冶金物理化学复习
冶金物理化学(标注)-复习题
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《冶金物理化学》复习题一、填空题1.冶金物理化学的理论基础包括、、等知识;冶金物理化学的理论基础包括普通化学、高等数学、物理化学等知识;标注:第1次作业填空2.热力学三大定律是:、、。
第一定律(能量守恒,转化);第二定律(反应进行的可能性及限度)、第三定律(绝对零度不能达到)。
标注:第1次作业填空3.在外界条件改变时,体系的状态就会发生变化,这种变化称为,变化前称,变化达到的状态称。
实现过程的方式称为。
在外界条件改变时,体系的状态就会发生变化,这种变化称为过程,变化前称始态,变化达到的状态称终态。
实现过程的方式称为途径。
标注:第3次作业填空4.状态函数的特点:只取决于,与达到此无关,等都是状态函数,U、H、S、G等也是状态函数。
状态函数的特点:只取决于体系的状态,与达到此状态的途径无关,p、V、T 等都是状态函数,U、H、S、G也是状态函数。
标注:第3次作业填空5、二元相图的反应类型有形成、、、共析反应、偏晶反应、带有固溶体的共晶反应等。
二元相图的反应类型有形成完全固溶体、共晶反应、包晶反应、共析反应、偏晶反应、带有固溶体的共晶反应等。
标注:第5次作业填空6、三元相图有:,如CaO-SiO 2-Al 2O 3三元相图;和、图和等温截面图。
三元相图有:普通相图,如CaO-SiO 2-Al 2O 3三元相图;和等活度、等黏度图和等温截面图。
标注:第4次作业填空7、炉渣的理化性质包括:、、、表面张力(界面张力)、导电性、氧化性(还原性)、气体在渣中溶解度等六个方面。
炉渣的理化性质包括:碱度、黏度、熔点、表面张力(界面张力)、导电性、氧化性(还原性)、气体在渣中溶解度等六个方面。
标注:第5次作业填空8、分子结构理论认为,分子间的作用力为。
标注:第5次作业填空9、离子结构理论认为,离子间的作用力为。
10、高炉渣内的、、、等表面张力,这些物质在表面层中的浓度大于内部的浓度,称为。
高炉渣内的SiO 2、TiO 2、K 2O 、CaF 2等表面张力较低,这些物质在表面层中的浓度大于内部的浓度,称为表面活性物质。
冶金物理化学
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冶金物理化学第一章溶液热力学1、活度相互作用(1.4)若选“亨利假想态”为标准态,有若选遵从Herry定律、的状态为标准态,则有式中,亦分别称作组分j对组分i的活度相互作用系数和组分i的自身交互作用系数。
2、正规溶液模型及性质(1.9)正规溶液的定义:当极少量的一个组分从理想溶液迁移到具有相同组成的实际溶液时,没有熵的变化,总的体积不变,后者叫正规溶液。
特点:1)、质点分布完全无序。
2)、3)、正规溶液模型特点:1)形成正规溶液的各组分质点半径相似,交换位置不会改变原有的晶格结构。
2)粒子间的相互作用力是一种近程力,所以,以质点间的相互作用能计算混合焓时,只考虑最邻近质点间的键能。
3)溶液中质点的排列是完全无序的,混合熵等于理想溶液的混合熵。
第二章吉布斯自由能变化()1、化学反应的ΔG和ΔG 。
(2.1.2)(1).化学反应的ΔG和ΔG的含义不同,其中表示一化学反应的Gibbs自由能变化;而表示以化学反应的标准Gibbs自由能变化。
(2).标准态确定,ΔG 确定。
2、化学反应等温方程应用(p58)3、平衡移动原理(改变活度)(p86)第三章相图分析冷却过程(切线规则,三角形规则)1、生成异分熔点化合物的三元系相图。
(p106参考p114表格)2、实际相图及其应用(p114)CaO-SiO2-Al2O3三元相图分析及应用第四章熔渣及冶金熔体反应热力学1、完全离子溶液模型(p132 例4-1)2、熔渣的去硫能力热力学条件:1 高温2 高碱度3 低氧势4 铁水成分合适5高硫熔渣3、熔渣的去磷能力热力学条件:1 较低的熔池温度2 高碱度渣3 高氧化性4 多次放渣造新渣第五章熔锍1、造锍反应:FeS(l)和Cu2O(l)在高温下将发生反应:该反应的平衡常数K值很大,表明反应向右进行得很彻底。
一般来说,体系中只要有FeS存在,Cu2O就会转变成Cu2S,进而与FeS形成铜锍(FeS1.08-Cu2S),所以常常把上述反应视为造锍反应。
冶金考研专业课--冶金物理化学知识点归纳
