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多组分系统热力学

2概述单相(均相)—本章研究多相———相平衡一章多组分系统按研究方法分按聚集状态分按规律性分混合物（采用同样的标准态和方法）溶液（区分为溶剂和溶质）气态混合物、液态混合物、固态混合物液态溶液、固态溶液理想混合物、真实混合物理想溶液、真实溶液单相系统

3本章的研究方法以多组分单相系统为研究对象；以液态系统的研究为主；由理想系统入手进行研究，获得有用的热力学关系式，过渡到真实系统；研究的核心内容是各种系统中各组分的化学势表达式。

41.为什么引入偏摩尔量2.偏摩尔量的定义3.偏摩尔量的含义4.常用的偏摩尔量5.偏摩尔量之间的关系同一组分不同偏摩尔量的关系不同组分同一偏摩尔量的关系§4.1偏摩尔量

51.为什么引入偏摩尔量？例子：20℃，乙醇的摩尔体积V1=18.09cm3mol-1，水的摩尔体积V2=58.35cm3mol-1，各取0.5mol混合混合前：混合后：2.偏摩尔量定义式

63.偏摩尔量含义多组分系统广延量X是T、p和组成nB、nC……的函数X=f(T、p、nB、nC……)求全微分并简化为：p和组成不变仅T变化引起X的变化T和组成不变仅p变化引起X的变化T、p不变，仅组成变化引起X的变化组分B的某一偏摩尔量XB是在温度、压力一定条件下，1molB对某一定组成的混合物(或溶液)的X性质的贡献。

74.常用的偏摩尔量注意：1.偏摩尔量要求T、p恒定；2.只有广延量才有偏摩尔量;偏摩尔量本身是强度量。3.偏摩尔量与混合物的组成相关。

85.偏摩尔量之间的关系集合公式不同组分同一偏摩尔量的关系集合公式Gibbs-Duhem方程同一组分不同偏摩尔量的关系Gibbs-Duhem方程

9同一组分不同偏摩尔量的关系：完全对应于纯物质的热力学关系式HB=UB+pVBAB=UB-TSBGB=UB+pVB-TSB=HB-TSB=AB+pVBH=U+pVA=U-TSG=U+pV-TS=H-TS=A+pV纯物质系统偏摩尔量

10§4.2化学势及判据1、热力学基本关系式

11可以得出：注意：以上四个化学势表达式中只有是偏摩尔量，其余三个均不是。(4.2.6)

122、化学势判据：恒温、恒压、W’=0条件下，系统内发生相变化和化学变化过程时，可统一利用化学势判据来判断过程的方向和限度。相变化过程??dnB由G判据可得：自发平衡

13多相系统自发平衡恒温恒压下，若任一物质B在各相中的化学势不相等，则相变化必然自发地从化学势高的一相向化学势低的一相进行，即朝着化学势减小的方向进行。

14化学变化过程恒温、恒压、W’=0下化学反应过程：aA+bByY+zZ反应进行d?的进度时，应用恒T、p下G函数变化式可得：应用G判据，得0自发=0平衡——判据

15则N2与H2自发化合生成2NH3。当例：化学反应N2+3H2==2NH3

16§4.3各种体系的化学势1.理想气体的化学势纯理想气体理想气体混合物2.液体、固体的化学势真实气体的化学势纯真实气体真实气体混合物

171.理想气体的化学势：?*(pg，p?)pg，T，p?简记为：??(pg)，是标准态化学势。(1)纯理气的化学势：?*(pg，T，p)ΔGm?*(pg)=??(g)+RTln(p/p?)(2)理气混合物中组分B的化学势?B(pg)?B(pg)=?B?(g)+RTln(pB/p?)在T，p，yC的理想气体混合物中，pg，T，p?*(pg，p)

182.液体、固体的化学势：?液体=?(平衡气相)=??+RTln(p*/p?)其中，p*是纯液体的饱和蒸气压。该式对于固体也适用。?B，溶液=?B，(平衡气相)=?B?+RTln(pB/p?)溶液中组分B的化学势：纯液体的化学势：

193.真实气体的化学势：标准态：真实气体的标准态规定为温度T，标准压力p?下的假想的纯理想气体状态.(1)纯真实气体：?*(g，p)推导思路?Gm,1?Gm,3等同于B(pg,p)?(g，p)B(g,p)B(pg,p)?Gm