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1、Article Mei et al 011 PAGE 2Undergrad. Chem. Commun. 2010, 1(1), 011-012Dept. Chem., Zhengzhou Univ.鍵入文字鍵入文字 鍵入文字journal, year, vol, 0000 頁碼液體化學(xué)勢的表示梅言波(08級本科生) 鄭小渡(08級本科生) 劉雙良 (08級本科生) 關(guān)新新E-mail: MArticle Mei et al 012 摘要 化學(xué)勢是物理化學(xué)的基本概念，也是比較難以理解的。本文澄清了并給出液體化學(xué)勢的表達形式。溫度為，外壓為時的液體的化學(xué)勢的表示，在眾多參考讀物中，認為其中為在溫

2、度為，壓力為是純液體B的化學(xué)勢1。以上推導(dǎo)直接來源于理想液體混合物任一組分的化學(xué)勢，其中，是該溫度下物質(zhì)B的飽和蒸氣壓。即定義認為是溫度為，壓力為時純液體B 的化學(xué)勢2。上式中出現(xiàn)的外壓和B物質(zhì)的飽和蒸汽壓怎么建立聯(lián)系呢？本文認為有值得探討的地方。觀察理想單組分純液體相圖，如圖1，對于純液體B,對于狀態(tài)點O（, ），此時是兩相平衡，有由此點為基點垂直向上引到A（, ）( )，此時B為純液相，是單相狀態(tài)。 ，氣體會變成液體。在A點時候，液體上面沒有蒸氣，不出現(xiàn)氣液兩相狀態(tài)。那么在推導(dǎo)該狀態(tài)時純液體B化學(xué)勢的時候先過渡到O點，再對A狀態(tài)進行推導(dǎo)。先找到液體在時的蒸氣壓時候的化學(xué)勢然后根據(jù)過渡到狀態(tài)

3、，此狀態(tài)純液體B化學(xué)勢為其中是液體實際所受壓力，是飽和蒸氣壓，是液體摩爾體積。而參考書中認為是不完善的。純液體在（,）狀態(tài)時的化學(xué)勢，這種定義式在二組分理想液態(tài)混合物中依然適用。下面來討論二組分理想液態(tài)混合物中任一組分的i的化學(xué)勢。討論方法類似。首先對于理想液態(tài)混合物，只有在兩相平衡條件下，液體混合物中某組分i的化學(xué)勢等于其上方蒸氣的化學(xué)勢。理想液態(tài)混合物符合Raoult定律。如果指定溫度，那么i組分必須對應(yīng)一個蒸氣壓 ，其中是該溫度下組分i的飽和蒸氣壓，是組分i在混合液中摩爾分數(shù)。液體上方總的蒸氣壓是固定的，（認為氣體是理想混合）。的范圍是，如圖2。即如果再指定外壓，那么只能是。此時才是自動

4、氣液平衡狀態(tài)。 在溫度不變，外壓范圍，都是氣液平衡態(tài)3。而始終沒有變化，如果按照參考圖1.單組份的相圖書定義，那么就是純i在（,）時候的化學(xué)勢了。而變化，組分i上方的蒸氣壓會變化，當總外壓為時，即此時液體的壓力是。純液體的化學(xué)勢是隨著外壓改變而變化的。純液體的化學(xué)勢應(yīng)該是 如果總壓力，沒有了氣相，混合物以凝聚態(tài)存在。則在任意改變。含量為的組分i ，當上方壓力為時，氣液平衡，此時化學(xué)勢為然后過渡到壓力，從，增加一個積分項。得到理想液態(tài)混合物中組分i的化學(xué)勢為其中是組分i的偏摩爾體積，是組分i液體所受壓力。氣液平衡的時候，這是特殊情況。對于理想多組分的情況與理想二組分相似。以上看出，純液態(tài)物質(zhì)和理

5、想液態(tài)混合物中的化學(xué)勢與其上方有沒有蒸氣壓沒有關(guān)系，有氣液平衡的時候滿足氣液兩相中i組分的化學(xué)勢相同。如果沒有氣相的時候，只是在一定的外壓下的化學(xué)勢，要經(jīng)過氣液平衡態(tài)過渡推導(dǎo)出來。把純液體的化學(xué)勢定義為圖2.理想二組份的相圖這是不完善的。只是一般情況下，很小，可以忽略，這就符合了我們最常見的形式。綜上所述，本文主要討論的問題是不是純液體化學(xué)勢，液體的化學(xué)勢與其上方有沒有蒸氣沒有關(guān)系。給出純液體和理想液態(tài)混合物的化學(xué)勢。純液體:其中是該溫度下i的飽和蒸氣壓，是i的摩爾體積，是液體所受壓力。理想混合液:其中是該溫度下組分i的飽和蒸氣壓，是組分i的偏摩爾體積，是組分i在混合液中摩爾分數(shù)，是組分i液體所受壓力。感謝 本文的獲得離不開關(guān)新新、楊長春老師的精心指導(dǎo)，也離不開劉雙良、鄭小渡、閆燦的支持，在此對他們一并表示感謝。參考文獻傅獻彩, 沈文霞, 姚天揚. 物理化學(xué)（第五版） 胡學(xué)賢. 關(guān)于溶液中物質(zhì)化學(xué)