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r G5 = 307740- 133.51T
CaO(s)=(CaO) sol G = 0 CaC2(s)=(CaC2) sol G = 0
所以
(CaO)+3C(s)=(CaC2)+CO(g)
θ 2
3
1
1-6.利用气相与凝聚相平衡法求 1273K 时 FeO 的标准生成吉布斯自由能 f GFex O 。
θ
已知:反应 FeO (s) H 2 (g) Fe (s) H 2 O (g) 在 1273K 时的标准平衡常数 K 0.668
θ
H 2 (g) 1 O H 2 O (g) 2 2 (g)
RT ln K H BRT
其中,左边为 G ,右边 H 为常数,用 a 表示,BR 常数用 b 表示,则得
G a bT
4)掌握用定积分法和不定积分计算 f G 及 r G
定积分结果: GT H 298 T S 298 T aM 0 bM 1 cM 2 cM 2
G 有三种情况
1)
G 0 ,以上反应不可以自动进行;
2) G 0 ,以上反应可以自动进行; 3) G 0 ,以上反应达到平衡,此时
G RTLnK
注:
(1) G 是反应产物与反应物的自由能的差,表示反应的方向(反应能否发生的判据) ;
c d aC aD a b a A aB
郭汉杰 北京科技大学
1.冶金热力学辅导
热力学内容下四个部分 1) 冶金热力学基础 2) 冶金熔体(铁溶液、渣溶液) 3) 热力学状态图(Ellingham 图,相图) 注:
冶金物理化学复习
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1. 冶金热力学基础冶金热力学基础(4点):●体系的自由能[☉纯物质i 的自由能、☉溶液中i 的自由能、☉气相中i 的自由能、☉固相中i 的自由能]; ●等温方程式; ●等压方程式; ●化学反应的标准自由能计算{2点:☉微、积分法(对结果进行最小二乘处理,使其变为二项式)、☉用已知的自由能(标准生成、溶解、自由能函数)}1) 重点掌握体系中组元i 的自由能表述方法; 2)重点掌握化学反应等温方程式 3)重点掌握Van ’t Hoff 等压方程式G a bT ∅∆=-5)重点掌握由物质的标准生成吉布斯自由能f G ∅∆及标准溶解吉布斯 6)掌握由吉布斯自由能函数求r G ∅∆习题精选A 重点习题*1.用Si 热法还原MgO ,即Si (s)+2MgO (s)=2Mg (s)+SiO 2(s)的标准吉布斯自由能与温度的关系为:=∆θr G (523000-211.71T ) J ∙mol -1,试计算:(1)在标准状态下还原温度;(2)若欲使还原温度降到1473K ,需创造什么条件?(答案:(1)2470K ;(2)Pa 27.18Mg <p )B 一般习题1.在298~932K (Al 的熔点)温度范围内,计算Al 2O 3的标准生成吉布斯自由能与温度的关系。
已知 1673600θ)O 298(Al 32-=∆H 1mol J -⋅ 2.利用气相与凝聚相平衡法求1273K 时FeO 的标准生成吉布斯自由能θOFe f x G ∆。
已知:反应(g)2(s)(g)2(s)O H Fe H FeO +=+在1273K 时的标准平衡常数668.0θ=K(g)2(g)221(g)2O H O H =+ T G 51.11249580θOHf 2+-=∆ -1mol J ⋅ (答案: -1θFeOf mol J 181150⋅-=∆G ) 4. 已知 在460~1200K 温度范围内,下列两反应的θG ∆与T 的关系式如下3Fe (s)+C (s)=Fe 3C (s) θf G ∆=(26670-24.33T ) J ∙mol -1 C (s)+CO 2=2CO θr G ∆=(162600-167.62T ) J ∙mol -1问: 将铁放在含有CO 220%、CO75%、其余为氮气的混合气体中,在总压为202.65kPa 、温度为900℃的条件下,有无Fe 3C 生成?若要使Fe 3C 生成,总压需多少?(答案:不能生成Fe 3C; p 总>973.73kPa )5. 计算反应ZrO 2(s)=Zr (s)+O 2在1727℃时的标准平衡常数及平衡氧分压。
江西省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与冶金工艺学
