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1、第四章多组分系统 第一部分 第一节偏摩尔量与化学势 组成不变封闭系统 组成可变开放系统 新增状态参量 各个组分的物质的量nB 浓度表示法请阅读教材自学 一 偏摩尔量 1atm 298K H2O 1molH2O DV 18cm3 水的摩尔体积为18cm3 1molH2O DV 14cm3 水在纯乙醇中的偏摩尔体积为14cm3 1atm 298K 相互作用排列堆积不同 1 偏摩尔量的概念 假设均相体系由组分1 2 k组成 考虑某容量性质Z 等温等压 2 偏摩尔量的性质 物质B 容量性质Z的偏摩尔量 定义中偏导数下标强度性质 与总量无关 与浓度有关变化率 可正可负 例如MgSO4在无限稀水溶液中VM
2、gSO4 1 4cm3 molT p一定条件下的加和公式 3 Gibbs Duhem公式 T p一定条件下 偏摩尔量之间是相互关联的 以A B两组分体系为例 一个上升 另一个下降 反号性质浓度大者变化小 反比性质 例题 常温常压下 1Kg某溶剂逐渐加入某溶质B 测得溶液体积变化 求溶质与溶剂的偏摩尔量 作业 教材211页例题通式 二 化学势 偏摩尔吉布斯自由能 等温等压 可逆过程非体积功 1 组成可变开放系统热力学基本公式 可逆过程非体积功 2 相平衡 设多组分系统存在a b两相 等温等压下 组分B在相间有微小转移 dG dG a dG b mB a dnB a mB b dnB b mB a
3、 mB b dn 设dn dnB a dnB b 即b a dn 0 mB a mB b dG 0 逆向自发 a bmB a mB b dG 0 正向自发 b amB a mB b dG 0 两相平衡 可逆过程 变化方向 物质从化学势较大的相流向化学势较小的相平衡条件 该组分在两相中的化学势相同 3 化学势与温度 压力的关系 3 化学势与温度 压力的关系 多组分体系的热力学公式与纯物质的公式具有完全相同的形式 只是用偏摩尔量代替摩尔量 例如 作业 用两种方法推导下式 总结 三 气体混合物 1 单组分 纯物质 只有一种理想气体 气体的标准状态 单组分 纯物质 某一温度T 标准压力下 理想气体时的状态 假想状态 2 多组分理想气体混合物 半透膜平衡实验 纯B在T p下单独存在时理想气体的化学势 纯气体 混合物 例题 作业 求理想气体298K等温混合Gibbs自由能变化 初态分隔为左2molO2 200kPa 右4molN2 300kPa 终态 1 混合后总体积不变 终态 2 混合后压力为100kPa 3 非理想气体 理想气体的结果 用到非理想气体 保持公式形式不变 用逸度代替压力 并引入逸度系数校正对理想的偏差 单组分 多组分
