【摘 要】
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由于热扰动和分子间相互作用的变化都会对体积性质产生影响,所以,利用体积性质如超额摩尔体积和极限偏摩尔体积研究溶质-溶剂分子间相互作用时,只能限于定性讨论.本文以表观摩尔体积和摩尔体积为基础,在原定义的溶质溶剂化系数γB,式(1)的基础上[1],以式(2)重新定义,扩展溶剂化系数的适用浓度范围,γB=V*B-V-0B/V*B(1)γB=V*B-？VB/V*B(2)式中,VB*0是溶质的摩尔体积,？V
【机 构】
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陕西省西安市西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安 710048 湖南省长沙市长沙理工大学云塘校
【出 处】
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中国化学会第十六届全国化学热力学和热分析学术会议
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由于热扰动和分子间相互作用的变化都会对体积性质产生影响,所以,利用体积性质如超额摩尔体积和极限偏摩尔体积研究溶质-溶剂分子间相互作用时,只能限于定性讨论.本文以表观摩尔体积和摩尔体积为基础,在原定义的溶质溶剂化系数γB,式(1)的基础上[1],以式(2)重新定义,扩展溶剂化系数的适用浓度范围,γB=V*B-V-0B/V*B(1)γB=V*B-？VB/V*B(2)式中,VB*0是溶质的摩尔体积,？VB是无限稀溶液中溶质的极限偏摩尔体积,等于极限表面摩尔体积,？VB是表观摩尔体积.其中,V*B-？VB=ΔmB/PB=Ns(B)mM(B)/PB(3)V*B=MB/PB=NAmM(B)/PB(4)式中,△mB是对应于B的质量,Ns(B)是△mB是对应的被溶剂化掉的溶质分子数,ρB是溶质密度,NA是Avogadro常数.将式(3)(4)带入(2)中,有γB=V*B-？VB/V*B=Ns(B)/NA(5)式(5)显示：γB是一个独立于温度、浓度和不同溶质-溶剂分子对的量,利用它可以得出温度、浓度及不同溶质-溶剂分子对对溶质溶剂化程度的定量影响.若假定一个溶质-溶剂分子对对溶质分子体积的影响为Vit,溶质分子体积为υM(B),则一对溶质-溶剂分子的溶剂化对分子体积的影响分数为φit(B)=Vit/υM(B)(6)φit(B)称为作用参数,代表了溶质-溶剂分子间相互作用对溶质分子体积的影响程度,由于式中分子、分母项都是体积量,因此分离了温度的影响.相对于体积性质,作用参数能够独立量化的表达溶质-溶剂分子间相互作用的性质和强弱.若溶质-溶剂分子对间表现为强于溶质-溶质,溶剂-溶剂分子对间的相互引力,则φit(B)＞0,反之,φit(B)＜0.假定溶液只是无规混合,没有特殊的分子聚合体,在溶质浓度为χB的溶液中,一个溶质分子对应的溶剂分子数为nA/B=χA/χB=1-χB/χB(7)结合式(6)和(7),溶剂化系数又可表示为γB=nA/Bvit/υM(B)=Vit/υM(B)·1-χB/χB=φit(B)·1-χB/χB(8)式(8)变形,得φit(B)=γB·χB/1-χB(9)这样,只需通过体系密度性质的测定,即可由式(2)算出溶质的溶剂化程度,由式(9)算出溶质-溶剂分子对间相互作用的强度.
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