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江西省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与冶金工艺学江西省考研冶金工程复习资料:冶金物理化学与冶金工艺学冶金工程是材料科学的一个重要分支,研究和应用金属和非金属材料的提取、炼制和加工技术。
冶金物理化学和冶金工艺学作为冶金工程的两个核心学科,在冶金工程的实践中扮演着重要的角色。
本文将从冶金物理化学和冶金工艺学的角度介绍江西省考研冶金工程复习资料。
一、冶金物理化学冶金物理化学是研究金属和非金属材料在物理和化学过程中的性质以及相变规律的学科。
在考研复习中,掌握冶金物理化学的基本概念和原理是十分重要的。
1. 金属和合金的相图和相变规律:相图是描述材料相组成和相变关系的重要工具。
学习金属和合金的相图有助于我们理解不同材料的组成和性质。
同时,还需要研究相变规律,例如固溶体的形成与析出、相变温度的计算等。
2. 金属的热力学性质:研究金属的热力学性质有助于了解金属材料在高温和低温条件下的行为。
熔化、晶体生长、相变和热力学平衡等过程都与热力学性质密切相关。
3. 材料的热处理和相变行为:学习材料的热处理和相变行为是冶金工程师必备的知识。
热处理能够改变材料的性能和组织,而相变行为则决定了材料的力学性能和热稳定性。
二、冶金工艺学冶金工艺学是研究金属和非金属材料加工、炼制和制备的一门学科。
对于考研复习而言,冶金工艺学的重点在于了解不同工艺的原理和应用。
1. 冶金原理和冶金过程:了解冶金的基本原理和冶金过程的流程是冶金工程师的基本素养。
例如,矿石的选矿、冶炼过程中的还原和氧化反应以及精炼和铸造等步骤都是冶金过程的关键。
2. 金属加工工艺:金属加工是冶金工程的重要环节之一。
学习和掌握常见的金属加工工艺,如轧制、锻造、拉伸等,能够帮助我们理解和应用不同工艺的原理和方法。
3. 材料性能和工艺的关系:冶金工程师需要通过合理的工艺选择和优化,来获得理想的材料性能。
因此,了解不同工艺对材料性能的影响是必不可少的。
结语冶金物理化学和冶金工艺学是冶金工程考研复习的重要内容。
冶金物化期末复习
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aR ,i a%,i
xi i
a H ,i a%,i
i f H ,i
i
第二章
i 的物理意义 6、
1)两种标准态蒸汽压之比 2) 两种活度之比 3) 两种活度系数之比
i
真实溶液
常用于稀溶液中溶质组元的活度。
3)%1溶液标准态:i%活度为1,质量百分浓度亦为1,且符合
亨利定律。此时标准态蒸气压P标=K%,i 。
常用于稀溶液中溶质组元的活度。
第二章
真实溶液
P40
M1 x 100M i
i
5、 不同标准态活度之间的关系
a R ,i a H ,i Pi k H ,i Pi i Pi Pi k H ,i
1 例:求 C(s) + 2
O2(g) CO(g)
1 2
298K , P
Δ rH° m, = ? O2 (g), Δ rH° m,2
O2,Δ rH°m,1
CO加减; 物相和状态都相同
2)同一物质相消, 必须物种,
第一章 冶金热力学基础
T1
T2
H C p ( s ) dT tr H C ' p ( s ) dT
T1 T1
tr H m
s l H m l g H m
摩尔晶型转变焓,摩尔熔化焓,摩尔蒸发焓
第一章 冶金热力学基础
2、 Hess定律: P7
一个化学反应,分一步完成或几步完成,其热效应总是相同的。 因Qp,Qv与始终态有关,与途径无关。故化学反应方程式可 进行简单数学加减。注意系数。
第五章 化学反应动力学
冶金物理化学公式汇总
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冶金物理化学公式汇总一、溶液相关。
1. 拉乌尔定律(Raoult's law)- 对于理想溶液中的溶剂A,其蒸气压p_A = p_A^0x_A,其中p_A是溶液中溶剂A的蒸气压,p_A^0是纯溶剂A在相同温度下的蒸气压,x_A是溶剂A在溶液中的摩尔分数。
2. 亨利定律(Henry's law)- 对于稀溶液中的溶质B,p_B = kx_B,其中p_B是溶质B的平衡蒸气压,k 是亨利系数(与温度、溶质和溶剂的性质有关),x_B是溶质B在溶液中的摩尔分数。
