质量分数wB 表示,则计算出的是两 相的质量。
mC CK = mD KD
或 mC KD mD KC
t /℃ p=常量
160 α
120
β
80
α +β
40 0.0 0.2 wBC H2O(A)
0.4 wK0.B6 0.8 1.0
m酚+ m水 =1kg
所以
m酚=0.5238kg
其中水的质量：0.5238kg （1-0.7）=0.1571kg 第二次：m酚(0.7-0.41)=m水 (0.41-0.07)
m酚+ m水 =1kg
所以 m酚=0.5397kg
其中水的质量：0.5397kg（1-0.7）=0.1619kg
所以，通过计算，可知酚层质量增大，其中水的质量