天大物化課件ch5相平衡5

1、相變過程的極限，達(dá)到相平衡的體系，宏觀上沒有物質(zhì)在相間的凈轉(zhuǎn)移第五章 相平衡相變化：物質(zhì)從一個相轉(zhuǎn)移到另一相的過程相平衡：相 圖：相平衡時，T、p及各相組成間的關(guān)系圖5-1 多相體系平衡的一般條件 封閉的多相體系中，相與相之間可以有熱的交換、功的傳遞和物質(zhì)的交流。對具有個相的體系，達(dá)到熱力學(xué)平衡時應(yīng)滿足如下四個平衡條件：(1)熱平衡條件：各相具有相同溫度(2)壓力平衡條件：各相的壓力相等（3）相平衡條件：任一物質(zhì)B在各相中的化學(xué)勢相等（4） 化學(xué)平衡條件：化學(xué)變化達(dá)到平衡 5-2 相 律一、基本概念1. 相數(shù)（）：相平衡體系中相的個數(shù)2、組分?jǐn)?shù)（S）與獨立組分?jǐn)?shù)C體系中化學(xué)物質(zhì)的數(shù)目如食鹽水溶

2、液S=2C = S- R R獨立的化學(xué)反應(yīng)式數(shù)目濃度限制條件數(shù)目關(guān)于R的說明：R=2R=2只有兩個是獨立的C 物理意義： 在平衡體系所處的條件下，能夠確保各相組成所需的最少獨立物種數(shù)。如S=3R=1R=1C=3-1-1=1S=3R=1R=0C=3-1-0=21） CaO(s)、CO2(g)不在同一相中，不構(gòu)成 濃度限制條件；2） CaCO3(s)、 CaO(s)是兩個固相。注意3、自由度數(shù) f 確定相平衡體系的狀態(tài)所需要的獨立的強(qiáng)度變量（T、p、組成等）的數(shù)目叫自由度數(shù)?；蛟诒３窒鄶?shù)不變條件下可以在一定范圍內(nèi)獨立改變的強(qiáng)度變量數(shù)目。如確定溫度、壓力其中之一，體系的狀態(tài)即可確定 僅溫度、壓力其中

3、之一能獨立改變二、相 律或熱力學(xué)推導(dǎo)：f =相平衡體系總強(qiáng)度變量數(shù)變量間獨立的關(guān)系式數(shù)目總變量數(shù)：相平衡時各相T、p都相等。設(shè)S種物質(zhì)， 相，并S種物質(zhì)存在于每一相中，總變量數(shù) = (S-1)+2 T,p外界因素描述每一相組成需要S-1個相濃度。獨立關(guān)系式數(shù)目： 相平衡關(guān)系式數(shù)目（化學(xué)勢關(guān)系式數(shù)目）S(-1)個相濃度用量分?jǐn)?shù)濃度表示， 化學(xué)平衡關(guān)系式數(shù)目 R每一個達(dá)到平衡的反應(yīng) 濃度限制條件 R 變量間獨立關(guān)系式數(shù)目則 相律僅適用于相平衡體系； 各物質(zhì)不一定在每一相中都存在，但公式 仍適用； 對復(fù)雜體系（如涉及外力場，電場，磁場 等） f 僅確定體系獨立變量的個數(shù)，并不具體確 定是那個變量。說 明例1 對于單組分體系如水，求解：單組分體系單組分體系最多有三相平衡共存可用平面坐標(biāo)描述單組分體系相變化規(guī)律可獨立改變的強(qiáng)度變量有2個例2 固體氯化銨在一真空容器中分解達(dá)平衡，求自由 度數(shù)T、p及組成三者之一可以獨立改變例3 求下面體系的自由度數(shù)。 固體碘與其蒸氣成平衡 任