多組分-相平衡-化學平衡小結

多組分/化學平衡/相平衡小結1、偏摩爾量與化學勢2、溶液的經(jīng)驗定律3、理想混合物與理想稀溶液4、稀溶液依數(shù)性5、超額函數(shù)6、相律7、自由度8、三相點與冰點9、恒沸點、匯溶點、最低共熔點、相和熔點、不相和熔點10、反應進度11、分解壓力與分解溫度12、摩爾吉布斯反應函數(shù)變基本概念在足夠稀的溶液中有：基本公式1、溶液組成2、偏摩爾量與化學勢ZB

強度性質(zhì)注：1、Z＝U、H、S、G、A、V等體系總的廣度性質(zhì)；2、T、p恒定、W’＝0，均相，nC≠B3、物理意義：T、p恒定、W’＝0，均相條件下，向無限大量的體系中加入一摩爾B物質(zhì)所引起的體系總的廣度性質(zhì)的改變。

4、VB可以近似地理解為：B物質(zhì)在溶液中所占的實際體積。但是稀的MgSO4溶液中，繼續(xù)加入，總體積變小，此時VB為負值，但體積顯然不能為負。||||=所謂化學勢者：乃化學反應、相變化和物質(zhì)遷移之推動力是也?。?0）于是(16)再得(17)(18)(19)式（16）～式（19）為

它既適用于組成可變的均相封閉系統(tǒng)，也適用于敞開系統(tǒng)。3、多組分組成可變的均相系統(tǒng)的熱力學基本方程。4、多組份多相物質(zhì)平衡判據(jù)由(24)，當dT=0，dp=0時，則物質(zhì)平衡判據(jù)的一般形式為：使用條件：封閉體系，W’＝0，之定溫定壓，或定溫定容或定熵定容或定熵定壓過程。（化、相、簡）pB=kx

xBpA=PA*XA5、溶液定律6、理想混合物特征理想液態(tài)混合物a.由二個或兩個以上純組分理想液態(tài)混合物b.由二個或兩個以上純組分理想液態(tài)混合物c.由二個或兩個以上純組分理想液態(tài)混合物d.由二個或兩個以上純組分

mixS

=-R

nBlnxB>0

mixG

=RT

nBlnxB<0（47）7、廣義化學勢公式（理氣）（實氣）（理想稀液溶劑）（理想稀液溶質(zhì)）（理想混合物）（真實混合物）（真實稀液溶劑）（真實稀液溶質(zhì)）（53）Π＝RTCB

以上四個性質(zhì)改變只依賴于溶質(zhì)的數(shù)量，而與溶質(zhì)的種類無關。濃溶液不服從以上公式，但不等于不變化。只是變化不服從上式而已8、稀溶液的依數(shù)性ｆ＝Ｓ－R－R’－φ+２ｆ＝C－φ+２f---自由度：ａ．描述體系的相平衡狀態(tài)時所需最少強度性質(zhì)數(shù)目；ｂ．相平衡時，即無舊相消失，又無新相生成的的條件下，體系可以獨立改變的強度性質(zhì)數(shù)目。C－－組分數(shù)＝Ｓ－R－R’

一般與物種數(shù)不等R－－獨立的化學方程式數(shù)：C（石）+（１／２）O2＝COC（石）+O2＝CO２CO+（１／２）O2＝CO２∴ｆ＝（４-２－０）－２+２＝２獨立的只有兩個R’－－同一相中的濃度關系式數(shù)目：上題若指定氧與一氧化碳濃度比為２：１，則R’＝１10、相律①②對于凝聚相體系，壓力影響不大，可以減少一個變量，此時ｆ‘＝C－φ+１------稱為條件自由度若在指定溫度，則ｆ‘＝C－φ+０＝C－φ

