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1、第三章化学势偏摩尔量化学势气体化物学质势的理想稀溶溶液液溶液的中化物学质势稀溶依液数的性非物理质想的溶化液学中势本章作业：2,4,5,6,11,12,13,15,17,18,21,22思考题：1,2,3,5,6,8,9§3.1偏摩尔量一、引言单组分系统：多组分系统：两种或两种以上的物质（或称为组分）所形成的系统称为多组分系统。多组分系统可以是均相的，也可以是多相的。对于混合均匀的多组分系统根据其标准态选取方式的不同，将其分为混合物和溶液。3混合物（mixture）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，遵守相同的经验定律，这种系统称为混合物
2、。混合物有气相、液相和固相之分。溶液（solution）含有一种以上组分的液体相或固体相称之。溶液有液态溶液和固态溶液之分，但没有气态溶液。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。4如果都具有相同状态，则把含量多的一种称为溶剂，含量少的称为溶质。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。溶质有电解质和非电解质之分，本章主要讨论非电介质所形成的溶液。如果在溶液中含溶质很少，这种溶液称为稀溶液，常用符号“∞”表示。多种气体混合在一起，因混合非常均匀，称为气态混合物，而不作为气态溶液处理。5
3、二、多组分系统的组成表示法在均相的混合物中，任一组分B的浓度表示法主要有如下几种：1.B的质量浓度2.B的质量分数3.B的浓度（又称为B的物质的量浓度）4.B的摩尔分数6即用B的质量除以混合物的体积V。的单位是：1.B的质量浓度72.B的质量分数即B的质量与混合物的质量之比。的单位为1。8（又称为B的物质的量浓度）即B的物质的量与混合物体积V的比值。但常用单位是3.B的浓度单位是9B的物质的量与混合物总的物质的量之比称为溶质B的摩尔分数，又称为物质的量分数。摩尔分数的单位为1。4.B的摩尔分数气态混合物中摩尔分数常用表示。10溶质B的质量摩尔浓度mB溶质B的物质的
4、量与溶剂A的质量之比称为溶质B的质量摩尔浓度。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。在溶液中，表示溶质浓度的方法还有：质量摩尔浓度的单位是。11多组分系统与单组分系统的差别：单组分系统的广度性质具有加和性。三、偏摩尔量若1mol单组分B物质的体积为：则2mol单组分B物质的体积为而1mol单组分B物质和1mol单组分C物质混合,得到的混合体积可能有两种情况：形成了混合物形成了溶液12例：不同浓度的乙醇水溶液(250C,标准压力时):浓度V水/cm3V乙醇/cm3V总/cm344.1%10010019220.8%1505019570.3%5
5、0150193100cm3(20%)+100cm3(20%)=200cm3要描述一多组分均相系统的状态，除了指明温度与压力外，还必须指明系统中每种物质的量。为此，引入一个新的概念-偏摩尔量。13偏摩尔量的定义：在多组分系统中，每个热力学函数的变量不止T、P两个，还与组成系统各物的物质的量有关。设系统中有B、C、D·····K个组分。系统中任一容量性质X（代表V，U，H，S，G等），除了与温度、压力有关外，还与各物质的量nB、nC、nD···有关，即：X=f(T,p,nB,nC,nD,nK)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X的变化为：14在等
6、温、等压的条件下：偏摩尔量Xi的定义为：15在引入偏摩尔量的概念后，任一容量性质的微小变化可表示为：()T,p：16常见的偏摩尔量定义式有：17()T,p：若是二组分系统，()T,p：dX=XAdnA+XBdnBdV=VAdnA+VBdnBdG=GAdnA+GBdnB18二、偏摩尔量的物理意义1、由定义式可见：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i物质所引起广度性质X的变化值；或在等温、等压、保持i物质以外的所有组分的物质的量不变的有限系统中，改变dni所引起广度性质X的变化值。Vni2、由偏微商的概念可理解为图中的曲线的斜率。19三、偏摩
7、尔量的集合公式按偏摩尔量定义：在保持偏摩尔量不变的情况下，对上式积分，则：则这就是偏摩尔量的集合公式，说明系统的总的容量性质等于各组分偏摩尔量的加和。20偏 摩 尔 量 的 集 合 公 式 ：21例如：如系统只有两个组分，其物质的量和偏摩尔体积分别为和，则系统的总体积为：注意：1．只有容量性质才有偏摩尔量；2．偏摩尔量本身是强度性质；3．偏摩尔量除了与T,p有关外，还与浓度有关；4．对于单组分系统：Xi=Xm(如：Vi=Vm,Gi=Gm)22§3.2化学势一、化学势的定义化学势用符号表示，定义为：二、多组分系统基本公式：G=f(T,p,nB,nC,nD,nK)
8、23即
