《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）化学平衡

反应等温方程 反应A.G9 市四律 经验平衡常数 化学平合 平衡常数测定 温度对Ke影响 其它因素的影响 平衡组成计算 习题课

习题课 平衡组成计算 其它因素的影响 温度对K影响 平衡常数测定 经验平衡常数 反应rGm  反应等温方程

动画 偏摩尔量和化学势 热力学系统大多是单组分系统，或是组成不变的系 统，只需用两个变量就可以描述系统的状态。 多组分系统：两种或两种以上物质所形成的系统称 为多组分系统。 对于多组分均相体系，描述它的状态，除两个基本 的状态性质(T和p)外，还需要体系中各物质的量或 浓度。 体系的某些热力学性质并不等于各物质在纯态时该 热力学量的简单加和。 山庆东理工大学 陀合l等温方程△，GeK,K K⊙测定温度影响 其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 热力学系统大多是单组分系统，或是组成不变的系 统，只需用两个变量就可以描述系统的状态。 多组分系统：两种或两种以上物质所形成的系统称 为多组分系统。 对于多组分均相体系，描述它的状态，除两个基本 的状态性质（T和p）外，还需要体系中各物质的量或 浓度。 体系的某些热力学性质并不等于各物质在纯态时该 热力学量的简单加和。 偏摩尔量和化学势

动画 多组分系统与单组分系统的差别 单组分系统的广度性质具有加和性 若1mol单组分B物质的体积为 m.B 则2mol单组分B物质的体积为 2× m.B 而1mol单组分B物质和1mol单组分C物质混合， 得到的混合体积可能有两种情况： ()V=1mol×B+1mol×Wmc 形成了混合物 (2)'≠1mol×+1mol×c 形成了溶液 山庆理工大学 合>等温方程△，GK,KKe测定温度影响其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 单组分系统的广度性质具有加和性 * 若1 mol单组分B物质的体积为 Vm,B * 则2 mol单组分B物质的体积为 2  Vm,B 而1 mol单组分B物质和1 mol单组分C物质混合, 得到的混合体积可能有两种情况： * * m,B m,C (1) 1 mol 1 mol V V V =  +  * * m,B m,C (2) 1 mol 1 mol V   +  V V 形成了混合物 形成了溶液 多组分系统与单组分系统的差别

动画 对于多组分系统，系统状态不仅仅是温度压力的函数 如不同浓度的乙醇水溶液 V总≠na'mA+nB'VmB 浓度 V水lcr3Vz醇/cm3V点/cr3 44.1% 100 100 192 20.8% 150 50 195 70.3% 50 150 193 当浓度确定后100cm3(20%)+100cm3(20%=200ct3 从上例可看出，对于乙醇水溶液，除了指定T,p外， 还须指定溶液的组成，才能确定系统的状态。 山庆理工大学 等温方程△，G.日 K,K,Ke测定 温度影响 其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 对于多组分系统, 系统状态不仅仅是温度压力的函数 如不同浓度的乙醇水溶液 浓度 V水/cm3 V乙醇/cm3 V总/cm3 44.1% 100 100 192 20.8% 150 50 195 70.3% 50 150 193 从上例可看出, 对于乙醇水溶液, 除了指定T, p外， 还须指定溶液的组成，才能确定系统的状态。 V总 nAVm,A + nBVm,B 当浓度确定后100 cm3 (20%)+100 cm3 (20%)=200 cm3

动画 偏摩尔量的定义 在多组分系统中，每个热力学函数的变量就 不止两个，还与组成系统各物的物质的量有关 设系统中有1,2,3，.，k个组分 系统中任一容量性质Z(代表V,U,H,S, A,G等)除了与温度、压力有关外，还与各 组分的数量有关，即 Z=Z(T,p,n,n2,nk） 如果温度、压力和组成有微小的变化，则 系统中任一容量性质Z的变化为： 山东理工大学 合等温方程△，GK,KKe测定温度影响其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 偏摩尔量的定义 在多组分系统中，每个热力学函数的变量就 不止两个，还与组成系统各物的物质的量有关 1 2 k Z Z T p n n n = ( , , , , , ) 系统中任一容量性质Z（代表V，U，H，S， A，G等）除了与温度、压力有关外，还与各 组分的数量有关，即 设系统中有 1,2,3, ,k 个组分 如果温度、压力和组成有微小的变化，则 系统中任一容量性质Z的变化为：