3. 理想溶液混合吉布斯自由能(Δ G_mix)- Δ G_mix=RT∑_i = 1^n n_iln x_i,其中R是气体常数,T是温度,n_i是组分i的物质的量,x_i是组分i的摩尔分数。
4. 理想溶液混合熵(Δ S_mix)- Δ S_mix=-R∑_i = 1^n n_iln x_i二、相平衡相关。
1. 相律(Gibbs phase rule)- F = C - P+2,其中F是自由度,C是组分数,P是相数。
2. 杠杆定律(Lever rule)- 在二元相图中,对于两相平衡区,设w_1和w_2分别为两相的成分,w为合金的总成分,n_1和n_2分别为两相的物质的量。
则n_1/n_2=(w_2 - w)/(w - w_1)三、化学平衡相关。
1. 化学反应等温方程式(Δ G=Δ G^θ+RTln Q)- 其中Δ G是反应的吉布斯自由能变,Δ G^θ是标准吉布斯自由能变,R是气体常数,T是温度,Q是反应商。
2. 标准平衡常数(K^θ)与标准吉布斯自由能变的关系。
- Δ G^θ=-RTln K^θ四、冶金反应动力学相关。
1. 反应速率(v = - (dC)/(dt)或v=(dξ)/(dt))- 对于反应物浓度随时间的变化,v = - (dC)/(dt),其中C是反应物浓度,t是时间;对于反应进度ξ随时间的变化,v=(dξ)/(dt)。
冶金物理化学
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7.氧化熔铁反应,造锍熔炼
氧化熔铁反应的物理化学原理,锰、硅、铬、钒、铌、钨的氧化反应,脱碳反应,脱磷反应,脱硫反应,吸气及脱气反应,脱氧反应,造锍熔炼。
重点:合金密度等相关物性计算,活度相互作用系数及其转换关系。
4.冶金炉渣
二元系、三元系相图的基本知识及基本类型,三元渣系的相图,熔渣的结构理论,金属液与熔渣的电化学反应原理,熔渣的离子溶液结构模型,熔渣的活度曲线图,熔渣的化学性质,熔渣的物理性质。
重点:二、三元相图的基本性质及表示法,二、三元系平衡相的定量法则(直线法则和杠杆定律,重心法则),分析等温截面图和投影图。炉渣酸度、碱度概念,熔渣的结构理论,金属液与熔渣的电化学反应原理。
重点:选择性氧化原理,铜的造锍熔炼,元素在渣金间的平衡分配常数,元素氧化的热力学及动力学(碳、磷、硫等元素),脱气反应热力学及动力学。
5.化合物的形成-分解、氢的燃烧反应
化合物的形成-分解反应的热力学原理,碳酸盐的分解反应,氧化物的形成-分解反应,金属(铁)氧化的动力学,可燃气体的燃烧反应,固体碳的燃烧反应,燃烧反应体系气相平衡成分的计算。
重点:平衡组成计算及判断过程进行的方向。
6.氧化物还原熔铁反应
氧化物还原的热力学条件,氧化物的间接还原反应,氧化物的直接还原反应,金属热还原反应,铁的渗碳及含碳量,熔渣中氧化物的还原反应,高炉冶炼的脱硫反应,铁浴熔融还原反应。
二、主要复习内容:
1.冶金热力学基础
化学反应的标准吉布斯自由能变化及平衡常数,溶液的热力学性质-活度及活度系数,溶液的热力学关系式,活度的测定及计算方法,标准溶解吉布斯自由能及溶液中反应的吉布斯自由能计算。
江苏省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与金属材料重要知识点总结
![江苏省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与金属材料重要知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/aac4344553d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f54.png)
江苏省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与金属材料重要知识点总结为了帮助考生高效备考江苏省考研冶金工程专业,本文将对冶金物理化学与金属材料的重要知识点进行总结。
考生可以根据这些知识点来进行有针对性的复习,提高备考效果。
一、金属晶体结构1. X射线衍射金属晶体结构的研究常用X射线衍射方法,通过测定衍射角和衍射强度,可以获得晶面间距、晶格常数等信息。
2. 晶格结构类型常见的金属晶格结构类型有:体心立方(bcc)、面心立方(fcc)和密堆积六方(hcp)。
3. 偏析现象金属中的偏析现象指的是在凝固过程中出现成分非均匀分布的现象。
偏析可分为正偏析和负偏析,主要由晶体生长速度差异引起。
