《物理化学第五版 》-2.11 化学势

1一、化学势的定义及表示式1、对多组分组成可变的均相系统，有G＝f(T，p，nA，nB……)全微分，得2化学势的定义式或上式可写成：既适用于组成可变的封闭系统，也适用于敞开系统。2、多组分组成可变的均相系统的热力学基本方程4四个偏微商都是化学势最基本（常用）5一是有化学变化或相变化发生，但系统不与环境交换物质，这样的系统是组成可变的封闭系统。二是系统与环境有物质交换，但不一定有化学变化发生，这样的系统是敞开系统。多组分组成可变的均相系统有两种方式：6(1)

B称为系统中组分B的化学势。即当温度、压力及组分B以外的各组分物质的量都不变，只是组分B物质的量改变时，系统的吉布斯函数随组分B的物质的量的变化率。——注意：没有所谓系统的化学势。几点说明：(2)纯物质的化学势等于该物质的摩尔吉布斯函数，即(3)化学势是温度、压力、组成的函数。7(4)化学势共有四种形式(分别由U、H、A、G定义)，

μB是强度性质，SI单位为J·mol-1。但其绝对值不确定，因此不同物质之间不能比较大小。(5)化学势是一切化学变化和相变化的推动力。在化学变化和相变化中，物质自发地由高化学势状态向低化学势状态传递。(6)化学势是化学热力学的理论核心。对于敞开系统、组成可变的多组分系统、相间有物质传递的多相系统以及有化学变化的系统，化学势概念极其重要。8二、化学势判据——判断过程的方向和限度对组成可变的系统：等温等压下，得dGT，p≤0＜自发进行＝平衡状态所以

≤0＜自发进行＝平衡状态过程只能自发地向吉布斯函数减小的方向进行。——G函数具有重要意义等温等压、且W'

＝0

时,有91、化学反应平衡条件设化学反应aA+bB=yY+zZ因dξ＞0，故dGT,p

与的符号一致。

≤0

＜自发进行＝平衡状态反应进度为d

时，相应的物质的量改变为：此时刻：=dG10化学反应自发与平衡判据式:＜自发进行＝平衡状态ΣνBμB≤0

判据：当Σ

BμB＜0时，反应有向dξ＞0的方向发生反应的趋势；直至Σ

BμB＝0，反应达到平衡。明确：112、相平衡条件多组分、两相系统，若组分B有dnB由相转移到相，

dnB相中组分B减少dnB，相组分B增加dnB，系统吉布斯函数变化为：≤0

相平衡判据12在一定T、p下，若，则组分B在α，β两相中达成平衡。则组分B有从α相转移到β相的自发趋势。在一定T、p下，若，＜自发进行＝平衡状态13 实际使用浓度或分压处理平衡问题。为此，需要μB与分压或浓度的关系。三、理想气体、液体及固体的化学势——化学势与组成的关系纯理想气体的化学势等温下：d

=dp

，选取参考态，从压力p

p积分，得14适用于理想气体、纯液体及纯固体。对纯理想气体，积分得：即式中，

是纯理想气体在温度T、压力p

时标准状态的化学势。15混合理想气体中的任一组分B，温度为T、总压为p、B的分压为pB时，B的化学势表达式为:式中，

B

是纯理想气体B在温度T、压力p

时标准状态的化学势。纯理想气体16纯液体的p-V

关系难以确定。由纯液体和纯固体的化学势积分得：当p与p

相差不大时，后一项可忽略，于是有:17μ

(l)和μ

(s)分别为温度T时纯液体和纯固体的标准态化学势。它们分别是纯液体和纯固体在温度T及标准压力时的化学势。而μ*(B,l,T,p)和μ*(B,s,T,p)是纯液体B和纯固体B在温度T及压力p时的化学势。简写为(近似处理)同理，对于纯固体有：18实际气体的化学势及逸度实际气体理想气体保留相同的化学势表达形式，仅校正压力项。（实际气体B的标准态与理想气体B的标准态相同）1901年，路易斯引入逸度的概念：——f称逸度，γ

称为逸度因子。f=γp19思考填空：1.在一定T