南京大学：《物理化学》课程教材电子教案（PPT教学课件，第五版）第04章 多组分系统热力学及其在溶液中应用

第四章多组分系统热力学及其在溶液中应用 内容选择 54.1引言 §4.2 多组分系统的组成表示法 §4.3 偏摩尔量 §4.4化学势 §4.5气体混合中各组分的化学势 §4.6溶液中的两个经验定律 §4.7理想液态混合物 §4.8理想稀溶液中任一组分化学势 §4.9稀溶液的依数性 §4.11活度与活度系数 §4.12分配定律 2025/1/12

2025/1/12 第四章 多组分系统热力学及其在溶液中应用 §4.1 引言 §4.2 多组分系统的组成表示法 §4.3 偏摩尔量 §4.6 溶液中的两个经验定律 §4.5 气体混合中各组分的化学势 §4.7 理想液态混合物 §4.8 理想稀溶液中任一组分化学势 §4.9 稀溶液的依数性 §4.11 活度与活度系数 §4.12 分配定律 内容选择 §4.4 化学势

§4.1引言 多组分系统 两种或两种以上的物质（或组分)所形成的系统。 单相：系统内部性质完全均匀 多组分系统 多相：系统性质分成若干均匀部分 性质 X=X化，9℃.】 混合物 多组分系统 溶液 稀薄溶液 2025/1112

2025/1/12 §4.1 引言 多组分系统 两种或两种以上的物质（或组分）所形成的系统。 多组分系统 混 合 物 溶 液 稀薄溶液

§4.1引言 混合物 多组分系统 溶 液 稀薄溶液 1.混合物(mixture) 多组分均匀体系中，各组分均可选用相同的标准 态，使用相同的经验定律，这种体系称为混合物，也 可分为气态混合物、液态混合物和固态混合物。 2.溶液(solution) 广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离子 状态均匀混合所形成的体系称为溶液。 2025/1/12

2025/1/12 §4.1 引言 多组分系统 混 合 物 溶 液 稀薄溶液 1.混合物（mixture） 多组分均匀体系中，各组分均可选用相同的标准 态，使用相同的经验定律，这种体系称为混合物，也 可分为气态混合物、液态混合物和固态混合物。 2.溶液（solution） 广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离子 状态均匀混合所形成的体系称为溶液

§4.1引言 2.溶液(solution) 溶液：分为溶剂、溶质，多者为溶剂，少者或固体为溶质。 二者选用不同标准态和不同方法研究 大 溶液分类： 按导电性：非导电的为非电解质，导电的为电解质 按理想性：理想与真实混合物与溶液 溶液状态：气气态溶液、液态状态、固-固态溶液 本章主要讨论液态的非电解质溶液。 3.稀薄溶液溶质含量很少，溶质的摩尔分数总和远小于1 2025/1112

2025/1/12 §4.1 引言 2.溶液（solution） 本章主要讨论液态的非电解质溶液。 3.稀薄溶液 溶质含量很少，溶质的摩尔分数总和远小于1 ★

§4.2多组分系统的组成表示法 对于多组分系统，为描述其状态，除使用T、 P、V外，还应标明各组分的浓度。 一、混合物中任一组分B的浓度表示法 1.B的质量浓度 2.B的质量分数 任一组分B的浓度表示 3.B的浓度 4.B的摩尔分数 2025/1/12

2025/1/12 §4.2 多组分系统的组成表示法 对于多组分系统，为描述其状态，除使用T、 P、V外，还应标明各组分的浓度。 4. B的摩尔分数 1. B的质量浓度 3. B的浓度 2. B的质量分数 任一组分B的浓度表示 法 一、混合物中任一组分B的浓度表示法

§4.2多组分系统的组成表示法 一、混合物中任一组分B的浓度表示法 1.B的质量浓度 def m(B) V 即用B的质量除以混合物的体积，单位是kg/m3 2.B的质量分数 def m(B) WB m(总) B的质量与混合物的质量之比，单位为1。 2025/1112