以上在一定條件下的自由度，稱為條件自由度ｆ‘

一般地，有ｆ‘＝C－φ+ｎ．③相律可以確定體系平衡共存的最多相數(shù)ｆ最小＝C－φ最大+２＝０φ最大＝C+２

C＝1，φ最大＝３

C＝２，φ最大＝４

C＝３，φ最大＝５

（2）例1(1)僅由NH4Cl(s)部分分解，建立如下反應平衡：

NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)(2)由任意量的NH4Cl(s)、NH3(g)、HCl(g)建立如下反應平衡：

NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)

(3)在298K時僅由NH4Cl(s)部分分解，建立如下反應平衡：

NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)試求系統(tǒng)的組分（獨立）數(shù)C=？自由度數(shù)f=?解：(1)C=S

-R

-

R′=f=C

-

+2=3-1-1=11-2+2=1(2)C=S

-

R

-

R′=3-1-0=22-2+2=2f=C

-

+2=(３)C=S

-R

-

R′=3-1-1=1f=C

-

+１=1-2+１=０例2(1)僅由CaCO3(s)部分分解，建立如下反應平衡：

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(2)由任意量的CaCO3(s)、CaO(s)、CO2(g)建立如下反應平衡：

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)試求(1)、(2)兩種情況下，系統(tǒng)的組分（獨立）數(shù)C=？自由度數(shù)f=?解：(1)C=S

-

R

-

R'=(2)C=S

-

R

-

R'=3-1-0=2f=C

-

+2=2-3+2=13-1-0=2f=C

-

+2=2-3+2=1例3僅由NaHCO3(s)部分分解，建立如下反應平衡：

NaHCO3(s)=NaCO3(s)+CO2(g)+HO2(g)試求系統(tǒng)的組分（獨立）數(shù)C=？自由度數(shù)f=?解：C=S

-

R

-

R'=4-1-1=2f=C

-

+2=2-3+2=1純?nèi)軇┤芤喊胪改ぃ校保校?Πf’=C-φ+n例題克拉伯龍---單組份任意兩相平衡克拉伯龍---克勞修斯---單組份其中一相是氣相的兩相平衡特魯多規(guī)則---非締合型液體外壓對液體蒸氣壓影響外壓對固體熔點影響11、單組分兩相平衡

二組分固液相圖小結

問題：１、標出各區(qū)穩(wěn)定相態(tài)；２、標出各取、線、的自由度；３、會出沿ａｂ的步冷曲線。三個基本類型的相圖組合而成的較復雜的相圖ABCE1E2xBａｂ2．相圖（本題12分）某A－B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖所示：T/K(2).繪出沿ａ的冷卻曲線；

ＡＣＢｔ／時間

WB％→。

例題某A－B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖所示：(1).求出各區(qū)、線的穩(wěn)定相態(tài)；(2).繪出沿ａ的冷卻曲線；(3).求出各區(qū)、線的自由度。T/KABt/saLαβL+αα+γγγ+βL+γL+γL+γL+βaT/KABt/sa某A－B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖所示：(3).求出各區(qū)、線的自由度(2).繪出沿ａ的冷卻曲線；(3).求出各區(qū)、線的自由度。T/KABt/sa某A－B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖所示：(3).求出各區(qū)、線的自由度(2).繪出沿ａ的冷卻曲線；(3).求出各區(qū)、線的自由度。αα+LLDα+DL+DD+BL1+L2L+D:L+B

12、杠桿規(guī)則：Ｗ％ＷＢＷＡＡＢＷＢ％４０克Ｂ物質(zhì)與６０克Ａ物質(zhì)在溫度Ｔ時混合分層形成共軛溶液，測得Ａ層含ＢＷＡ％，Ｂ層含ＢＷＢ％。試求Ａ（ＷＡ）、Ｂ（ＷＢ）兩層各有多少刻克溶液？Ｔ

對Ｂ進行物料衡算此處應注意濃度的一致性若為摩爾分數(shù)濃度ＸＢ，則相應為摩爾數(shù)之比ｎＡ／ｎＢ

以上二式適用于氣－－液、固－－液、液－－液．．．等兩相平衡圖42三組分系統(tǒng)