物理化学(上)电子教案—第四章.ppt

《物理化学(上)电子教案—第四章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物理化学电子教案—第四章气态溶液固态溶液液态溶液非电解质溶液正规溶液溶液1第四章多组分体系热力学及其在溶液中的应用4.1引言4.2溶液组成的表示法4.4化学势4.5气体混合物中各组分的化学势4.6稀溶液中的两个经验定律4.7理想溶液中各组分的化学势4.8稀溶液中各组分的化学势4.9稀溶液的依数性4.10Duhem－Margule公式4.11非理想溶液中各组分的化学势4.3偏摩尔量24.1引言溶液（solution）广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。溶液以

2、物态可分为气态溶液、固态溶液和液态溶液。根据溶液中溶质的导电性又可分为电解质溶液和非电解质溶液。34.1引言溶剂（solvent）和溶质（solute）如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液态物质称为溶剂，气态或固态物质称为溶质。如果都是液态，则把含量多的一种称为溶剂，含量少的称为溶质。44.1引言混合物（mixture）多组分均匀体系中，溶剂和溶质不加区分，各组分均可选用相同的标准态，使用相同的经验定律，这种体系称为混合物，也可分为气态混合物、液态混合物和固态混合物。54.2溶液组成的表示法在

3、液态的非电解质溶液中，溶质B的浓度表示法主要有如下四种：1.物质的量分数2.质量摩尔浓度3.物质的量浓度4.质量分数64.2溶液组成的表示法1.物质的量分数(molefraction)溶质B的物质的量与溶液中总的物质的量之比称为溶质B的物质的量分数，又称为摩尔分数。74.2溶液组成的表示法2.质量摩尔浓度mB（molality）溶质B的物质的量与溶剂A的质量之比称为溶质B的质量摩尔浓度，单位是。这个表示方法的优点是可以用准确的称重法来配制溶液，不受温度影响，电化学中用的很多。84.2溶液组成的表示

4、法3.物质的量浓度cB（molarity）溶质B的物质的量与溶液体积V的比值称为溶质B的物质的量浓度，或称为溶质B的浓度，单位是，但常用单位是。94.2溶液组成的表示法4.质量分数wB（massfraction）溶质B的质量与溶液总质量之比称为溶质B的质量分数。10溶质B的物质的量与溶剂A的物质的量之比称为溶质B的摩尔比。物质的摩尔比4.2溶液组成的表示法11B的质量浓度B的质量与混合物体积之比，单位是kg.m-3。4.2溶液组成的表示法124.3偏摩尔量1、单组分体系的摩尔量2、多组分体系的偏摩

5、尔量3、偏摩尔量的集合公式4、Gibbs-Duhem公式131、单组分体系的摩尔量体系的状态函数中V、U、H、S、A、G等是容量性质，与物质的量有关。设由物质B组成的单组分体系的物质的量为，则各摩尔量（值）的定义式分别为：摩尔体积（molarvolume）摩尔内能（molarthermodynamicenergy）141、单组分体系的摩尔量摩尔焓（molarenthalpy）摩尔熵（molarentropy）摩尔Helmholz自由能（molarHelmholzfreeenergy）摩尔Gibbs

6、自由能（molarGibbsfreeenergy）这些摩尔量都是强度性质。152、多组分体系的偏摩尔量单组分的封闭系统，只需确定两个状态函数（如T和p）就可以确定其它状态函数，即状态就可以确定。但是对于多组分系统如溶液、混合物等，仅规定温度和压力，系统的状态并不能确定。因为多组分系统中某热力学量（主要是容量性质）并不等于各物质在纯态时的该热力学量的加合，而以浓度有很大的关系。例如：在标准压力25℃、100ml水+100ml乙醇=192ml150ml水+50ml乙醇=195ml显然总体积不是纯态体积

7、的简单加和，除温度和压力外，必须分别知道水和乙醇的物质的量才能确定总体积。16所以在多组分系统的任意容量性质Z，可以看作是温度、压力及各物质的量的函数。当系统的状态发生无限小量的变化时，全微分dZ可用下式表示：2、多组分体系的偏摩尔量172、多组分体系的偏摩尔量定温定压条件下：def18等温、等压条件下：2、多组分体系的偏摩尔量ZB称为物质B的某种容量性质Z的偏摩尔量。如Z为体积V时VB是物质B的偏摩尔体积。192、多组分体系的偏摩尔量2.只有容量性质才有偏摩尔量，而偏摩尔量是强度性质。3.纯物质

8、的偏摩尔量就是它的摩尔量。4.任何偏摩尔量都是T，p和组成(浓度）的函数。1.在定温定压条件下，往浓度保持不变的系统中加入1mol物质B所引起系统中某个热力学量Z的变化。或在等温、等压条件下，在大量的组成不变的系统中加入单位物质的量的B物质所引起容量性质Z的变化值。20设一个均相体系由1、2、、k个组分组成，则体系任一容量性质Z应是T，p及各组分的物质的量的函数，即：在等温、等压条件下无限小量的变化：3、偏摩尔量的集合公式213、偏摩尔量的集合公式按偏摩尔量的定义,在保持偏摩尔量不