物化材料2-1-9多组分.ppt

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1、物理化学电子教案长春工业大学化学教研室第二章多组分系统热力学2.1偏摩尔量与化学势偏摩尔量问题的提出：在一定的温度、压力下纯液体B与C摩尔体积为V*m,B与V*mC，其物质的量为nB、nC。在它们混合前后体积一般发生变化。产生这种现象的原因在于B与C的分子结构、大小不同，及分子之间的相互作用，使B与C在混合物中对体积的贡献与其在纯态不同。XC=0XC=1Vm在一定温度、压力下，单位物质的量的B在确定组成的混合物中对体积的贡献VB称为物质B的偏摩尓体积。VB等于在无限大量确定组成的混合物中加入单位物质的量的B（混合物组成不变）时体积的增加。或说，当

2、有限量该组成混合物中加入dnB的物质B（混合物组成不变），引起体积增量为dV，则偏摩尔体积为nC表示，除B以外，其它组分的物质的量均不变单组分体系的摩尔热力学函数值体系的状态函数中V，U，H，S，A，G等是广度性质，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，则各摩尔热力学函数值的定义式分别为：摩尔体积摩尔热力学能摩尔焓摩尔熵摩尔Helmholz函数摩尔Gibbs函数这些摩尔热力学函数值都是强度性质。在多组分体系中，每个热力学函数的变量就不止两个，还与组成体系各物的物质的量有关。设Z代表V，U，H，S，A，G等广度性质，则对多组分体系

3、偏摩尔量XB的定义为：称为物质B的某种容量性质X的偏摩尔量使用偏摩尔量时应注意：1.偏摩尔量的含义是：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条件下，改变所引起广度性质X的变化值，或在等温、等压条件下，在大量的定组成体系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.只有广度性质才有偏摩尔量，而偏摩尔量是强度性质。3.纯物质的偏摩尔量就是它的摩尔量。4.任何偏摩尔量都是T，p和组成的函数。偏摩尔量的集合公式设一个均相体系由1、2、、k个组分组成，则体系任一容量性质Z应是T，p及各组分物质的量的函数，即：在等温、等压条件下：这

4、就是偏摩尔量的集合公式，说明体系的总的容量性质等于各组分偏摩尔量的加和。例如：体系只有两个组分，其物质的量和偏摩尔体积分别为和，则体系的总体积为：写成一般式有：Gibbs-Duhem公式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。根据集合公式：对Z进行微分在等温、等压下某均相体系任一容量性质的全微分为：两式相比，得：这就称为Gibbs-Duhem公式，说明偏摩尔量之间是具有一定联系的。某一偏摩尔量的变化可从其它偏摩尔量的变化中求得。它说明，恒温恒压下，当混合物组成发生微小变化时，若某一组成偏摩尔

5、量增加，则另一组分的偏摩尔量必然减小。且变化大小比例与两组分的摩尔分数成反比。2.化学势（1）广义定义：2.狭义定义：保持温度、压力和除B以外的其它组分不变，体系的Gibbs函数随的变化率称为化学势，所以化学势就是Gibbs偏摩尔量。化学势在判断相变和化学变化的方向和限度方面有重要作用。多组分体系中的基本公式化学势与压力、温度的关系2.2气体的化学势理想气体的化学势气体混合物中某一种气体B的化学势*非理想气体的化学势f称为逸度，可看作是有效压力。称为逸度系数当，就是理想气体祝同学们学习、生活快乐！谢谢各位同学！