冶金原理名词解释.docx

Mingcijieshi 第一章 冶金溶液热力学基础—重点内容 本章重要内容可概括为三大点：有溶液参与反应的ΔGθ、ΔG 、溶液中组分 B 活度 一、名词解释 生铁 钢 工业纯铁 熟铁 提取冶金 理想溶液 稀溶液 正规溶液 偏摩尔量 XB 化学势 μB 活度 活度系数 无限稀活度系数 rB0 一级活度相互作用系数 eij 一级活度相互作用系数 εij 标准溶解吉布斯自由能 ? G? S B 溶液的超额函数 生铁: 钢: 工业纯铁: 熟铁: 提取冶金: 理想溶液: 稀溶液: 正规溶液是指混合焓不等于 0，混合熵等于理想溶液混合熵的溶液称为正规溶液。 偏摩尔量 XB 是指指在恒温、恒压、其它组分摩尔量保持不变条件下，溶液的广 度性质 X（G、S、H、U、V）对组分 B 摩尔量的偏导值。X ? (?X / ?n ) 。 B B T , p,nk (k ?B) 化学势 μB 是指在恒温、恒压、其它组分摩尔量保持不变条件下，溶液的吉布斯 B能对组分 摩尔量的偏导值。 ? B B ? G ? (?G / ?n B B ) T , p,nk (k ? B) 。(P27) 活度是指实际溶液按拉乌尔定律或亨利定律修正的浓度。 活度系数是指实际溶液按拉乌尔定律或亨利定律修正的浓度时引入的系数。无限稀活度系数 rB0 是指稀溶液中溶质组分以纯物质为标准态下的活度系数。无限稀活度系数 rB0 大小意义 是组元 B 在服从亨利定律浓度段内以纯物质 i 为标准态的活度系数 是纯物质为标准态的活度与以假想纯物质为标准态的活度相互转换的转换系数是计算元素标准溶解吉布斯能的计算参数 一级活度相互作用系数 eij 是指以假想 1%溶液为标准态，稀溶液中溶质组分 i 的 活度系数的 lgf 对溶质组分 j 的 ω 偏导值，即： e j ? (? lg f / ?? )? 。 i (P106) j(%) i i j(%) A?0 一级活度相互作用系数 εij 是指以纯物质为标准态，稀溶液中溶质组分 i 的活度系 数的 lgri 对溶质组分 j 的 xj 偏导值，即： ? j i ? (? lg r i / ?x j(%) )? 。(P105) A?0 A?0 S G? 是指纯物质溶液溶解于溶液中，并形成标准态溶液 B 的吉布斯自由能变化值。 溶液的超额函数是指实际溶液的偏摩尔量（或摩尔量）与假想其作为理想溶液时偏摩尔量（或摩尔量）的差值，用上标“ex”表示。 二、冶金原理三大内容（重庆大学考题：冶金过程热力学、冶金过程动力学的 区别） 冶金原理主要研究内容包括冶金过程热力学、冶金过程动力学、冶金溶液三大部分。 冶金过程热力学研究在给定条件下，反应进行的可能性、方向和限度（平衡），影响反应平衡因素（如温度、浓度、压力、催化剂等），如何利用影响因素创造条件使反应沿着预期的方向进行，达到预期的限度。热力学不涉及反应速度、反应机理问题。 冶金过程动力学的主要研究冶金反应的机理、速率、速率限制环节、速率影响因素，以及如何创造条件加速反应的进行。 冶金溶液研究熔体的相平衡、结构及性质。三、拉乌尔定律、亨利定律内容及其表达式 拉乌尔定律：“在一定温度和平衡状态下，溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。”其数学表达式为： 式中， p * A 为纯溶剂 A 的蒸气压。 亨利定律：“在一定温度和平衡状态下，挥发性溶质在气相中的平衡分压与溶质在溶液中的摩尔分数成正比。”亨利定律数学表达式为： 式中， k 为亨利系数。 H ( x ) G? G? S纯物质为标准态时，B=[B] ? S m(B) =0 S假想纯物质为标准态时，B=[B] ? S G? m( B) ? RT ln r 0 B M 假想 1%溶液为标准态时，B=[B] ? G? S m( B) ? RT ln r 0 B RT ln A B100M B 证明：对于 B=[B] ? G? =RTlnP -RTln P* (P 为溶液中组分 B P* S m(B) [B] B [B] 的蒸气； B 为纯物质 B 的饱和蒸气压) B（ 1 ） 纯物质为标准态时， P[B]= P* B  ， 则： ? S  G? m(B)  =RTlnP[B]-RTln P* = BRTln P* -RTln P* =0 B B B （ 2 ） 假 想纯物质 为标准态时， 由亨利定律可 得 P[B]=kH(x) ， 则： ? G? ( =RTlnP[B]-RTln P* = RTlnkH( )-RTln P* =RTln(kH( )/ P* )=RTln r 0 S m B) B x B x B B （ 3 ） 假想 1% 溶 液为标准态时