二元系的自由能 第五组.ppt

二元系的自由能 2014.5.13 目录 1 2 3 4 5 6 形成溶液时自由能的变化 理想溶液与非理想溶液性质的比较 规则溶液 多余偏摩尔量 非规则溶液的自由能 混合相的自由能 形成溶液时自由能的变化 纯组元i在凝聚状态、温度为T时其平衡蒸气压为 ，当在T温度时组元2成为凝聚的溶液时则具有较低的平衡蒸气压 。可通过以下三步求得由纯组元i成为i在溶液内的摩尔自由能变化值。 形成溶液时自由能的变化 形成溶液时自由能的变化 形成溶液时自由能的变化 图7-1表示Fe-Cu及Ni-Fe合金按理想混合计算所得的 与组成合金时实际混合引起的自由能变化值 相差颇大。 形成溶液时自由能的变化 理想溶液与非理想溶液性质的比较 从分子模型上看，各组分分子彼此相似，在混合时没有热效应和体积变化，这种溶液称为理想溶液。光学异构体、同位素和立体异构体混合物属于这种类型。 如图7-2所示，Fe-Cr系溶液在1600℃时的活度与组分的关系即ai=xi. 理想溶液与非理想溶液性质的比较 理想溶液与非理想溶液性质的比较 在恒温、恒组成的条件下，将μB对 p 求偏导数 因为: ，而 即理想液态混合物中任一组分的偏摩尔体积等于该组分的纯态在该温度压力下的摩尔体积。 理想溶液与非理想溶液性质的比较 理想溶液与非理想溶液性质的比较 代入 理想溶液与非理想溶液性质的比较 理想溶液的通性： 理想溶液的判据：1.混合前后总体积变化为0；2.混合前后总的焓变为0；3.溶液中任何组分遵从拉乌尔定律。 理想溶液与非理想溶液性质的比较 理想溶液与非理想溶液性质的比较 ωAB=0，为理想溶液，两种原子之间没有相互作用； ωAB0, 其位置较ωAB=0的位置低,此时溶液中异种原子之间的吸引力将大于同类原子之间的吸引力,在混合时将放出热量,所以焓变为负值. ωAB0,其位置较ωAB=0的位置高,此时溶液中异种原子之间的吸引力将小于同类原子之间的吸引力,在混合时将吸收热量,所以焓变为正值. ωAB0,焓变值超过TSM值,出现的自由能曲线为不规则形状,如图所表示. 理想溶液与非理想溶液性质的比较 理想溶液与非理想溶液性质的比较 规则溶液 规则溶液 规则溶液 规则溶液 多余偏摩尔量 多余偏摩尔量 非规则溶液的自由能 非规则溶液的自由能 混合相的自由能 混合相的自由能 THANKS FOR YOUR ATTENTION！