陕西师范火学精品课程……《物理化学》 第五章相平衡 第一节引言 同化学研究相关的除化学反应外,还有相平衡问题,因为仅靠化学反应是不能得到 最终产品的,反应混合物还要进行分离,必然涉及分离条件问题,如:蒸馏为气~液平 衡,结晶为固~液平衡,萃取液~液平衡,均涉及相平衡问题,研究相平衡的工具主要是 相图、相律。 、相图:表示多相体系的状态如何随浓度、温度、压力等条件而改变的图形 如:x-T图,xp图,pT图,xp7图 相律:反映多相平衡系统中相数,独立组分数和独立变数之间关系的规律 在这里注意相律均是数量之间的关系,而不能告诉我们具体是什么(只能由实验确 定)。 三、相:体系内部物理性质和化学性质完全均匀的部分 注:(1)同一相不一定连在一块,连在一起的并不一定是一相。 (2)相与相之间有明显的界面。 (3)气体只有一相,液体最多有三相,固体可有无数相。 (4)没有气相的的体系称为凝聚体系。 四、自由度(∫):确定平衡体系的状态所需要的独立强度变量数。 注:(1)其它各参变量均可由这几个参数求出 (2)若第∫+1个参量可任意变,则平衡将被破坏 (3)在保证不产生新相也不消失旧相的前提下,f以内的参量可以在一定范 围内自由变动。 如:对于一定温度下的液相体系,T,p均可独立变化,则∫=2 对于气~液平衡体系,T,p只可变化其中一个,则f=1。 对于气~液~固平衡体系,T,p均不可变,则f=0。 第二节多相体系平衡的一般条件 多相体系:由两个或两个以上相构成的体系。 注:同一体系各相之间是敞开的,可以交换物质和能量。 、多相平衡的条件 1.各相温度相等(热平衡条件) 推倒过程:S=S+SP ds=dsa +dS=0 故 第1页共20页 2004-7-15陕西师范大学精品课程 …… 《物理化学》 第 1 页 共 20 页 2004-7-15 第五章 相平衡 第一节 引言 同化学研究相关的除化学反应外，还有相平衡问题，因为仅靠化学反应是不能得到 最终产品的，反应混合物还要进行分离，必然涉及分离条件问题，如：蒸馏为气~液平 衡，结晶为固~液平衡，萃取液~液平衡，均涉及相平衡问题，研究相平衡的工具主要是 相图、相律。 一、相图：表示多相体系的状态如何随浓度、温度、压力等条件而改变的图形。 如：x~T 图，x~p 图，p~T 图，x~p~T 图。 二、相律：反映多相平衡系统中相数，独立组分数和独立变数之间关系的规律。 在这里注意相律均是数量之间的关系，而不能告诉我们具体是什么（只能由实验确 定）。 三、相：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的部分。 注：（1） 同一相不一定连在一块，连在一起的并不一定是一相。 （2） 相与相之间有明显的界面。 （3） 气体只有一相，液体最多有三相，固体可有无数相。 （4） 没有气相的的体系称为凝聚体系。 四、自由度( f )：确定平衡体系的状态所需要的独立强度变量数。 注：（1） 其它各参变量均可由这几个参数求出。 （2） 若第 f +1个参量可任意变，则平衡将被破坏。 （3） 在保证不产生新相也不消失旧相的前提下， f 以内的参量可以在一定范 围内自由变动。 如：对于一定温度下的液相体系，T，p 均可独立变化，则 f = 2。 对于气~液平衡体系，T，p 只可变化其中一个，则 f = 1。 对于气~液~固平衡体系，T，p 均不可变，则 f = 0 。 第二节 多相体系平衡的一般条件 一、多相体系：由两个或两个以上相构成的体系。 注：同一体系各相之间是敞开的，可以交换物质和能量。 二、多相平衡的条件： 1．各相温度相等（热平衡条件） 推倒过程：SS S α β = + dd d 0 SS S α β =+= 0 Q Q T T α β δ δ −+ = 故：T T α β =