二、金属的相变与固化1. 相图与相界相图是描述材料在不同温度下相组成与相比例的图表,相界则表示相变的临界条件。
常见的相图有铁-碳相图和铜-镍相图等。
2. 固溶度与固相间化合物金属合金中的固溶度表示溶质在溶剂中的最大溶解度,可根据共晶和共饱和等相图分析方法进行计算。
3. 实体化学反应金属材料与外界环境发生一系列实体化学反应,如氧化、硫化、硝化等。
这些反应会对金属材料的性能产生重要影响。
三、金属材料的力学性能1. 弹性与塑性金属材料的应力-应变关系可分为弹性阶段和塑性阶段,弹性阶段表现为线性关系,而塑性阶段则表现为非线性关系。
2. 硬度与韧性硬度是金属材料抵抗表面压痕的能力,常用方法有布氏硬度和洛氏硬度等。
而韧性则是材料抵抗断裂的能力。
3. 耐疲劳性能金属材料在交变应力下经历一系列应力循环后,可能发生疲劳断裂。
疲劳寿命与材料的组织结构和应力水平有关。
四、金属材料的腐蚀与防护1. 电化学腐蚀金属材料在介质中发生电化学反应,引起金属质量损失和性能下降的现象即为电化学腐蚀。
常见的防护措施有涂层和阳极保护等。
2. 腐蚀速率腐蚀速率是评估金属材料腐蚀程度的指标,可以通过失重法、极化法和电位法等进行测量。
3. 防护涂层金属材料常常通过涂层来提高其防腐蚀性能和装饰性能,常用的涂层有有机涂层、无机涂层和复合涂层等。
河北省考研冶金工程复习资料冶金物理化学重要知识点解析
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河北省考研冶金工程复习资料冶金物理化学重要知识点解析一、热力学基础知识热力学是研究物质能量转化和宏观性质变化规律的学科,是冶金工程中不可缺少的基础知识之一。
以下是热力学基础知识的重要知识点解析:1. 热力学系统和环境热力学系统是指要研究的物体或物质,环境是指热力学系统外部的一切和它相接触的物体或物质。
热力学系统可以分为封闭系统、开放系统和孤立系统。
2. 热力学状态和过程热力学状态是指系统某一时刻的宏观性质,如温度、压力、体积等,通过对系统的宏观性质的描述,可以确定系统的状态。
热力学过程是指热力学系统由一个状态到另一个状态的变化过程。
3. 热力学函数和热力学过程热力学函数是描述系统热力学性质的函数,如内能、焓、自由能等。
热力学过程可以分为等温过程、绝热过程、等容过程等。
二、冶金物理化学基础知识冶金物理化学是研究冶金材料在物理和化学方面的性质及其变化规律的学科,为冶金工程的理论研究和工程应用提供了重要的基础。
以下是冶金物理化学的重要知识点解析:1. 金属结晶理论金属结晶是金属从液态到固态的过程,金属结晶理论是解释金属结晶过程的理论体系。
金属结晶过程涉及到晶体的形核、生长和晶界的演变等过程。
2. 金属的相变规律相变是指物质由一种相向另一种相变化的过程。
金属的相变规律包括固态相变、液态相变、气体相变等。
不同相变过程中,金属的性质和结构也会有所改变。
3. 金属的腐蚀与防护金属腐蚀是指金属在特定环境条件下发生氧化、水解等过程而失去耐用性的现象。
金属腐蚀是冶金工程中常见的问题,因此需要了解金属的腐蚀机理和采取相应的防护措施。
三、冶金工程中的物理化学分析方法物理化学分析是冶金工程中常用的分析手段,主要用于分析和检测冶金材料的物理和化学性质。
以下是常见的物理化学分析方法及其重要知识点解析:1. 电化学分析方法电化学分析方法包括电位滴定法、电位法、极谱法等。
这些方法通过对材料的电学性质进行分析,可以获得材料的化学成分和性质。
江苏省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学核心内容梳理
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江苏省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学核心内容梳理冶金原理是冶金工程学科中的基础知识,它涵盖了多个学科领域,包括冶金物理化学、冶金热力学、冶金反应动力学等。
在江苏省考研中,冶金原理与冶金物理化学是一个重要的考点,考察考生对于冶金学基本概念、冶金反应过程以及与之相关的物理化学知识的掌握程度。
1. 冶金原理基本概念冶金原理是冶金学的基本理论,它对冶金工程中的各个环节和过程进行了系统的概括和总结。
冶金原理包括了冶金学的基本概念、基本规律以及相关的理论模型和实验方法。
