第四章多组分系统热力学物理化学要点ppt课件.ppt

《第四章多组分系统热力学物理化学要点ppt课件.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、第四章多组分系统热力学气态溶液固态溶液液态溶液非电解质溶液正规溶液2021/9/18基本概念溶液（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。本章主要讨论液态的非电解质溶液。2021/9/18基本概念溶剂（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

2、质。2021/9/18基本概念混合物（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。2021/9/18溶液组成的表示法在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2021/9/18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，单位为1。202

3、1/9/18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。2021/9/18溶液组成的表示法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。2021/9/18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，单位为1。

4、2021/9/184.1偏摩尔量体系的状态函数中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（molarvolume）摩尔热力学能（molarthermodynamicenergy）2021/9/18单组分体系的摩尔热力学函数值摩尔焓（molarenthalpy）摩尔熵（molarentropy）摩尔Helmholz自由能（molarHelmholzfreeenergy）摩尔Gibbs自由能（molarGibbsfreeenergy）这

5、些摩尔热力学函数值都是强度性质。2021/9/18乙醇浓度wB%V醇/cm3V水/cm3ΔV/cm31012.6790.36103.3101.841.192025.3480.32105.66103.2242.423038.0170.28108.29104.843.454050.6860.24110.92106.933.095063.3550.20113.55109.434.12第一，乙醇与水混合后所得溶液体积不等于混合前乙醇与水的体积之和；第二，100g溶液的体积与组成有关。2021/9/18多组分体系的偏摩尔热力学函数值在多

6、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X=X（T,p,nB,nC,nD,……）2021/9/18偏摩尔量XB的定义为：XB称为组分B的为广度量X的偏摩尔量（partialmolarquantity）。（C≠B)2021/9/18物理意义：在温度、压力和组成不变的条件下，加入1molB对系统广度性质状态函数的贡献。或等于在该温度、压力下，某一定组成的混合物中1mol组分B的X值。2021/9/18多组分体系的偏摩尔热力学函数值使用偏摩尔

7、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X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。2021/9/18多组分均相系统中组分B的一些偏摩尔量如下：2021/9/18偏摩尔量的集合公式偏摩尔量集合公式当温度、压力恒定时：该式表明，在温度、压力恒定条件下,多组分均相系统的广度

8、性质的状态函数等于该系统各组分的偏摩尔量与物质的量的乘积之和。2021/9/18吉布斯—杜亥姆公式当温度、压力恒定时，吉布斯—杜亥姆（Gibbs-Duhem）公式2021/9/18例如对由溶剂A和溶质B组成的二元溶液来说，nAdXA+nBdXB=0说明偏摩尔量之间是具有一定联