3.1~3.2化学势和偏摩尔量解析.ppt

第三章 混合物和溶液 § 3-1 偏摩尔量－多组分体系热力学 乙醇浓度 V乙醇 V水 溶液体积(cm3) 溶液体积( cm3) 偏差 质量% cm3 cm3 （混合前) (混合后) △V 10 12.67 90.36 103.03 101.84 1.19 30 38.01 70.28 108.29 104.84 3.45 50 63.35 50.20 113.55 109.43 4.12 90 114.03 10.04 124.07 122.25 1.82 偏摩尔量 乙醇和水的混合体积(溶液总量为100g) 293K,101.325kPa下，1.267cm3/1g乙醇,1.004cm3/1g水 多组分体系的广度性质不具有简单的加和性 体系组成的改变引起了广度性质 (如体积）的改变； 这些广度性质的改变与溶液的浓度（组成）有关 实验结论： 偏摩尔量的定义:在一定温度和压力下,保持多组分体系中除某种物质B以外的所有物质的量不变,改变这种物质(B)的微小量引起体系某种广度性质的变化值与它的比值. 物理意义：等温等压下，向浓度一定的无限大体系中加入1mol某组分B而引起的体系中某一广度性质的Z的改变量 练习题：下列各量中，哪些是偏摩尔量？ A、 B、 C、 D、 E、 F、 答：A、E 说明：偏摩尔量是强度性质, 其值与体系总量无关, 但与混合物的浓度有关, 对纯组分, 偏摩尔量就是摩尔量. 偏摩尔量三点总结： 1、只有均相体系的广度性质才有偏摩尔量。偏摩尔量本身是强度性质。 2、偏微分的条件必须是等温、等压 3、对于纯物质的均相系统，偏摩尔量即为该物质的摩尔量 二. 集合公式 在一定的温度, 压力和浓度的条件下,多组分体系处于 一定的状态, 体系的某一广度性质可用下式计算 例题: 有一水和乙醇形成的混合溶液, 水的物质的量的分数为0.4 , 乙醇的偏摩尔体积为57.5 ml·mol-1, 该溶液的密度为0.8494 g·ml-1 , 计算此溶液中水的偏摩尔体积． § 3-2 化学势 一. 化学势的定义 对W′ =0的纯组分封闭体系 dG = -SdT + VdP G = f (T, P) 对W′ =0的组成发生变化的多组分体系 G = f (T, P, n1 , n2 , …) 化学势狭义定义——物质的偏摩尔Gibbs自由能，J/mol 物理意义——在温度、压力和其他组分的含量恒定的条件下，增加1mol组分i引起的体系总吉布斯自由能的改变量。 考试题：下列各式中，哪个是化学势的定义式： A、 B、 C、 D、 D 化学势的其它表示形式——广义定义 化学势也是强度性质, 其数值只与混合物浓度有关, 与体系总量无关. dU = TdS – PdV U = f (s,v, n1, n2 , ……) 保持特征变量和除组分i以外其它组分不变，该热力学函数随物质的量ni的变化率 dH = TdS + VdP H = f