动画 dZ= dT+ aZ dp p,h,2,3,n ap dm T,n1,2n3, T,p,nn aZ dn2+.十 dnx ,卫，h1,3,.,n T,p,h,乃，k 在等温、等压的条件下： dnz dn 山庆理工大学 等温方程△GeK,K、 K©测定温度影响其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 1 2 3 k 1 2 3 k 2 3 k 1 3 k 1 2 3 k-1 1 , , , , , , , , , , 1 , , , , , 2 k 2 k , , , , , , , , , , , d d d d d d p n n n n T n n n n T p n n n T p n n n T p n n n n Z Z Z Z T p n T p n Z Z n n n n          = + +                      + + +           在等温、等压的条件下： 2 k 1 3 k 1 k-1 , , , , 1 , , , , , 2 1 2 , , , , k k d ( ) d ( ) d + ( ) d T p n n T p n n n T p n n Z Z n n n n Z n n Z      = +     +  k , , ( B) B B=1 B = ( ) d T p n c c Z n n    

动面 偏摩尔量Z的定义为： def T,p,n.(c≠B) Z称为物质B的某种容量性质Z的偏摩尔量 代入下式并整理得 d=2(aendn, 若是二组分系统 B=1 Ong dZ=Zadna+ZednB ∑Zdn。 dV=Vadna+VBdnB B= dG=Gadna+GgdnB 山庆理工大学 等温方程△G.eK,K、Ke测定 温度影响其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 B , , (c B) B def ( )T p nc Z Z n    偏摩尔量ZB的定义为： ZB称为物质B的某种容量性质Z的偏摩尔量 代入下式并整理得 k , , ( B) B B=1 B d ( ) d T p n c c Z Z n n   =   k B B B=1 = Z nd 若是二组分系统 dZ=ZAdnA+ZBdnB dV=VAdnA+VBdnB dG=GAdnA+GBdnB

动画 常见的偏摩尔量定义式有： def av def ong )T.p.ncc-) one )T.pncc-) Hg def aH Se def as ong )T.p.ncc) One T,p,ncC≠B) def aA def G T,p,nCC≠B) ong )T.p.nccaB) Z代表偏摩尔量 Zm.B 代表纯物的摩尔量 山庆理工大学 等温方程 △Gne K,K、 K⊙测定温度影响其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 常见的偏摩尔量定义式有： C(C B) B B , , def T p n V V n         C(C B) B B , , def T p n U U n         C(C B) B B , , def T p n H H n         C(C B) B B , , def T p n S S n         C(C B) B B , , def T p n A A n         C(C B) B B , , def T p n G G n         ZB 代表偏摩尔量 代表纯物的摩尔量 * m,B Z

动画 JT,p,n.(c≠B) 注意： 1.只有容量性质有偏摩尔量； 2.必须是等温等压条件； 3.偏摩尔量本身是强度性质； 4. 单组分系统，该组分的偏摩尔量等于摩尔量X=X(如： Vi=Vm,Gi-Gm) 山庆理工大学 在合4>1 等温方程△，Gm⊙K,KxK⊙测定温度影响其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 B , , (c B) B def ( )T p nc Z Z n    注意： 1．只有容量性质有偏摩尔量； 2．必须是等温等压条件； 3．偏摩尔量本身是强度性质； 4． 单组分系统，该组分的偏摩尔量等于摩尔量Xi =Xm (如: Vi =Vm , Gi =Gm )

动画 偏摩尔量的物理意义是： 1.在等温、等压条件下，在大量的定组成系统 中，加入单位物质的量的B物质所引起广度性质Z的 变化值。 2.在等温、等压、保持B物质以外的所有组分 的物质的量不变的有限系统中，改变dn所引起广 度性质Z的变化值， 山庆理工大学 之合】等温方程△，G日K,KxK9测定温度影响其他因素计算示例习题课

等温方程 rGm  Kp Kx K测定 温度影响 其他因素 计算示例 习题课 动画 山东理工大学 偏摩尔量的物理意义是： 1.在等温、等压条件下，在大量的定组成系统 中，加入单位物质的量的B物质所引起广度性质Z的 变化值。 2.在等温、等压、保持B物质以外的所有组分 的物质的量不变的有限系统中，改变 所引起广 度性质Z的变化值， B dn