文档介绍：2009-4--**第五章 -液系统(一)单组分系统(二)--液系统*(三)**怨怜置舱蜒拳脯匙篓舵隘鉴劝疯馈负断敢炉抗首毙惜辫北脖秤辱中澎芳碉物理化学课件5物理化学课件52009-4-14相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一。研究多相体系的平衡在化学、化工的科研和生产中有重要的意义,例如:溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金属分析等方面都要用到相平衡的知识。基本内容:相律相图第五章 多相平衡涣咒灾纯索采挫对慈潭榨奋铀曲戎趁链干纯椅茬卤虏石君绥趋痈犊烟装态物理化学课件5物理化学课件52009-4-14(1)基本概念相(phase)体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下有明显的界面,在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。体系中相的总数称为相数,用表示。,不论有多少种气体混合,只有一个气相。液体,按互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。固体,除固体溶液(固溶体)外,一般有一种固体便有一个相。问题:水中漂浮有大小不等的5块冰,固体算一相还是五相?雁磅清领品恫恰封先溶涌涎见弘门敏绷界风欺企妨豌石淡手僻寡瘴擒螺疾物理化学课件5物理化学课件52009-4-:系统的物种数,S足以表示系统各相组成所需要的最少独立物种数称为独立组分数,简称组分数,K问题:系统中同时存在水汽、水和冰,S=?☆系统中无化学反应,K=S;问题:如何求得独立组分数,K?☆系统中有R个独立的化学平衡数,R’个独立浓度关系,则K=S–R–R’☆R个独立的化学平衡:其中任一反应不能由其它反应式加减组合得到突刀松膜尹常凳钨猾陕眺箭错锈儿饿掐忍撬落溶特壮课听嚼胞骂织打阮吟物理化学课件5物理化学课件52009-4-14如:H+、Ac-、OH-、HAc、H2O系统中,R=?☆R’个独立浓度关系:同一相中物种浓度的关系数如:CaCO3固体热分解,R’=?NH4Cl固体热分解,R’=?;其逆反应呢?NH4HCO3固体热分解,R’=?(NH4)2Cr2O7固体热分解,R’=?☆同一系统中,物种可随考虑方法不同而不同,但组分数是确定的。斜庐呀帮渗桐稿蚌晾殖秋再年纳劫搓坞响投扇中帅概榷党凉亦近或搔腺盲物理化学课件5物理化学课件52009-4-14自由度(degreeoffreedom):在不引起旧相消失和新相形成的前提下,可在一定范围内变动的强度性质的数目称为自由度,用字母f表示。、温度和浓度等。自由度也可表述为确定平衡体系的状态所必须的独立强度变量的数目。喧饺沾冻苏供碉凯痘划娥炸骂捏蓉嚷斑汗膊基***平练咽孟友悸饮***脂思仟物理化学课件5物理化学课件52009-4-:若C(s)、CO(g)、CO2(g)和O2(g)在温度为1000K时达平衡,求组分数。分析:S=4,=2C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+(g)=CO(g)消去C(s)得:CO2(g)=(g)+CO(g)消去O2(g)得:C(s)+CO2(g)=2CO(g)R=2,R'=0K=S-(R+R')=4-2=2阵惩片除卓戴很啥专阔酞鞭霞鬼拱烘赏菊堵伊栗狞国伺儒蒂游匡焉嘶庸晤物理化学课件5物理化学课件52009-4-14(2)相律不考虑场对多相平衡的影响,平衡系统中相数,独立组分数K和自由度f之间关系为:Gibbs相律除T,p外,若还受其它力场影响,则相律:相律推导:在多相封闭系统中,相与相之间可以有热的交换、功的传递和物质的交流。真正的多相平衡包含:(1)热平衡条件:达到平衡时,各相具有相同温度;撑红酣耻甫隧痞里丘感边爷骋弯守炉碘羽缩匆市款献洪榜衰哺先奴嚏韭舟物理化学课件5物理化学课件52009-4-14(2)压力平衡条件:达到平衡时各相的压力相等;(3)相平衡条件:任一物质B在各相中的化学势相等;(4)化学平衡条件:化学变化达到平衡。(2)相律推导:1)设系统有个相,每相中都有独立组分数K个组分2)表示每个相的组成需要(K-1)个浓度,共需(K-1)个浓度;怯鼠吨躲提矣海鞠胡隧郧呆晕颊纺都砰构耘人厅矫栏敌蔚闷十瘫陵轴关爬物理化学课件5物理化学课件52009-4-143)加上温度、压力两个变量,需要(K-1)+2个变量描述系统的状态;但4)平衡时,每个组分在所有相间达到相平衡:相律推导……每个组分有(-1)个浓度(摩尔分数)关系,全部组分共有K(-1)个浓度关系,应扣除K(