《物理化学》课程PPT教学课件：第五章 相律和多相平衡

第五章相律和多相平衡 §1引言 多相平衡 1)液体的蒸发(液相和气相平衡) 2)固体的升华或熔化(固相与气相或液 相平衡) 3)气体或固体在液体中的溶解度(气液、 固-液相平衡)

第五章 相律和多相平衡 §1 引言 一 、多相平衡： 1）液体的蒸发（液相和气相平衡） 2）固体的升华或熔化（固相与气相或液 相平衡） 3）气体或固体在液体中的溶解度（气-液、 固-液相平衡）

4)溶液的蒸气压(溶液各组分气相组分 平衡) 5)溶质在不同相之间的分布(溶质在两 溶液相中的平衡) 6)固体或液体与气体之间的化学平衡 等等.。 以上这些都是我们常见的多相平衡的例 子,这些类型多相平衡各有一定的方法 来研究它们的规律,例如:

4）溶液的蒸气压（溶液各组分-气相组分 平衡） 5）溶质在不同相之间的分布（溶质在两 溶液相中的平衡） 6）固体或液体与气体之间的化学平衡， 等等…。 •以上这些都是我们常见的多相平衡的例 子，这些类型多相平衡各有一定的方法 来研究它们的规律，例如：

■拉乌尔定律、亨利定律、分配定律、平 衡常数及某些其他经验性规则。 而下面要介绍的“相律”,却不同于上 述这些规律。 “相律”是一种从统一的观点来处理各 种类型多相平衡的理论方法。 ■相律所反映的是多相平衡中最有普遍性 的规律,即独立变量数、组分数和相数 之间的关系

◼ 拉乌尔定律、亨利定律、分配定律、 平 衡常数及某些其他经验性规则。 ◼ 而下面要介绍的 “相律” ，却不同于上 述这些规律。 ◼ “相律”是一种从统一的观点来处理各 种类型多相平衡的理论方法。 ◼ 相律所反映的是多相平衡中最有普遍性 的规律，即独立变量数、组分数和相数 之间的关系

几个基本概念 1.相 体系中物理性质和化学性质完全均匀的 部分称为“相”。 相与相之间有一明显的物理界面,越过 此界面,性质就有一突变。 体系中相的数目用符号￠表示

二、几个基本概念 1. 相 ◼ 体系中物理性质和化学性质完全均匀的 部分称为“相”。 ◼ 相与相之间有一明显的物理界面，越过 此界面，性质就有一突变。 ◼ 体系中相的数目用符号 表示

1)气相:对体系中的气体来说,由于在通 常条件,不论有多少种气体混合在一起, 均能无限掺合,所以体系中的气体只可 能有一个气相。 2)液相:对体系中的液体来说,由于不同 液体的互溶程度不同,可以有一个液相、 两个液相,一般不会超过三个液相(特 殊情况可能超过)

1）气相：对体系中的气体来说，由于在通 常条件，不论有多少种气体混合在一起， 均能无限掺合，所以体系中的气体只可 能有一个气相。 2）液相：对体系中的液体来说，由于不同 液体的互溶程度不同，可以有一个液相、 两个液相，一般不会超过三个液相（特 殊情况可能超过）

3)固相: 固溶体:即固体溶液,固体以分子或原 子状态均匀地分散到另一种固体的晶格 中,形成性质均匀的固体溶液。 对体系中的固体来说,如果固体之间不 形成固溶体,则不论固体分散得多细, 一种固体物质就有一个相

◼ 固溶体：即固体溶液，固体以分子或原 子状态均匀地分散到另一种固体的晶格 中，形成性质均匀的固体溶液。 ◼ 对体系中的固体来说，如果固体之间不 形成固溶体，则不论固体分散得多细， 一种固体物质就有一个相。 3）固相：

而同一种固体的不同颗粒仍属同一相, 因为尽管颗粒之间有界面,但体相的 性质是相同的。 ■例如:糖和沙子混合,尽管混得很均 匀,仍然是两个相

◼ 而同一种固体的不同颗粒仍属同一相， 因为尽管颗粒之间有界面，但体相的 性质是相同的。 ◼ 例如：糖和沙子混合，尽管混得很均 匀，仍然是两个相

2组分数 足以表示平衡体系中各物种的组成所至 少需要的独立物种数,称为体系的“组 分数”,用符号C来表示。 ■注意:体系中的物种数S)和组分数(C) 这两个概念的区别: ■体系中有几种物质,则物种数S就是多 少;而组分数C则不一定和物种数相同

2. 组分数 ◼ 足以表示平衡体系中各物种的组成所至 少需要的独立物种数，称为体系的 “组 分数” ，用符号 C 来表示。 ◼ 注意：体系中的物种数(S)和组分数(C) 这两个概念的区别： ◼ 体系中有几种物质，则物种数 S 就是多 少；而组分数 C 则不一定和物种数相同

1)如果体系中各物种之间没有发生化学 反应,一般说来此时组分数等于物种 数:C=S 例如:乙醇溶于水,组分数 C=S=2

1）如果体系中各物种之间没有发生化学 反应，一般说来此时组分数等于物种 数：C = S ◼ 例如：乙醇溶于水，组分数 C = S = 2

2)如果体系中各物质之间发生了化学反应, 建立了化学平衡,此时 组分数(C)=物种数(S) 独立化学平衡数(R) n因为各种物质的平衡组成必须满足平衡 常数关系式; 有一个(独立的)化学平衡,就有一个 平衡关系式,体系中就少一个可以任意 指定的组成

2）如果体系中各物质之间发生了化学反应， 建立了化学平衡，此时： 组分数(C) = 物种数(S) －独立化学平衡数 (R) ◼ 因为各种物质的平衡组成必须满足平衡 常数关系式； ◼ 有一个（独立的）化学平衡，就有一个 平衡关系式，体系中就少一个可以任意 指定的组成