物理化学课件-物化第二章

主要内§2.1主要内§2.2气体热力§2.3多组分气-液平衡系统热力§2.4Gibbs相§2.5§2.6§2.7,化学

§2.1重点知识回 H

U

G

F

cccc BS,cccc

BS,V

BT,

BT,V偏摩尔

cT,pc

cT,pccT,pc

cT,pc

GGBT,pc

cT,pc,§2.1重点知识回偏摩尔量：可为体系所有的容量性质函①分子部②注脚部

Z=V,S,U,H,F,化学势：是各能量函数的特征变量和U—S,V,nC；G—T,p,偏摩尔量 是T,p,③只有偏摩尔Gibbs自由能GB才是化学势,§2.1重点知识回化学势的物理意化学势是一种广义的力，是一种强度因素，它是物质在两相中传递或者发生化学反应的推动力。B物质可以自发地由它化学势高的相向化学势低的相转移，直到两相中B物质的化学势相等，就达到了该过程的限度，即两相平衡。化学反应自发地由化学势较高的一方向化学势较低的一方进行，直到两边的化学势相等就达到了化学平衡。,§2.1重点知识回均相多组分系统热力学基本方dUdH

TdS

BBBBdG

Vdp

BBdFSdT

BB, ,1.dGSdTVdp纯理想气体在等温条件d

RTdp dRTdp,1.dRTppp积分上

(p(pO

d

p

(g,T(g,T

p)p)

(g,T(g,T

pO)pO)

RTln pRTln p,1.(g,T,p)(g,T,pO)

p选取一个标

不可计

大小可以标准态：选取该理想气体在相同温度T及压

pO下的状态为标准状态。标准态的化学势

O(g,T)表示(g,T,p)O(g,T)RTp纯理想气体化学势的,(g,T

p)

O(g,T)

p

如何理解“标准态比 身高时，要选择同一平面——标准态比较两山脉高度时，取海拔高度，以海平面——标准态,理想气体混由于忽略了分子间作用力，理想气体混合物中某组分B可视为其单独占有体积V总，压力为B的纯理想气体。因此，组分B的化学势与其单独存在时相

pB (g,T,p,x)O(g,T)RT p (g,T

p,

)

O(g,T)RT

p标准态：在温度T，标准压力pO下的纯理想气体B的状态,,多种纯理想气体在等T，p下的混合过程，各状态函数的改变值？DD气A气A和DG

V

H

S,3. G

Gn

*（偏摩尔量的集合公式RTlnRTlnpxBpO

OO

(B

(g,T)OO

(B

(g,T)RT pRT pRT pRTlnxpBn(BBO(g,T)

(B

(g,T)RT pp,3.

(nB

lnxBRTnBln ,3.

B

ORT

p p T

dln(pxBVB

Bp

=0

p T*

dlnU1

B

V

T

p

O

ln

p,3.mixH

（理想气体等温mix

B

,二、实际气体系1.(g,T

p)

lnp

校正系O(g,TO(g,T标准态：与研究气体相同温度T、压力为pө且服从理想气体状态方程的纯气体的状态。注意：此标准态是一个实际上并不存在的假想状态。（因为只有0时才符合理想气体模型）,备此标准态是一个实际上并不存在的假想状(p→0才符合理想气体模型)然而，选择一个假想状态作为比较的基准并没有什么不方便，因为实际计算化学势的改变值时，O(g,T总是被消掉了,二、实际气体系(g,T

p)

O(g,T)

lnpp

f

limlimlimfp逸度因子及其求法P71（略,二、实际气体系(g,T

p,x)

RT

pB (g,TO (g,TOBBpBfB标准态：与研究气体相同温度T、压力为pө且服从理想气体状态方程的纯气体的状态。,§2.3多组分气说明 中p75“2.液、固相化学势”和p81－P82“1.蒸气压与化学势表达式”两部分内容及§2.4。,一、纯液体、固体的化学势1.纯液体B温度一定时dB(p)

p(p)d

p*(l,T

p)

*(l,T

p)

V *(l,T

p)

*(l,T

p)

V ,一、纯液体、固体的化学势((l,T,p*BpB*(l,TB

p)

纯液纯液体(l,T,p)(l,T)*BBpppVm纯固体(s,T,p)*BB(s,T)pVm标准态：温度为T，压力为pө的纯液体B用(l,T表示B一、纯液体、固体的化学势从相平衡的基本条件lglgg*(l,T

p*)

O(g,TO

*sg定sg

(g,T)

lnpg*(s,Tg

p*)

(g,T

*O (g,T)O

lnppO,二、液态多组分系统中各组分化学势lpg在多组分气-液平衡系统中，x、y分别表示液、气相组成。p是平衡系统蒸气的总压，组分B的蒸气pB=yBp。B(l,T

p,xB)

B(g,T

p,yB

混合理想气OO

(g,T)RTln pp对于纯液体B而言pO*OB*(l,TB

p)

B(g,T)RT p,二、液态多组分系统中各组分化学势(l,T,p,x)O(g,T)RTln pOp*OpB*(l,TB

p)

B(g,T)RT p(l,T,p,x)*(l,T,p)RTlnp pBB(l,T,p,x)(l,T,p)RT*pBBBB,二、液态多组分系统中各组分化学势(l,T,p,x)*(l,T,p)RTlnp ppBpB(l,T)B

RTlnp*Bp*当温度不是很高，压力p与pө偏差不是很大时，可忽略B(l,T,p,x)(l,T)RTpBBBB液态多组分系统中组分B的化学势的表达式通,pAp* 三、pAp* (Raoult)定1887年，法国化学家Raoult研究稀溶液的性质一定温度的稀溶液中，溶剂的蒸气压与其在液相中的摩尔分数成正比，比例系数为纯溶剂在该温度下的饱和蒸气压。,pBkxpBpBkxpBbpBc(Henry)定解度