物理化学第三章课件.ppt

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1、第三章化学势§3.1偏摩尔量§3.2化学势§3.3气体物质的化学势§3.4理想溶液中物质的化学势§3.5稀溶液中物质的化学势§3.6不挥发性溶质稀溶液的化学势§3.7非理想溶液中物质的化学势第三章化学势重要知识点1.四个新概念2.四个基本公式3.四个混合性质4.四个依数性5.两个基本定律6.一个判据第三章化学势重要知识点1.对偏摩尔量的理解2.化学势的定义、与偏摩尔量的关系和区分3.化学势判据4.化学势表达式和标准态的选择5.拉乌尔定律和亨利定律的应用第三章化学势重要知识点6.理想液态混合物的混合性质7.理想液态混合物的气液平衡的计算8.理想稀溶液的气

2、液平衡的计算9.稀溶液的依数性以及应用10.逸度因子和活度的定义以及简单计算§3.1偏摩尔量一.偏摩尔量的定义1.定义2.定义式的推导3.常见的偏摩尔量4.物理意义5.强调几点二.偏摩尔量的集合公式偏摩尔量的问题的引出物质的量：nA+nB=nA+nB(不变)H2O(l)50cm3EtOH(l)50cm3H2O(l)EtOH(l)96cm3+体积：nAVm,A+nBVm,BV(溶液)(变化)同是1mol物质在混合物中对V的贡献不同于单独存在时对V的贡献偏摩尔体积摩尔体积体积：nAVm,A+nBVm,BV(溶液)体积：nAVA,m+nBVB,m

3、=V(溶液)偏摩尔体积的集合公式一、偏摩尔量的定义1.定义式温度、压力以及除了组分i以外其余各组分的物质的量nj均不变的条件下，容量性质X随组分i的物质的量ni的变化率。2.数学表达式的推导设一个均相体系由1、2、…、k个组分组成，则体系任一容量性质X应是T，p及各组分物质的量的函数，即：若T，p及各组成有微小变化，2.数学表达式的推导2.数学表达式的推导3.常见的各种偏摩尔量4.物理意义1(1).在等温等压下、在大量的体系中(体系浓度不变)，除i组分外，保持其它组分的数量不变(nj不变),加入1moli组分时，所引起的体系容量性质X的改变。4.物理意

4、义2(2).等温、等压下，在有限量的体系中加入dni的i物质后，体系容量性质改变了dX，dX与dni的比值就是偏摩尔量Xi,m。(由于只加入dni的物质，所以体系浓度不变)强调5点：1.是容量性质还是强度性质才存在偏摩尔量？2.偏摩尔量Xi,m是容量性质还是强度性质？----容量性质才存在偏摩尔量。强度性质与物质的量没有关系。----Xi,m是强度性质。强调5点：3.容量性质在等温等容或等熵等压条件下的偏微商是否等于偏摩尔量？强调5点：4.偏摩尔量Xi,m与哪些因素有关？----温度、压力以及体系各组分的浓度有关。即：T、p以及体系各组分的浓度恒定时，

5、Xi,m有定值。强调5点：5.偏摩尔量Xi,m与摩尔量Xm(i)的区别？(1)偏摩尔量Xi,m可以是正值、负值或零，而摩尔量只能是正值。(2)对于纯物质：Xi,m=Xm(i)。二、偏摩尔量的集合公式T、p以及组成恒定例如：V=nAVA,m+nBVB,m反映了，定温定压定浓的条件下，系统中某个容量性质X等于各组分容量性质的偏摩尔量与其物质的量的乘积之和。写成一般式有：一、偏摩尔量的定义二、偏摩尔量的集合公式§3.2化学势一.化学势的定义1.狭义定义式2.多组分体系的热力学方程3.广义定义式4.物理意义二.化学势判据以及应用示例1.化学势狭义的定义式(

6、体系中组分i的偏摩尔Gibbs自由能称为组分i的化学势)2.多组分体系的热力学方程：2.多组分体系的热力学方程保持特征变量和除i以外其它组分的物质的量不变，某热力学函数随其物质的量ni的变化率称为化学势。3.化学势的广义定义：强调：对于纯物质：4.物理意义1：在等温等压下、在大量的体系中(体系浓度不变)，除i组分外，保持其它组分的数量不变(nj不变),加入1moli组分时，所引起的体系Gibbs自由能的改变。4.物理意义2：i:在等温等压下、在大量的体系中(体系浓度不变),除i组分外,保持其它组分的数量不变(nj不变),加入1moli组分时所引起的体

7、系作非膨胀功能力的改变。二、化学势判据以及应用示例：物质转移方向和限度的判据推广：自发变化平衡态1.化学势在相平衡中的应用：可见，物质的转移是从化学势大的相向化学势小的相进行的,直到物质B在两相中的化学势相等。推广至多组分系统，则多相平衡的条件为：1.同一组分在各相中的化学势相等，即：2.体系中，各相的温度和压力必须相同。2.化学势在化学平衡中的应用：正向自发进行化学平衡§3.2小结1、化学势的定义式2、化学势在相平衡、化学平衡中的应用(1)(dG)T,p<0,μBβ>μBα自发过程(2)(dG)T,p=0,μBβ=μBα平衡态正向自发进行化学平衡可逆

8、的相变化和化学变化T、P及组成一定的某二元液态混合物，系统的Gibbs函数为（）（A）（B）（