2. 冶金物理化学基础知识冶金物理化学是研究金属和合金在物理和化学条件下的行为规律的学科,它旨在解释和描述金属和合金的结构、性质以及在冶金过程中的变化。
2.1 金属和合金的晶体结构与缺陷在冶金物理化学中,先要了解金属和合金的晶体结构与缺陷。
金属和合金以晶粒为基本单位,在晶粒内部存在晶格结构,晶格缺陷则是指晶体中由于结构非完美而形成的缺陷,如点缺陷、面缺陷和线缺陷等。
2.2 金属和合金的相变金属和合金在不同温度和组成条件下会发生相变现象,其中包括熔化、凝固、析出等。
通过研究金属和合金的相变,可以获得其组织结构和性能的信息,为冶金工程中的工艺调控提供依据。
2.3 金属和合金的热力学性质冶金物理化学中最重要的一个方面是金属和合金的热力学性质研究。
热力学是研究热与其他形式能量之间相互转化以及能量转化程度的学科。
通过热力学的分析和计算,可以确定金属和合金在不同温度和组成条件下的平衡状态,为冶金工程中的合金设计和工艺参数的确定提供理论依据。
3. 冶金原理与冶金物理化学的应用3.1 冶金原理在冶金工程中的应用冶金原理是冶金工程学科的核心内容之一,它对金属和合金的组织结构、性能以及冶金工艺的选择和调控等方面具有重要的指导作用。
通过对冶金原理的学习和理解,可以更好地应用到冶金工程中,提高工程设计和生产操作的科学性和效率。
3.2 冶金物理化学在冶金工程中的应用冶金物理化学研究金属和合金在物理和化学条件下的行为规律,为冶金工程提供科学依据。
青海省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与冶金过程重点知识点整理
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青海省考研冶金工程复习资料冶金物理化学与冶金过程重点知识点整理在青海省考研冶金工程复习中,冶金物理化学与冶金过程是重要的考点之一。
掌握这些知识点对于理解冶金工程的基础理论和实践操作非常关键。
本文将对冶金物理化学与冶金过程的重点知识点进行整理,帮助考生高效备考。
一、冶金物理化学的基础知识1. 物质的结构与状态:原子核、电子、离子以及晶体结构等相关知识。
2. 动力学与热力学:热力学第一、第二定律,化学势、熵、焓等基本概念。
3. 化学平衡与反应动力学:如平衡常数、速率常数、反应速率等。
二、冶金物理化学在冶金工程中的应用1. 金属的结晶与析出过程:了解金属的固相和液相淬火,以及金属的相变、晶粒生长等过程。
2. 非均质体系的相平衡:掌握了解金属合金中的相平衡,如金属间化合物的相变等。
3. 电化学反应:包括电解、电池等方面的知识,以及电解液中的金属沉积、腐蚀等现象。
4. 溶液的性质与应用:了解液相体系中的各种溶解度、溶解度积等概念与应用。
5. 高温气体的性质:研究高温下的物质相平衡与反应动力学,如氧化还原反应等。
三、冶金过程的关键知识点1. 冶金原料的性质与处理:了解冶金原料的物理性质、化学性质以及预处理方法等。
2. 熔融的特性与控制:掌握金属的熔点、熔化热等性质,以及控制熔融过程的方法与技术。
3. 熔体的处理与凝固过程:了解冶金熔体处理的方法,如脱氧、除杂等,以及凝固过程中结晶形式、晶格缺陷等。
4. 合金的性能与处理:包括合金的相变、显微组织、处理工艺等方面的知识。
5. 冶金燃烧与气相反应:了解冶金过程中的燃烧热力学与动力学,以及相关的高温气相反应。
四、冶金物理化学与冶金过程的实践应用1. 冶金工艺参数的控制:了解冶金工艺参数对冶金物理化学与冶金过程的影响,如温度、压力、时间等。
2. 晶体缺陷的控制与改善:掌握晶格缺陷与金属材料性能的关系,以及改善材料性能的方法。
3. 界面现象与表面处理:研究冶金界面现象,如润湿性、表面张力等,以及界面处理的方法与应用。
山东省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学知识
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山东省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学知识山东省考研冶金工程复习资料:冶金物理与冶金化学知识冶金工程是一门研究金属材料的加工和改性的学科,它涉及到许多重要的知识领域,其中冶金物理和冶金化学是其中两个重要的方面。
本文将详细介绍山东省考研冶金工程复习资料中,冶金物理与冶金化学的相关知识。
一、冶金物理冶金物理是研究金属材料在加工和使用过程中的物理性质和行为的科学。
