文档介绍：第5章相平衡
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§5. 1 相律
相:体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分。
(分子程度均匀分散)
液态水食盐水
单相(均相)
多相(有结晶)
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气体:混合气体为一个相
液体:溶液为一个相,
不互溶,每个液层是一个相
固体:一种固体一个相
(固体溶液为一个相)
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相变过程:物质在体系中从一个相转移到另一个相的过程。
蒸发液化、熔化凝固、溶解结晶、转晶
相平衡:对于多相体系,物质在各相之间的分布达到平衡,在相间没有物质的净转移。
相数():体系中相的数目。
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组分数(K):足以反映体系组成所需的最少物种数。
物种数(S):体系中的化学物种数。
体系内不存在化学反应时,K=S
例1:常温下,S(s)和O2(g)体系
S=2, K=2
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物种之间存在的独立化学反应对组分数的影响(R)
例2:沸腾炉中,S(g)和O2(g)体系
同相产物之间存在的浓度关系对组分数的影响(R’)
S=3, K=1
例3:高温下,热分解NH4Cl(s)体系
K = S – R =3-1=2
K = S – R – R’=3-1-1=1
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1. NH4HCO3 (s)= NH3 (g)+ H2O (g) + CO2 (g)
例4:热分解NH4HCO3(s)
2. NH4HCO3 (s)= NH3 (g)+ H2O (l) + CO2 (g)
S=4, R=1, R’=2, K=1
S=4, R=1, R’=1, K=2
浓度限制仅存在产物气体之间或溶液之间
组分数K与物种数S之间的关系
K = S – R – R’
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在一个平衡体系中,在不发生旧相消失或新相产生的条件下,在一定范围内可以任意改变的强度变量数。
f = f(K, )
自由度(freedom)
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对于K组分相组成的无化学反应体系
体系变量总数K+2
每相xi=1, 则每相有一个非独立变量,体系共有个非独立变量;
任意组分B(i)=B(),则每一组分有-1个非独立变量,体系共有K(-1)个非独立变量。
K
K
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特殊条件下
等压或等温条件下
等温等压下
对于含有化学平衡的体系,必须以组分数K代替物种数S
f =K-+2