多组分系统的热力学1.ppt

对于纯组分系统，根据基本公式，有： 对多组分系统，把 换为 ，则摩尔体积变为偏摩尔体积 。 § 4.4 化学势 化学势与压力的关系 根据纯组分的基本公式， 将 代替 ，则得到的摩尔熵 换为偏摩尔熵 。 § 4.4 化学势 化学势与温度的关系 * 第四章 多组分系统的热力学 § 4.1 引言 § 4.2 多组分系统的组成表示法 § 4.3 偏摩尔量 § 4.4 化学势 § 4.5 气体混合物中各组分的化学势 § 4.6 拉乌尔定律和亨利定律 § 4.7 理想液态混合物 § 4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势 § 4.9 稀溶液的依数性 § 4.10 活度与活度因子 § 4.11 分配定律——溶质在两互不相溶液相中的分配 4.1 引言 基本概念 多组分系统：由两种或两种以上的物质(或称为组分)所形成的系统(可以是单相的，也可以是多相的)。 多组分单相系统：两种或两种以上物质以分子大小混合而成的而均匀系统。分为混合物和溶液。 混合物：在多组分均匀系统中，各组分均可选用相同的方法处理，有相同的标准态，遵守相同的热力学定律，这种系统称为混合物（没有溶质溶剂之分）。混合物有气态、液态和固态之分。 物质状态不同，液态物质为溶剂，气态或固态物质作溶质。 物质相同状态，则把含量多的物质称为溶剂，含量少的称为溶质。 溶剂（solvent）和溶质（solute） 溶液（Solution）两种或两种以上物质在分子级别呈均匀混合所形成的液态或固态体系。溶液有液态溶液和固态溶液之分，但没有气态溶液。 溶剂和溶质要用不同方法处理，他们的标准态、化学势的表示式不同，服从不同的经验定律。 4.1 引言 4.1 引言 溶液分类： 按聚集状态分为液态溶液和固态溶液 按溶质的导电能力分为电解质溶液和非电解质溶液 注：形成溶液后，溶质、溶剂分子的受力情况与纯组分分子的受力情况不同 设 溶剂-溶剂 f11，溶质-溶质f22,，溶剂-溶质 f12 1、纯态： 溶质 f22 溶剂 f11 2、稀溶液： 溶质 f22 溶剂 f11 3、中等浓度：溶质 f22、 f12 溶剂 f12、 f11 4、高浓度： 溶质 f22 溶剂 f12 § 4.2 多组分系统的组成表示法 一、组成(浓度)表示法 § 4.2 多组分系统的组成表示法 优点：可以用准确的称重法来配制溶液 § 4.2 多组分系统的组成表示法 二、常用浓度表示法之间的关系 § 4.2 多组分系统的组成表示法 § 4.2 多组分系统的组成表示法 § 4.2 多组分系统的组成表示法 § 4.2 多组分系统的组成表示法 § 4.3 偏摩尔量 一、偏摩尔量的定义 § 4.3 偏摩尔量 § 4.3 偏摩尔量 § 4.3 偏摩尔量 在多组分系统中，每个热力学函数的变量就不止两个，还与组成系统各物的物质的量有关。 系统中任一容量性质Z（代表V，U，H，S，A，G等）除了与温度、压力有关外，还与各组分的数量有关，即 设系统中有 个组分 § 4.3 偏摩尔量 如果温度、压力和组成有微小的变化，则系统中任一容量性质Z的变化为： 在等温、等压的条件下： § 4.3 偏摩尔量 偏摩尔量ZB的定义为： ZB称为物质B的某种容量性质Z的偏摩尔量 代入下式并整理得 常见的偏摩尔量定义式有： 代表偏摩尔量 § 4.3 偏摩尔量 偏摩尔量的物理含义： 1、在等温、等压条件下，在大量的定组成系统中，加入单位物质的量的B物质所引起广度性质Z的变化值。 2、在等温、等压、保持B物质以外的所有组分的物质的量不变的有限系统中，改变 所引起广度性质Z的变化值。 § 4.3 偏摩尔量 两种理解方法的核心：向体系加入B物质的过程中，保证组成不变，即个组分浓度不变 § 4.3 偏摩尔量 理解偏摩尔量的应注意： 2. 只有广度性质才有偏摩尔量(广度性质不一定有偏摩尔量)，而偏摩尔量是强度性质(两个广度性质之比)。 4. 纯物质的偏摩尔量就是它的摩尔量。 1. 某组分的偏摩尔量不仅是T，p的函数，而且是浓度的函数。 3. 偏摩尔量的定义式 必须是定Ｔ、定Ｐ § 4.3 偏摩尔量 二、偏摩尔量的加和公式 § 4.3 偏摩尔量 如果在溶液中不按比例地添加各组分，则溶液浓度会发生改变，这时各组分的物质的量和偏摩尔量均会改变。 对Z进行微分 根据加和公式 在等温、等压下某均相系统任一容量性质的全微分为 § 4.3 偏摩尔量