物理化学公开课(相律与相图)

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1、相平衡基础——纺化院路程本节内容几个基本概念相律的表达式简单系统的相图1.几个基本概念相体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下有明显的界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。体系中相的总数称为相数，用P表示。对于气体，不论有多少种气体混合，只有一个气相。对于液体，按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。对于固体，一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液除外，它是单相）(1)相(2)物种数和组分数物种数系统中所含的化学物质数称为系统的“物种数”，用符

2、号S表示。组分数足以表示系统中各相组成所需要的最少独立物种数称为系统的“组分数”，用符号C表示。如果系统中没有化学反应发生，则在平衡系统中就没有化学平衡存在，这时一般说来有组分数C=物种数S组分数C=物种数S–独立化学平衡数R独立化学平衡数R如果系统中还存在浓度关系，则组分数C=物种数S–独立化学平衡数R–独立浓度有关系R’(3)自由度自由度在不引起旧相消失和新相形成的前提下．可以在一定范围内独立变动的强度性质称为系统的自由度，用符号f表示。确定平衡体系的状态所必须的独立强度变量的数目称为自由度。这些强度变量通常是

3、压力、温度和浓度等。如果已指定某个强度变量，除该变量以外的其它强度变量数称为条件自由度，用f*表示。例如：指定了压力，指定了压力和温度，2.相律相律是相平衡体系中揭示相数P，独立组分数C和自由度f之间关系的规律，可用上式表示。式中2通常指T，p两个变量。相律最早由Gibbs提出，所以又称为Gibbs相律。如果除T，p外，还受其它力场影响，则2改用n表示，即：相律的推导：自由度数=总变量数-方程式数再加上温度和压力两个变量，就是吉布斯相律每个相中有C个组分，只要确定(P-1)个组分的浓度，就可确定该相的浓度。平衡时，

4、就每个组分来说，在P个相中有(C-1)个化学势相等的关系式。3.单组份系统相图单组分系统最多可有3相共存，最多可有2个自由度（温度和压力）研究单组分系统时，最常遇到的相平衡是：水的相图请各位老师批评指正！！！