上海中医药大学：《物理化学 PHYSICAL CHEMISTRY（THEORETICAL CHEMISTRY）》课程教学资源（PPT课件）第三章 相平衡 Phase Equilibium

第三章 相平衡 Phase Equilibium

第三章 相 平 衡 Phase Equilibium

本章内容 ■相律（基本概念） ■单组份体系 双组份体系 ·三组分体系 相图、克-克方程、杠杆规则、步冷曲线

本章内容 § 相律（基本概念） § 单组份体系 § 双组份体系 § 三组分体系 相图、克-克方程、杠杆规则、步冷曲线

第一节相律(phase rule) 一、相(phase) 体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称 为相。 ①相与相之间存在有明显的界面 ②界面两端，物质性质有飞跃性的改变 ③一个体系中可以存在一个或多个相

第一节 相 律（phase rule） 一、相（phase） 体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称 为相。 ①相与相之间存在有明显的界面 ②界面两端，物质性质有飞跃性的改变 ③一个体系中可以存在一个或多个相

相数 在相平衡中，用符号Φ表示一个体系中所包 含相的数目，简称相数。 ·气体Φ=1 ■液体Φ=1、2或3 固体≥1 Φ=1固熔体 Φ=n不互熔固体n、同一物质n种晶型

相 数 在相平衡中，用符号Φ表示一个体系中所包 含相的数目，简称相数。 § 气体Φ=1 § 液体Φ=1、2或3 § 固体Φ≥1 Φ=1 固熔体 Φ=n 不互熔固体n、同一物质n种晶型

相平衡体系 如果一个多相体系（即Φ≠1），宏观上没有任何 物质从一相转移到另一相的现象，就称为相平衡 体系。 V出

相平衡体系 如果一个多相体系（即Φ≠1），宏观上没有任何 物质从一相转移到另一相的现象，就称为相平衡 体系。 v出  v入

二、独立组分数 (number of independent component) ■物种数：平衡体系中所含化学物质数目，用 S表示。 在平衡体系所处的条件下，能够确保各相组 成所需的最少独立物种数称为独立组分数。 简称组分数，用K表示 仅当构成体系的各物质间没有任何关联时 K=S

二、独立组分数 （number of independent component） § 物种数：平衡体系中所含化学物质数目，用 S表示。 § 在平衡体系所处的条件下，能够确保各相组 成所需的最少独立物种数称为独立组分数。 简称组分数，用K表示。 § 仅当构成体系的各物质间没有任何关联时 K = S

独立组分数 1、如果有化学平衡存在K=S-R R=独立化学平衡数 例：PCl,(g)台PC,(g)+CI,(g) K=S-R S=3 R=1 K=S-R=3-1=2

独立组分数 1、如果有化学平衡存在 K = S – R R = 独立化学平衡数 PCl g PCl g Cl g 例： 5  3  2 K = S – R S = 3 R = 1 K = S – R = 3 – 1 = 2

独立组分数 2、独立化学平衡数R 例：C(s以CO(g人H2O(g人CO,(g人H(g) C(s)+HO(g)CO(g)+H(g)........() C(s)+CO,(g)=→2CO(g) ..(2) CO(g)+HOg)=→C02(g)+H2(g).(3) K=S-R=5-2S35 R=3

独立组分数 2、独立化学平衡数R Cs COg H Og CO g H g 例： 、 、 2 、 2 、 2                       ⑶ ⑵ ⑴    CO g H O g CO g H g C s CO g CO g C s H O g CO g H g 2 2 2 2 2 2 2         KK == SS––RR = 5 – 2 =S =3 5 R = 3

独立组分数 3、如果存在浓度限制 K-S-R-R R'=独立浓度关系 例：PCl,(g)÷PCl,(g)+Cl,(g) K=S-R-R' S=3 R=1 R'=1 K=S-R-R'=3-1-1=1

独立组分数 3、如果存在浓度限制 K = S – R – R’ R’= 独立浓度关系 PCl g PCl g Cl g 例： 5  3  2 K = S – R – R’ S = 3 R = 1 R’ = 1 K = S – R – R’ = 3 – 1 – 1= 1

独立组分数 3、如果存在浓度限制 K-S-R-R R'=独立浓度关系 例：CaCO,(s)台CO,(g)+CaOs) 浓度关系要在同R项中才能成立，s和g不存在 相关浓度关系 K=S-R-R’=3-1-0=2

独立组分数 3、如果存在浓度限制 K = S – R – R’ R’= 独立浓度关系 CaCO s CO gCaOs 例： 3 2 浓度K关=系S 要– R在–同R一’项= 中3 –才1能–成1=立1，s和g不存在 相关浓度关系 K = S – R – R’ = 3 – 1 – 0 = 2