它涵盖了热力学、相变、材料性能测试和材料结构等方面的内容。
1. 热力学热力学是研究能量转化和传递规律的学科。
在冶金物理中,热力学常用于研究金属材料的相变行为和相图。
学生们需要熟悉热力学基本概念,如热力学第一和第二定律,熵和焓等概念,以便在实际问题中应用。
2. 相变相变是金属材料在温度或压力改变下,从一个晶体结构转变为另一个晶体结构的过程。
在冶金物理中,学生们需要了解晶体结构的基本概念和常见的相变行为,如固溶体相变、共析反应等。
3. 材料性能测试材料性能测试是评价金属材料物理性质的关键步骤。
在冶金工程中,学生们需要学习常见的材料性能测试方法,如拉伸试验、硬度测试、冲击试验等,并掌握测试结果的分析和解读方法。
4. 材料结构材料结构研究材料的内部组织和原子排列方式。
在冶金工程中,学生们需要了解晶体结构、晶体缺陷和金属组织等知识,并能够根据材料的结构特点预测其性能。
二、冶金化学冶金化学是研究金属材料的化学性质和行为的科学。
它涵盖了金属的原子结构、金属间化合物、腐蚀和防护等方面的内容。
1. 金属的原子结构学生们需要了解金属原子的结构、电子排布和金属成键等知识,以便理解金属的物理和化学性质。
此外,了解金属的晶体结构对于理解金属的塑性变形和导电性也非常重要。
2. 金属间化合物金属间化合物是由两个及以上金属元素组成的化合物。
学生们需要学习金属间化合物的形成原因、结构特征和性质变化规律,以便在实际工程应用中选择和改良合适的金属材料。
3. 腐蚀与防护腐蚀是金属材料在特定环境下受到的化学或电化学侵蚀。
2023年冶金物理化学教程知识点总结
![2023年冶金物理化学教程知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/b515f35103020740be1e650e52ea551810a6c9d9.png)
相率等含量规则 平行于浓度三角形的任何一边的直线,在此线上的所有点代表的体系中,与直线相对顶角代表的组元浓度均相同。
等比例规则 从浓度三角形的一个顶点到对边的任意直线,线上所有点代表的体系点中,线两侧相应的二个组元浓度之比是常数。
背向性规则:图中档比例线上物系点的组成在背离其所在顶角的方向上移动(21O O C →→)时,体系将不断析出组分C ,而其内组分C 的浓度将不断减少,但其他组分的浓度比则保持不变,此项特性称为背向性规则。
杠杆规则(直线规则):若三元系中有两个组成点M 和N 组成一个新的物系O ,那么O 点必然落在MN 连线上,其位置由M 和N 的质量M m 和N m 按杠杆规则拟定,即:MONOm m N M = 反之,当已知物系O 分离成两个互相平衡的相或物系M 、N 时,M 、N 的相点必然在通过O 的直线上,M 、N 物系的质量由杠杆规则拟定: O M m MN ON m ⨯=O N m MNOM m ⨯= 重心规则:在浓度三角形中,组成为1M 、2M 、3M 的三个物系或相点,其质量分别为1m 、2m 、3m ,混合形成一质量为O m 的新物系点O ,此新物系点则位于此三个原物系点连成的321M M M ∆内的重心上(不是几何中心,而是物理重心)。
O 的位置可用杠杆原则运用作图法拟定(两次杠杆规则即可求出O 点):)(::O ::211332321面积比M OM M OM M M m m m ∆∆∆=切线规则:——鉴定相界线是共晶线还是转熔线(当然相界线也也许一段为共晶线,一段为转熔线),从而分析体系点冷却到该相界线时析出固相的成分。
分界线上任意一点所代表的熔体,在结晶瞬间析出的固相成分,由该点的切线与相成分点的连线之交点来表达;当交点位于相成分点之间,则这段分界线是低共熔线(单变线或二次结晶线);当交点位于相成分点之外,则该段分界线是转熔线。
温度最高点规则(阿尔克马德规则,或罗策布规则):——用以判断单变线上的温度最高点,从而判断温度减少时,液相成分点沿单变线进行的方向。
江西省考研冶金工程复习资料冶金物理化学核心内容回顾
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江西省考研冶金工程复习资料冶金物理化学核心内容回顾随着科技的发展和工业的进步,冶金工程作为重要的工程学科,对于社会的发展具有重要意义。
而在江西省考研冶金工程的复习过程中,冶金物理化学是一个核心的考点,因此,本文将回顾江西省考研冶金工程复习资料中的冶金物理化学核心内容。
