物理化学chap3讲述ppt课件.ppt

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1、第三章化学势主讲人：张亚莉2004.122021/7/28物理化学电子教案—第三章化学势纯B实际曲线服从Henry定律纯溶剂稀溶液半透膜2021/7/28§3.1偏摩尔量§3.2化学势§3.3气体物质的化学势§3.4理想液态混合物中物质的化学势§3.5理想稀溶液中物质的化学势§3.6不挥发性溶质理想稀溶液的依数性第四章化学势§3.7非理想多组分系统中物质的化学势2021/7/28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。§

2、3.1偏摩尔量2021/7/28溶液溶剂（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，含量少的称为溶质。2021/7/28溶液混合物（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。2021/7/28溶液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2021/7/28溶液1.物质

3、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。2021/7/28溶液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。2021/7/28溶液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。2021/7/28溶液4.质量分数wB（massfraction）溶质B的质量与

4、溶液总质量之比称为溶质B的质量分数，单位为1。2021/7/28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等是容量性质，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）摩尔内能（molarthermodynamicenergy）2021/7/28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

5、）这些摩尔热力学函数值都是强度性质。2021/7/28单组分系统的广度性质具有加和性若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多组分系统与单组分系统的差别2021/7/28多组分体系的偏摩尔热力学函数值在多组分体系中，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2021/7/28多组分体系的偏摩尔热力学函数值偏摩尔量ZB的定义为：ZB称为物质B的某种容量性质Z的偏摩尔量（partial

6、molarquantity）。从定义式可以看出，偏摩尔量的物理意义是：在等温等压下，往无限大的体系中加入1摩尔B物质而引起体系广度性质Z的改变量；或者是，在有限的体系中加入微量B物质dnB而引起Z的微小变化dZ之比。2021/7/28多组分体系的偏摩尔热力学函数值使用偏摩尔量时应注意：1、对于均相多组分体系，也只有【T、P、nC】条件下，体系的广度性质Z对nB的偏微商才是偏摩尔量。比如就不是。2.只有容量性质才有偏摩尔量，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。2021/7/28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

7、T，p及各组分物质的量的函数，即：在等温、等压条件下：2021/7/28偏摩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2021/7/28偏摩尔量的集合公式这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：2021/7/28偏摩尔量的集合公式写成一般式有：2021/7/28化学势的定义在多组分系统中，每个热力学函数的变量就不止两个，还与组成系统各物的物质的量有关，所以要