主要化学势表达式的识记关系

主要化学势表达式的识记关系丽水学院化学化工系课程中主要学习的化学势可分为气体化学势，理想液态混合物化学势及非理想液态混合物化学势，理想稀溶液化学势及非理想稀溶液化学势。为了便于大家记忆，对各种化学势表达式进行概括。一、气体化学势的识记关系1以纯理想气体化学势为基础。其化学势表达式为：式中，pg 表示理想气体，*表示纯态。为气体的标准化学势。真实气体标准态与理想气体标准态均规定为纯理想气体状态，其压力为标准压力 = 100 kPa。2纯理想气体与混合理想气体中B组分化学势的对比关系图：前面不变，只是对数项中的压力p改分压pB。其中， 为B的分压。前面不变，只是对数项中的压力p改逸度f。3纯理想气体与纯实际气体的化学势表达式对比关系图：其中，f =p，f 称逸度，可理解为修正后的压力，称逸度系数。4混合理想气体中B组分的化学势与混合实际气体化学势表达式的对比关系图：前面相同，只是对数项中的分压p改分逸度fB。二、理想液态混合物化学势及非理想液态混合物化学势，理想稀溶液化学势及非理想稀溶液化学势的识记关系。1气、液相同组分化学势关系的建立： 当气体相是混合气体，且可看作是理想气体时，则气、液两相达平衡时，两相中同一组分B的化学势相等，即：B(l) =此式适用于任何两相平衡体系，理想液态混合物化学势及非理想液态混合物化学势，理想稀溶液化学势及非理想稀溶液化学势公式都可在此式的基础上建立。2理想液态混合物中任一组分的化学势表达式因为，理想液态混合物中任一组分均遵守拉乌尔定律：pB=pB*xB。将pB代入上式可得理想液态混合物中任一组分B的化学势公式为：其中，为纯液体B在温度T压力p下的化学势。若纯液体B在温度T压力下标准化学势为 则有： 其中，为纯液态B在温度T下的摩尔体积。注：其中忽略压力对液体的影响，则有： 3理想稀溶液的化学势：溶剂A化学势：因理想稀溶液中的溶剂与理想液态混合物相同，都遵守拉乌尔定律，所以，理想稀溶液中溶剂的化学势表达式与理想液态混合物的化学势相同。当p与相差不大时，最后一项可忽略。溶质B化学势：因溶质遵守享利定律：pB=kxxB 将此代入上述两相平衡式，可得：B (l) =*B（l）+ RT lnxB其中，*B（l）=B0（l）+ RT lnkx/p0注意：*B（l）是T、p的函数，是指当xB=1时，仍能遵守享利定律的假想状态化学势。另外，其化学势表达式的形式与理想液态混合物的化学势表达式一样，区别在于*B（l）的不同。4非理想液态混合物的化学势表达式与理想液态混合物表达式，以及理想稀溶液的溶剂化学势与非理想稀溶液中溶剂化学势表达式的对比图。只是对浓度项进行修正，其它不变。B（l）=*B（l）+ RTlnx，B 前面相同，只是对数项中的浓度xB改活度x，B。注：这种对比关系同样适用于理想稀溶液的溶剂和非理想稀溶液的溶剂。5非理想稀溶液的溶质化学势表达式与理想稀溶液溶质化学势表达式的对比图。同样，也只是对浓度项进行修正，其它不变。B（l）=*B（l）+ RTlnx，B 前面相同，只是对数项中的浓度xB改活度x，B。总结：适用于理想液态混合物及理想稀溶液的化学势表达式为：注：理想液态混合物及理想稀溶液溶剂的*B（l）意义相同。但理想稀溶液溶质的*B（l）与它们不同。但都是纯物质化学势。适用于非理想液态混合物及非理想稀溶液的化学势表达式为：B(l)=*B（l）+ RT lnx，B其它与理想的相同，差