广东工业大学：《物理化学》课程教学资源（课件讲稿）第四章 多组分系统热力学

第四章多组分系统热力学 广东工业大学轻化学院

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多组分系统可以是单相的或多相的。对多 相系统，可以把它分成几个多组分单相系统。 因此，从多组分单相系统热力学出发加以研究

多组分系统可以是单相的或多相的。对多 相系统，可以把它分成几个多组分单相系统。 因此，从多组分单相系统热力学出发加以研究

多组分单相系统 混合物 溶液 秦 婆 累 婆 墨 理 臺 电解质 非电解质 覆

多组分单相系统 混合物 溶液 气 态 液 态 固 态 理 想 真 实 液 态 固 态 理 想 真 实 电解质 非电解质

偏摩尔量 理想混合物的体积等于各组分的摩尔体积 与其物质的量的乘积。 V=naVm.a+ncVm.c 真实混合物的体积在混合前后发生变化 即 V≠nB'mB+ncmC

偏摩尔量 理想混合物的体积等于各组分的摩尔体积 与其物质的量的乘积。 * , * V  nBVm,B  nCVm C 真实混合物的体积在混合前后发生变化， 即 * , * V  nBVm,B  nCVm C

物质B的偏摩尔体积 aV B OnB )T.p.nc 真实液态混合物的体积等于各组分的偏摩尔体积 与其物质的量的乘积之和。 V=ngVe +ncvc 注意：V、Vc还因组成的不同而有变化

物质B的偏摩尔体积 T p nC B B n V V , ,          真实液态混合物的体积等于各组分的偏摩尔体积 与其物质的量的乘积之和。 V  nBVB  nCVC 注意：VB、VC还因组成的不同而有变化

偏摩尔体积的测定 V-n曲线上任一点作曲线的切线，切线的斜率即为 av ong )T.p.nc 根据定义，组成为x的混合物中组分B的偏摩尔体积为V。 V表示成n的函数式 T.P.HC V=f(nB),则 偏摩尔体积 V8 =(v/onB).p.B 14.1.1偏摩尔体积求 算法示意图

根据定义，组成为 的混合物中组分 的偏摩尔体积为 。 曲线上任一点作曲线的 切线，切线的斜率即为 B B B T p n B x B V n V V n C , ,                B B T p nB B B B V V n f n V f n V n ' , , ,      偏摩尔体积 则 表示成 的函数式 偏摩尔体积的测定

偏摩尔体积与摩尔体积的差别 1一定 理想混合物摩尔体积 Vm=xB+xc m.C =Vm.n+Vm.c-Vm.a)xc 真实混合物的摩尔体积 m.8 过d点作切线， 与左右纵轴截距为 偏摩尔体积 m 图4.1.2二组分液态混合物的 偏摩尔体积示意图 ad ab bd ac

  与左右纵轴截距为 。 过 点作切线， 真实混合物的摩尔体积 理想混合物摩尔体积 偏摩尔体积 d V V V x V x V x V m B m C m B C m B m B C m C       * , * , * , * , * , 偏摩尔体积与摩尔体积的差别 m B B CVC V  x V  x ad ab bd  ac

在温度、压力及除了组分B以外其余各组分 的物质的量均不改变的条件下，广度量X随组分 B的物质的量B的变化率XB称为B的偏摩尔量。 def OX OnB T,p,nc

在温度、压力及除了组分B以外其余各组分 的物质的量均不改变的条件下，广度量X随组分 B的物质的量nB的变化率XB称为B的偏摩尔量。 T p nC B def B n X X , ,         

1.物质偏摩尔量与摩尔量有什么异同点？ 答：①对于单组分体系，只有摩尔量，没有偏摩尔量。或者说，在单 组分体系中，偏摩尔量等于摩尔量。②只有多组分体系，各种物质的 量也成为体系的变量，当某物质的量发生改变时，就会引起体系的某 些容量性质发生改变，由此才引入了偏摩尔量的概念。③体系总的容 量性质要用偏摩尔量的加和公式计算，而不能用纯物质的摩尔量计算

1. 物质偏摩尔量与摩尔量有什么异同点？ 答：① 对于单组分体系，只有摩尔量，没有偏摩尔量。或者说，在单 组分体系中，偏摩尔量等于摩尔量。② 只有多组分体系，各种物质的 量也成为体系的变量，当某物质的量发生改变时，就会引起体系的某 些容量性质发生改变，由此才引入了偏摩尔量的概念。③ 体系总的容 量性质要用偏摩尔量的加和公式计算，而不能用纯物质的摩尔量计算

2.如果1升水中加入1mo1的硫酸，体积增加了△V, 则硫酸的偏磨尔体积是△V吗？为什么？ 答：不是。这里的△V值是溶液变化的体积，不是硫酸的偏摩尔体积， 因为偏摩尔体积的定义是'。 av onB )T.p.n 可以理解为无限大量的硫酸水溶液中，加入1o的硫酸所引起的溶液 体积变化值△V。本题条件不是无限大量体系，因此，△V不是硫酸的 偏摩尔体积

2. 如果1升水中加入1mol的硫酸，体积增加了△V， 则硫酸的偏磨尔体积是△V吗？为什么？ 答：不是。这里的△V值是溶液变化的体积，不是硫酸的偏摩尔体积， 因为偏摩尔体积的定义是 i B T p n B n V V , ,          可以理解为无限大量的硫酸水溶液中，加入1 mol的硫酸所引起的溶液 体积变化值△V。本题条件不是无限大量体系，因此，△V不是硫酸的 偏摩尔体积