《物理化学》课程电子教案（PPT教学课件）第04章 相平衡

物理化学电子教案一第四章 平衡 等压 H 596 T A 546 熔化物（单相〉 X C y Y TT: Bi+熔化物 熔化物+Cd X y 413 M X D K 0 02 04 0.6 0.8 0 Bi Cd 液 Cd的质量分数 100% 100% 1.0 精榴过程中Tx的示意图 上一内容 下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 物理化学电子教案—第四章

第四章相平衡 4.1 引言 4.2 多相体系平衡的一般条件 4.3 相律 4.4 单组分体系的相图 4.5 二组分液相体系的相图及其应用 4.6 简单的低共熔混合物 4.7 辅导答疑 4上一内容 下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 4.1 引言 4.2 多相体系平衡的一般条件 4.3 相律 4.4 单组分体系的相图 4.5 二组分液相体系的相图及其应用 4.6 简单的低共熔混合物 第四章 相平衡 4.7 辅导答疑

4.1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。 用金相分析研究金属冶炼中的相变 天然或人工合成熔盐和盐类的开发利用 例如 用溶解、蒸馏、重结晶、萃取等方法 提纯天然或人工合成的各种药物或化 工产品 超临界条件下的合成和萃取等 4上一内容 >下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 4.1 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： 用金相分析研究金属冶炼中的相变 天然或人工合成熔盐和盐类的开发利用 用溶解、蒸馏、重结晶、萃取等方法 提纯天然或人工合成的各种药物或化 工产品 超临界条件下的合成和萃取等

4.1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(phase) 体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称 为相。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。体系中相 的总数称为相数，用 表示。 4上一内容 下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 4.1 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（phase） 体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称 为相。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。体系中相 的总数称为相数，用 表示

4.1引言 气体，不论有多少种气体 放在一起，只有一个气相。 因为气体分子混合很均匀， 分子之间没有界面。 多种气体混合物 液体，按其互溶程度可以组成一相、两相或三 相共存。 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) 4上一内容 》下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 4.1 引言 气体，不论有多少种气体 放在一起，只有一个气相。 因为气体分子混合很均匀， 分子之间没有界面。 液体，按其互溶程度可以组成一相、两相或三 相共存。 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）。 多种气体混合物

4.1引言 自由度(degree of freedom) 确定平衡体系的状态所必须的独立强度变量的 数目称为自由度，用字母f表示。这些强度变量通 常是压力、温度和浓度等。 如果已指定某个强度变量，除该变量以外的其 它强度变量数称为条件自由度，用表示。 例如：指定了压力， f=f-1 指定了压力和温度， f”=f-2 上一内容 下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 4.1 引言 自由度（degree of freedom） 确定平衡体系的状态所必须的独立强度变量的 数目称为自由度，用字母 f 表示。这些强度变量通 常是压力、温度和浓度等。 * 例如：指定了压力， f f = −1 如果已指定某个强度变量，除该变量以外的其 它强度变量数称为条件自由度，用 f * 表示。 ** 指定了压力和温度， f f = − 2

4.2 多相体系平衡的一般条件 在一个封闭的多相体系中，相与相之间可以有热 的交换、功的传递和物质的交流。对具有F个相体系 的热力学平衡，实际上包含了如下四个平衡条件： (1)热平衡条件：设体系有，B,·,F个相，达到平衡 时，各相具有相同温度 To=TB=.-TF (2)压力平衡条件：达到平衡衡时各相的压力相等 pa=p=.=p 4上一内容 下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 (1)热平衡条件：设体系有 个相，达到平衡 时，各相具有相同温度 T T T   = = = F  , , ,F 4.2 多相体系平衡的一般条件 在一个封闭的多相体系中，相与相之间可以有热 的交换、功的传递和物质的交流。对具有 个相体系 的热力学平衡，实际上包含了如下四个平衡条件： F p p p   = = = F (2)压力平衡条件：达到平衡时各相的压力相等

4.2 多相体系平衡的一般条件 在一个封闭的多相体系中，相与相之间可以有热 的交换、功的传递和物质的交流。对具有F个相体系 的热力学平衡，实际上包含了如下四个平衡条件： (3)相平衡条件：任一物质B在各相中的化学 势相等，相变达到平衡衡 咯=唱==哈 (4) 化学平衡条件：化学变化达到平衡 公4=0 上一内容 下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 4.2 多相体系平衡的一般条件 在一个封闭的多相体系中，相与相之间可以有热 的交换、功的传递和物质的交流。对具有 个相体系 的热力学平衡，实际上包含了如下四个平衡条件： F B B B      = = = F （3） 相平衡条件： 任一物质B在各相中的化学 势相等，相变达到平衡 B B B   = 0 （4） 化学平衡条件：化学变化达到平衡

4.3相律 独立组分数 (number of independent component) 定义： C-S-R-R S 体系中所有物种数 R 体系中独立的化学平衡衡数 R 各物种间的浓度限制条件 C 称为独立组分数，即在平衡体系所处的 条件下，能够确保各相组成所需的最少 独立物种数。 4上一内容 下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 4.3 相律 独立组分数（number of independent component） C S R R' 定义： = − − S 体系中所有物种数 R 体系中独立的化学平衡数 ' R 各物种间的浓度限制条件 称为独立组分数，即在平衡体系所处的 条件下，能够确保各相组成所需的最少 独立物种数。 C

4.3相律 相律 (phase rule) 相律是相平衡体系中揭示相数Φ，独立组分数 C和自由度f之间关系的规律，用公式表示为： f+F=C+2 2通常指T,p两个变量 相律最早由Gibbs?提出，所以又称为Gibbs相律。 如果除T,外，还受其它力场如磁场、电场和重力 场的影响，则2改用n表示，即： f+F=C+n 上一内容 下一内容 ◇回主目录 2025/5/13

上一内容 下一内容 回主目录 2025/5/13 4.3 相律 相律（phase rule） f C + = + F 2 相律是相平衡体系中揭示相数 ，独立组分数 C 和自由度 f 之间关系的规律，用公式表示为： f C n + = + F 2通常指T，p两个变量 相律最早由Gibbs提出，所以又称为Gibbs相律。 如果除T，p外，还受其它力场如磁场、电场和重力 场的影响，则2改用 n 表示，即：