《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 多相平衡

第五章多相平衡 主讲人：张亚莉 2014.04 上一内容下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

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以前：具体的平衡体系 纯物质两相平衡；溶液与蒸气平衡；多相化学反应平衡 出发点：各相化学势相等 本章：相平衡的一般规律 几何图形描述平衡条件间关系 讨论图上点、线、面的意义、相律及 条件（T或p或x)变化的相关问题 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 以前：具体的平衡体系 纯物质两相平衡；溶液与蒸气平衡；多相化学反应平衡 出发点：各相化学势相等 本章：相平衡的一般规律 几何图形描述平衡条件间关系 讨论图上点、线、面的意义、相律及 条件（T或p或x）变化的相关问题

基本要求 ◆理解相律的意义、推导，掌握其应用； ◆掌握单组分系统、二组分气液平衡系统和 二组分凝聚系统典型相图的分析和应用； ◆掌握用杠杆规则进行分析与计算； ◆了解由实验数据绘制简单相图的方法； 上一内容下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 基本要求 ◆ 理解相律的意义、推导，掌握其应用; ◆ 掌握单组分系统、二组分气-液平衡系统和 二组分凝聚系统典型相图的分析和应用; ◆ 掌握用杠杆规则进行分析与计算; ◆ 了解由实验数据绘制简单相图的方法;

引言 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 金相分析等方面都要用 到相平衡的知识。 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 引 言 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 金相分析等方面都要用 到相平衡的知识

引言 相图(phase diagram) 表达多相体系的状态如何随 温度、压力、组成等强度性质变化而变化的图形，称 为相图。 相图 溶液B(S 273 53 冰B(s (NH) 上一内容} 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 引 言 相图（phase diagram） 表达多相体系的状态如何随 温度、压力、组成等强度性质变化而变化的图形，称 为相图

§5.l相律(Phase rule) 一、基本概念 1.相 2.物种数S和组分数k; 3.自由度数f 二、相律：f=K-Φ+2 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 §5.1 相律（Phase rule） 一、基本概念 1. 相 2.物种数S和组分数k ； 3. 自由度数f 二、相律：f = K – Φ + 2

一、 基本概念 1.相 定义：相（phase).是指体系内部物理和化学性 质完全均匀的部分称为相。 特点： 1)相与相之间在指定条件下 气因半衡 有明显的界面，在界面上宏观 性质的改变是飞跃式的。 2)体系可以是单相和多相， 相的总数称为相数，用Φ表 示。 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 一、基本概念 定义：相（phase）是指体系内部物理和化学性 质完全均匀的部分称为相。 1.相 特点： 1）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。 2）体系可以是单相和多相， 相的总数称为相数，用  表 示

如： 气体：不论有多少种气体混合，只有一个气相。 如：N2+O2+C02(一相) 液体：按其互溶程度可以组成一 H2O 相、两相或三相。 Hg 固体：一般有一种固体便有一个相。两种固体粉 末无论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液 除外，它是单相；固溶体为单相)。 如：铁粉+铜粉（二相) 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/42

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 气体：不论有多少种气体混合，只有一个气相。 如：N2 + O2 + CO2 (一相) 液体：按其互溶程度可以组成一 相、两相或三相。 固体：一般有一种固体便有一个相。两种固体粉 末无论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液 除外，它是单相；固溶体为单相）。 如：铁粉 ＋ 铜粉（二相） 二相 如:

3.物种数S和组分数k 物种数S:系统中所含化学物质的数量。 如：水和水蒸气，S=1 组分数k:能够表示系统组成的独立物质数。 k-S-R-R' R:独立的化学平衡数 R':独立的浓度关系数 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 3. 物种数S和组分数k 物种数S：系统中所含化学物质的数量。 如：水和水蒸气, S=1 组分数k：能够表示系统组成的独立物质数。 k= S – R– R’ R： 独立的化学平衡数 R’ ：独立的浓度关系数

无化学反应体系：组分数=物种数(S) 有化学反应(R)体系：组分数≠物种数 如H2(g),02(g),H20g) ★常温、常压下，K=3 ★ 2000℃、常压下，2H2(g)+02(g)== 2H20(g） H2和02浓度比为2：1混合 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2025/4/2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2025/4/2 无化学反应体系：组分数 = 物种数（S） 有化学反应（R）体系：组分数 ≠ 物种数 如 H2 (g)， O2 (g)， H2O(g) ★ 常温、常压下， K = 3 ★ 2000℃、常压下，2H2 (g)+ O2 (g) == 2H2O(g) H2和O2浓度比为2：1混合