2025/1/12 §4.2 多组分系统的组成表示法 1. B的质量浓度 一、混合物中任一组分B的浓度表示法 即用B的质量除以混合物的体积，单位是kg/m3 2. B的质量分数 B的质量与混合物的质量之比，单位为1。 B def m B( ) V  B def ( ) ( m B w m 总）

§4.2多组分系统的组成表示法 一、混合物中任一组分B的浓度表示法 3.B的浓度（物质的量浓度） def CB nB B的物质的量与混合物体积的比值，单位是mol·m 但常用单位是mol.dm3。 4.B的摩尔分数（物质的量分数x或y) XB def nB n(总) B的物质的量与混合物总的物质的量之比称为B的物质 的量分数，又称为摩尔分数，单位为1。 2025/1/12

2025/1/12 §4.2 多组分系统的组成表示法 一、混合物中任一组分B的浓度表示法 3. B的浓度（物质的量浓度） B def nB c V B的物质的量与混合物体积V的比值，单位是 但常用单位是 。 3 mol m −  3 mol dm−  4. B的摩尔分数（物质的量分数 B B def ( n x n 总） B的物质的量与混合物总的物质的量之比称为B的物质 的量分数，又称为摩尔分数，单位为1。 B ) B x y 或

§4.2多组分系统的组成表示法 溶液在热力学上处理的方法有别于混合物，故 溶液组成表示方法略有不同。 二、溶液中溶质浓度表示法 1.溶质B的质量摩尔浓度 2.溶质B的摩尔比 def nB 1.溶质B的质量摩尔浓度 m8 m(A) 溶质B的物质的量与溶剂的质量之比称为溶质B的质量 摩尔浓度，单位为mol/kg1 def 2.溶质B的摩尔比 B 溶质的物质的盛与溶剂A的物质的量之成，单位为1， 2025/1112

2025/1/12 §4.2 多组分系统的组成表示法 溶液在热力学上处理的方法有别于混合物，故 溶液组成表示方法略有不同。 2. 溶质B的摩尔比 1. 溶质B的质量摩尔浓度 二、溶液中溶质浓度表示法 1. 溶质B的质量摩尔浓度 B def ( ) nB m m A 溶质B的物质的量与溶剂的质量之比称为溶质B的质量 摩尔浓度，单位为mol/kg-1 2. 溶质B的摩尔比 B B def A n r n 溶质B的物质的量与溶剂A的物质的量之比，单位为1

§4.3偏摩尔量 前面章节讨论的是单组分系统，或组成不变的系统， 只需要两个变量就可以描述系统的状态。 在多组分体系中，每个热力学函数的变量就不止两个 还与组成体系各物的物质的量有关。设Z代表V,U,H, S,A,G等广度性质，则对多组分体系 Z=Z(T,p,h,n2,hs） 1.偏摩尔量§4.3 多组分体系两个重要概念 2.化学势§4.4 2025/1/12

2025/1/12 §4.3 偏摩尔量 前面章节讨论的是单组分系统，或组成不变的系统， 只需要两个变量就可以描述系统的状态。 在多组分体系中，每个热力学函数的变量就不止两个， 还与组成体系各物的物质的量有关。设Z代表V，U，H， S，A，G等广度性质，则对多组分体系 1 2 k Z Z T p n n n = ( , , , , , ) 多组分体系两个重要概念 1.偏摩尔量§4.3 2.化学势§4.4

§4.3偏摩尔量 本节介绍 偏摩尔量乙®的提出 二、偏摩尔量乙的定义 三、 使用偏摩尔量时应注意 四、偏摩尔量的加和公式 五、Gibbs-Duhem公式 2025/1112

2025/1/12 §4.3 偏摩尔量 一、偏摩尔量ZB的提出 二、偏摩尔量ZB的定义 三、使用偏摩尔量时应注意 四、偏摩尔量的加和公式 本节介绍 五、 Gibbs-Duhem公式