Chap 3 多组分系统热力学 Thermodynamics of Multi-components System
Chap.3 多组分系统热力学 Thermodynamics of Multi-components System
大学基础化学Ⅱ 第一若引言 introduction (一)多组分系统的分类 >单相多组分 定义:两种或两种以上的物质均匀混 合,彼此以分子(或)原子大小的数量级 均匀分布而构成均匀相,在系统中任何部 分都具有相同的性质。 >多相多组分系统:可分为多个单相多组 分。 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system 2
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 2 第一节 引言(Introduction) (一)多组分系统的分类 ➢ 单相多组分 定义：两种或两种以上的物质均匀混 合，彼此以分子（或）原子大小的数量级 均匀分布而构成均匀相，在系统中任何部 分都具有相同的性质。 ➢ 多相多组分系统：可分为多个单相多组 分
大学基础化学Ⅱ (二)单相多组分系统的分类 单相多组分可按聚集状态分为 气态,液态和固态多组分系统。 >单相多组分系统可按处理方法分为 种热力学方法进行处理。趣 ☆混合物:不区分溶质和溶剂 用同 溶液:区分溶质和溶剂,使用不同的热 力学方法进行处理; ◆稀溶液:溶质数量很少的溶液。 液态单相多组分系统可按其电性质分为: 电解质和非电解质。 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 3 （二）单相多组分系统的分类 ➢ 单相多组分可按聚集状态分为： 气态，液态和固态多组分系统。 ➢ 单相多组分系统可按处理方法分为 ❖ 混合物：不区分溶质和溶剂，使用同一 种热力学方法进行处理。 ❖ 溶液：区分溶质和溶剂，使用不同的热 力学方法进行处理； ❖ 稀溶液：溶质数量很少的溶液。 ➢ 液态单相多组分系统可按其电性质分为： 电解质和非电解质
大学基础化学Ⅱ (三)多组分系统的表示法 (1)物质B的质量分数(wB) (2)物质B的物质的量分数(xgB) (物质B的摩尔分数) (3)物质B的浓度(c) (物质B的物质的量浓度) (4)物质B的质量摩尔浓度(bg) 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 4 （三）多组分系统的表示法 （1）物质B的质量分数（wB） （2）物质B的物质的量分数（xB） （物质B的摩尔分数） （3）物质B的浓度(cB ) （物质B的物质的量浓度） （4）物质B的质量摩尔浓度(bB )
大学基础化学Ⅱ >在无限稀释的溶液中,任何一种浓度 的表示法均与其他浓度的表示法成正比的 关系。 >在两组分系统中, CB=(P/MAXB WB=(MA/MB)XB bB=(1MMA)XB p:液态系统的密度 M ab M B: 各组分的分子量 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system 5
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 5 ➢ 在无限稀释的溶液中，任何一种浓度 的表示法均与其他浓度的表示法成正比的 关系。 ➢ 在两组分系统中， cB=(ρ/MA)xB wB=(MA/MB )xB bB=(1/MA)xB ◼ ρ：液态系统的密度 ◼ MA、MB: 各组分的分 子量
大学基础化学Ⅱ 二组分系统中: m q*msor Bm pnB O x B B B nM M B n+n A B 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 6 二组分系统中： V n c B B = A B A B B B m n m m n c = + = B A A A B B x n M M n c = = A B B A B B n n x n n n = = +
大学基础化学Ⅱ 第二艺偏摩尔量 (Partial Molar Quantities) >多组分系统中,任一组分物质的量的变化 对系统状态函数的影响。 >由几种纯组分形成液态多组分系统时,由 于分子间的相互作用及分布状况的变化,除 质量外,系统的其他广延量不仅决定于T, P,还决定于系统中各物质的量,决定于组 成。 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system 7
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 7 第二节 偏摩尔量 (Partial Molar Quantities) ➢ 多组分系统中，任一组分物质的量的变化 对系统状态函数的影响。 ➢ 由几种纯组分形成液态多组分系统时，由 于分子间的相互作用及分布状况的变化，除 质量外，系统的其他广延量不仅决定于T， P，还决定于系统中各物质的量，决定于组 成
大学基础化学Ⅱ 乙醇的质Vcm3ym3体积(相体积实验AV 混合前的混合后的 量百分浓 度 (58) (18)加值cm3值)/cm3/(cm3 1012.6790.3610303101.84-119 30 38.0170281082910484-3.45 50 63.36 50.20 3.55 10943-4.2 70 886936.12118.8111525 3.56 90 11.0310.04124.071225-182 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system 8
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 8 乙醇的质 量百分浓 度 V乙醇/cm3 （58.4） V水/cm3 （18） 混合前的 体积（相 加值)/cm3 混合后的 体积(实验 值)/cm3 ΔV /cm3 10 12.67 90.36 103.03 101.84 -1.19 30 38.01 70.28 108.29 104.84 -3.45 50 63.36 50.20 113.55 109.43 -4.12 70 88.69 36.12 118.81 115.25 -3.56 90 114.03 10.04 124.07 122.25 -1.82
大学基础化学Ⅱ (-)偏摩尔量 (Partial Molar Quantities) 在由k个组分形成的多组分系统中,任一 广延量X是T,P,n1,n2,…,n的函数, 即 X=X(T,P,n1,n2,…,n) 当系统发生微小变化时,由T,P,m1, 2 n等变化而引起X的变化为 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system 9
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 9 （一）偏摩尔量 (Partial Molar Quantities) ➢ 在由k个组分形成的多组分系统中，任一 广延量X是T，P，n1，n2，…，nk的函数， 即 X=X(T，P，n1，n2，…，nk ) ➢ 当系统发生微小变化时，由T，P，n1， n2，…nk等变化而引起X的变化为：
大学基础化学Ⅱ oX d=(n)nI+(),+∑ p, nc B B=1 B n:表示所有组分的物质的量均不变 nc:表示除n外其余组分不变 2021/2/23 Chap, 3 Thermodynamics of mmnlti-components system 10
大学基础化学Ⅱ 2021/2/23 Chap.3 Thermodynamics of multi-components system 10 T p n B B k B p n T n dn n X dp p X dT T X dX J J C , , 1 , , ( ) ( ) ( ) + + = = nJ : 表示所有组分的物质的量均不变. nC:表示除nB外其余组分不变