《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）多相平衡

第五章多相平衡5.1相律5.2克劳修斯-克拉佩龙方程5.3水的相图5.4完全互溶双液体系5.7简单低共熔混合物的固-液系统5.8有化合物生成的固-液系统

5.1 相律 5.2克劳修斯-克拉佩龙方程 5.3 水的相图 5.4 完全互溶双液体系 5.7简单低共熔混合物的固-液系统 5.8 有化合物生成的固-液系统 第五章 多相平衡

温故知新气态液化（放热）升华（吸热）汽化（吸热）凝华（放热）凝固（放热）固态液态熔化（吸热）

转向灯LED近光灯远光灯（卤素）升华凝华钨丝固体钨钨蒸气（固体钨）转向辅助照明灯（吸热）（冷的玻璃）（3.0L车型独有）LED日闻行车灯及示宽灯

相变：蒸发、冷凝、升华、溶解和结晶等过程。对相变过程规律的认识，有助于实际生产中涉及到溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面问题的解决。相律：各种相平衡系统所共同遵循的规律。导品液相图：研究多相系水的相图p/PalP统的状态如何随温水AB度、压力和组成等XB-D610.62D等压强度性质变化而变q化，并用图形来表水蒸气BTTTIK273.16液示，这种图形称为AB→XB相图

相变：蒸发、冷凝、升华、溶解和结晶等过程。对相变过程规 律的认识，有助于实际生产中涉及到溶解、蒸馏、重结晶、萃取 、提纯及金相分析等方面问题的解决。 相律：各种相平衡系统所共同遵循的规律。 相图：研究多相系 统的状态如何随温 度、压力和组成等 强度性质变化而变 化，并用图形来表 示，这种图形称为 相图

S 5.1 相律(Phase rule、基本概念1.相和相数Φ2.物种数S和组分数K3.直由度数f相律:f=K-Φ +2

一、基本概念 1. 相和相数； 2. 物种数S和组分数K； 3. 自由度数 f §5.1 相律（Phase rule） 二、相律：f = K – Φ + 2

1.相和相数Φ：系统中物理及化学性质完全均一的部分称为相相与相之间存在明显的界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。系统中包含的相的总数称为相数，用Φ表示。气相：Φ=l，均相(homogeneous),液相：@=1,2,≤3（根据互溶情况而定）Φ≥2，为复相或多相（heterogeneous)固相：Φ=l,固溶体(solidsolution),Φ≥2，除了固溶体之外，有几种物质就有几相。水中漂浮有大小不等的五块冰，固体算一相还是五相同一相不一定连在一起，连在一起的不一定是同一相

1. 相和相数Φ ： 系统中物理及化学性质完全均一的部分称为相。 气相： Φ =1，均相(homogeneous)， 液相： Φ = 1, 2, 3（根据互溶情况而定） Φ  2，为复相或多相(heterogeneous)。 固相： Φ =1, 固溶体(solid solution), Φ 2，除了固溶体之外，有几种物质就有几相。 相与相之间存在明显的界面，在界面上宏观性质的改变 是飞跃式的。 系统中包含的相的总数称为相数，用Φ表示。 水中漂浮有大小不等的五块冰，固体算一相还是五相 同一相不一定连在一起，连在一起的不一定是同一相

2.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。说明（1）不同聚集状态的同一种化学物质不能算两个物种。如水和水蒸气，S=1。（2）一个系统的物种数是可以随着人们考虑问题的出发点不同而不同的

物种数S：系统中所含化学物质的数量。 2. 物种数S和组分数K 说明 （1）不同聚集状态的同一种化学物质不能算两个物 种。如水和水蒸气, S=1。 （2）一个系统的物种数是可以随着人们考虑问题的 出发点不同而不同的

2.物种数S和组分数K例：NaCI-H,O系统1. NaCl, H,O: S-22.．NaCI不饱和水溶液:Nat,CI-,H,O：S=33.NaCI饱和水溶液，有NaCI(s)存在:NaCI(s)，Nat，CI-，H,O :S-4,4.NaCI饱和水溶液，有NaCI(s)存在：NaCI(s),Nat,CI-,H,O ,H+, OH-: S=6

例：NaCl-H2O系统 1. NaCl，H2O: S=2 2. NaCl不饱和水溶液:Na+ , Cl－, H2O : S=3 3. NaCl饱和水溶液，有NaCl(s)存在:NaCl(s), Na+ , Cl－, H2O : S=4 ， 4. NaCl饱和水溶液，有NaCl(s)存在: NaCl(s), Na+ , Cl－, H2O ,H+ , OH－: S=6 2. 物种数S和组分数K

2.物种数S和组分数K组分数K：食能够表示系统组成的最少独立物种数K-S-R-R说明(1)R指独立的化学平衡数：例： 系统中有C(s), H,O(g), CO2(g), CO(g), H2(g)共存,R=?答：系统中有以下反应：C(s)+H,O(g) CO(g)+H2(g)C(s)+CO2(g) CO(g)CO(g)+H,O(g) ←>CO2(g)+H2(g)其中S=5，独立化学平衡数R+3=2

组分数K：能够表示系统组成的最少独立物种数。 K=S – R– R’ 说明（1） R指独立的化学平衡数; 例： 系统中有C(s), H2O(g), CO2 (g), CO(g), H2 (g)共存，R=？ 答：系统中有以下反应： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g) C(s)+CO2 (g)  CO(g) CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2 (g) 其中S=5，独立化学平衡数 R3=2 2. 物种数S和组分数K

2.物种数S和组分数K说明（2）R指独立的浓度关系数：可能是由于化学反应的进行而产生，也可能是指定的，但只对同相的物质有意义。例：1.在一抽空的容器中放入PCl5，达分解平衡后，生成PCl3（g）和Cl2（g）。问K=?答：R=1，R=1，故K=1。2.在抽空的容器中放入CaCO3，让其发生分解反应。问K=?答： R=1,R’=0， 故K=2

说明（2） R’指独立的浓度关系数; 可能是由于化学反应的进行而产生，也可能是指定的，但 只对同相的物质有意义。 例：1. 在一抽空的容器中放入PCl5，达分解平衡后，生成 PCl3（g）和Cl2 （g） 。问K=？ 答：R=1，R’=1，故K=1。 2.在抽空的容器中放入CaCO3，让其发生分解反应。问 K=？ 答：R=1，R’=0，故K=2。 2. 物种数S和组分数K