15 偏摩尔量,化学势(清华大学理化学课件 朱文涛).ppt

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1、5－2偏摩尔量(Partialmolarquantities)一、质点数目可变系统的状态描述质点数目可变系统：敞开系统1.组成可变的封闭系统相当于敞开系统：组成不变：双变量系统Z=f(T,p)组成可变：反应、相变等封闭系统(质量守恒)敞开系统(质量不守恒)质点数目可变2.溶液的状态描述：容量性质：共k＋2个变量二元溶液强度性质：共k＋1个变量二元溶液二、偏摩尔量定义：B的偏摩尔体积(1)物理意义：(2)注意：下标是T，p，nC，…均相(3)VB是状态函数，强度性质：容量性质才有相应的偏摩尔量(4)一般情况下，对纯物质当xB很大时，xB↑VB→Vm,B∴在稀溶液中其他常用的偏摩尔量

2、及它们之间的关系：UB，HB，SB，AB，GB，……三、集合公式(Additiveformula)(1)意义：(2)二元溶液，(3)其他偏摩尔量的集合公式：自己写出四、Gibbs－Duhem公式(1)(2)∴比较(1)和(2)：Gibbs－Duhem公式在等T，p条件下：(1)对二元溶液(2)意义：在等T，p条件下组成变化时遵守的关系(3)溶液中各组分的偏摩尔量具有相关性(4)G－D公式的其他形式其他偏摩尔量的G－D公式自学，自写五、偏摩尔量的测量：自学5－3化学势(Chemicalpotential)一、化学势定义意义：强度性质：集合公式：G－D公式：二、敞开系统的基本关系式和

3、化学势的其他形式dG=-SdT+Vdp等基本关系式只适用于组成不变的封闭系统中W’=0的过程。对组成可变的封闭系统(即敞开系统)中W’=0的过程，基本关系式如何表示？对多组分均相系统：(1)即令敞开系统的全微分式；W’=0(2)令(3)令(4)令的关系：与(1)式比较得同理可得化学势定义敞开系统的基本关系式条件：没有非体积功的任意过程三、化学势决定传质过程的方向和限度传质过程(masstransferprocess)：物质流动，扩散(混合)，相变，化学反应以相变为例：系统：＋相相B相变：等T，p，W’=0，微量B→dG＝？则即>自发=平衡结论：在等T，p，W

4、’=0的条件下，物质由化学势高的相流向化学势低的相。相平衡时化学势相等。相相B以化学反应为例在等T，p，W’=0的条件下，系统内发生微量反应d，，则即<自发=平衡结论：在等T，p，W’=0的条件下，化学反应向着化学势降低的方向。化学平衡时化学势相等。总结：(1)在等T，p，W’=0的条件下，物质总是由高化学势流向低化学势。平衡时化学势相等。(2)在W’=0的条件下，化学势决定所有传质过程的方向(化学势判据——统一判据)(3)在W’=0的条件下，化学势相等是平衡的条件，是处理平衡问题的依据。