物理化学

西华师范大学化学化工学院

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主要内容§4.1 § 4.2 § 4.3 § 4.4 § 4.5 § 4.6 § 4.7 § 4.8 § 4.9 *§ 4.10 § 4.11 引言 多组分系统的组成表示法 偏摩尔量 化学势 气体混合物中各组分的化学势 稀溶液中的两个经验定律 理想液态混合物 理想稀溶液中任一组分的化学势 稀溶液的依数性 Duhem-Margules公式 活度与活度因子 下一内容 回主目录

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基本要求1、熟悉多组分系统组成表示法及其相互之间的关系。2、掌握偏摩尔量和化学势的定义和物理意义。 3、掌握气体化学势的表示式及其标准态的含义，理解逸度的概 念。 4、掌握Roult定律和Henry定律。

5、掌握理想液态混合物和通性及化学势的表示方法。6、掌握理想稀溶液中各组分化学势的表示法，了解稀溶液的依数 性。 7、理解活度的概念，熟悉非理想液态混合物化学势的表示方法。 上一内容 下一内容 回主目录

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§4.1

引言

多组分系统 两种或两种以上的物质(或称为组分)所形

成的系统称为多组分系统。多组分系统可以是均相的，也可以是多相的。 混合物(mixture) 多组分均匀系统中，各组分均可选用相同的方 法处理，有相同的标准态，遵守相同的经验定律，

这种系统称为混合物。混合物有气态、液态和固态之分。 上一内容 下一内容 回主目录

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溶液两种或两种以上物质均匀混合，且彼此呈分 子或更小的粒子状态分散的混合物称为溶液。

溶液是单相。溶液分类

溶液

{

气态溶液 液态溶液 固态溶液

溶液

{ 非电解质溶液 返回

电解质溶液

通常将含量多的一种称为溶剂，含量少的称为 溶质。 上一内容 下一内容 回主目录

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§4.2

多组分系统的组成表示法

1.B的质量浓度 B

B

def

m(B) / V

即用B的质量 m(B) 除以混合物的体积V,

B

的单位是：

kg m

3

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2. B的质量分数

wB

wB

def

m(B) mAA

即B的质量 m(B) 与混合物的质量之比

wB

的单位为1

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3. B的浓度

cB (又称为 B的物质的量浓度) def nB cB Vmol m 3

即B的物质的量与混合物体积V的比值

cB 单位是

但常用单位是 mol dm 3

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4. B的摩尔分数 xB

xB

def

nB nAA

即指B的物质的量与混合物总的物质的量之比 称为溶质B的摩尔分数，又称为物质的量分数。 摩尔分数的单位为1 气态混合物中摩尔分数常用

yB 表示 返回

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5. B的质量摩尔浓度mB

mB

def

nB m(A)

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。质量摩尔浓度的单位是 mol kg 1

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§4.3一 偏摩尔量的定义

偏摩尔量

单组分系统的广度性质具有加和性 在多组分系统中，每个热力学函数的变量不

仅与温度、压力有关，还与组成系统各物的物质的量有关。 设系统有k个组分，其任一容量性质Z:

Z Z (T , p, n1 , n2 ,

, nk )

如果温度、压力和组成有微小的变化，则

系统中任一容量性质Z的变化为： 上一内容 下一内容 回主目录

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Z dZ T p ,n1 ,n2 ,n3 ,

, nk

Z dT p T ,n1 ,n2 ,n3 , dn2

, nk

Z dp n 1 T , p ,n2 ,n3 , dnk, nk-1

dn1, nk

Z n 2 T , p ,n1 ,n3 ,

, nk

Z n k T , p ,n1 ,n2 ,n3 ,

在等温、等压下： Z Z dZ ( )T , p ,n2 , ,nk dn1 ( )T , p ,n1 ,n3 , ,nk dn2 n1 n2 Z + ( )T , p ,n1 , ,nk-1 dnk nk

Z = ( )T , p ,nc ( c B) dnB B=1 nBk 上一内容 下一内容 回主目录

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偏摩尔量ZB的定义为：

ZB

def

Z ( )T , p ,nc (c B) nB

ZB 称为物质B的某种容量性质Z的偏摩尔量 Z 可得 dZ ( )T , p ,nc ( c B) dnB B=1 nBk

Z1dn1 Z2dn2 Zk dnk Z BdnBB=1 k

* Z m, 代表纯物的摩尔量 B 上一内容 下一内容 回主目录

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1.偏摩尔量的含义是：在等温、等压条件下，在大

量的定组成系统中，加入单位物质的量的B物质所引起广度性质Z的变化值。

或在等温、等压、保持B物质以外的所有组分的物质的量不变的有限系统中，改变 dnB 所引起广 度性质Z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。 上一内容 下一内容 回主目录

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二

偏摩尔量的加和公式 Z ZB ( )T , p ,nc ( c B) nB k dZ Z1dn1 Z2 dn2 Zk dnk Z BdnBB=1n1 n2 nk

按偏摩尔量定义,

则

在保持偏摩尔量不变的情况下，对上式积分0 0 0

Z Z1 dn1 Z2 dn2 Zk dnk

n1 Z1 n2 Z2 nk Zk即： Z nB Z BB=1 k

——加和公式

多组分系统的总容量性质Z等于各组分偏摩尔量的加和。 上一内容 下一内容 回主目录

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U nBU BB

U UB ( )T , p,nc ( c B) nB HB ( H )T , p ,nc ( c B) nB

H nB H BB

G nBGBB

G GB ( )T , p ,nc ( c B) nB

nB BB

= B

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