1. 冶金物理化学的基本概念1.1 冶金物理化学的研究对象和目的冶金物理化学是研究金属和非金属材料在高温、高压和电磁场等外界条件下的性质和变化规律的学科。
其研究目的是为了揭示金属和非金属材料的物理和化学性质,以及它们在冶金工程中的应用。
1.2 冶金物理化学的基本原理冶金物理化学基于物理学和化学学科的基本原理,主要包括热力学、动力学、电化学等方面的原理。
通过这些原理,可以揭示金属和非金属材料的相变规律、电化学性质及其与其他物质的相互作用等。
2. 冶金物理化学的应用2.1 冶金物理化学在冶金矿山中的应用冶金物理化学在冶金矿山中的应用十分广泛。
例如,通过对矿石中的金属元素的矿物学和结晶学特性进行研究,可以确定最佳的选矿工艺和处理方法;通过对矿石中的非金属元素的物理和化学性质的分析,可以预测金属元素的提取情况等。
2.2 冶金物理化学在冶金工艺中的应用冶金物理化学在冶金工艺中也发挥着重要的作用。
例如,通过对金属熔体的物理和化学性质的研究,可以确定最佳的冶炼条件和工艺参数;通过对金属材料的相变规律的研究,可以控制金属材料的微观结构,从而改善其力学性能等。
3. 冶金物理化学的相关实验技术3.1 热分析技术热分析技术是冶金物理化学研究中常用的实验技术之一。
通过对材料在不同温度下的质量变化进行监测和分析,可以揭示材料的相变特性和热性能等信息。
3.2 电化学技术电化学技术也是冶金物理化学研究中常用的实验技术之一。
通过对材料的电化学行为进行监测和分析,可以揭示材料的电化学性质、腐蚀行为等信息。
4. 冶金物理化学的发展趋势随着科技的不断进步和冶金工程的不断发展,冶金物理化学研究也在不断深入和拓展,呈现出以下几个发展趋势:4.1 理论与实践的结合冶金物理化学研究应注重理论与实践的结合,不仅仅局限于实验室的研究,还要与工业生产相结合,为冶金工程的实际应用提供科学依据。
上海市考研冶金工程复习冶金物理化学与冶金反应原理总结
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上海市考研冶金工程复习冶金物理化学与冶金反应原理总结在准备上海市考研冶金工程的过程中,冶金物理化学与冶金反应原理是一门重要的课程。
本文将对冶金物理化学和冶金反应原理进行总结,帮助考生更好地复习和理解相关知识点。
一、冶金物理化学冶金物理化学是研究冶金过程中的物理现象和化学反应的学科,在冶金工程中扮演重要的角色。
以下将对冶金物理化学的几个核心概念进行介绍。
1. 相图与相变:相图是研究物质在不同温度和压力下的相变规律的图表。
在冶金工程中,熟悉相图对于理解金属的相变过程和合金的形成具有重要意义。
2. 相平衡与相变动力学:相平衡是指物质在平衡状态下各相之间的相对稳定性。
了解相平衡条件对于控制冶金过程的温度和压力非常重要。
而相变动力学则研究相变过程中的速率和机制,帮助我们理解相变的动力学原理。
3. 金属的电子结构和热力学性质:金属的电子结构和热力学性质对于金属的物理特性和化学反应具有较大影响。
了解金属的电子结构和热力学性质可以帮助我们理解金属的导电性、热传导性以及金属的稳定性等特性。
二、冶金反应原理冶金反应原理是研究冶金过程中的化学反应的学科。
以下将对冶金反应原理的几个核心内容进行介绍。
1. 冶金反应动力学:冶金反应动力学研究冶金反应速率和机制。
了解冶金反应动力学可以帮助我们优化冶金过程的反应条件和控制生产效率。
2. 氧化还原反应:氧化还原反应是冶金过程中常见的反应类型。
熟悉氧化还原反应的原理和条件,对于理解金属氧化、还原以及电化学反应等具有重要意义。
3. 熔融盐电解和电炼:熔融盐电解和电炼是冶金工程中常用的金属提取方法。
了解熔融盐电解和电炼的原理和操作流程可以帮助我们理解和掌握这些方法的应用。
总结:冶金物理化学与冶金反应原理是冶金工程中的重要基础知识。
通过学习和掌握冶金物理化学和冶金反应原理,我们可以更好地理解冶金过程的基本原理和机制,为解决冶金工程中的问题提供有效的思路和方法。
希望本文提供的总结能够帮助考生更好地复习和理解冶金物理化学与冶金反应原理,为考取上海市冶金工程的研究生打下坚实的基础。
冶金物理化学大一知识点
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冶金物理化学大一知识点冶金物理化学是冶金学科中的一门重要学科,它研究了金属及其合金的物理性质、化学性质以及在冶金过程中的应用。
下面将就冶金物理化学大一的一些重要知识点进行介绍。
一、金属晶体结构金属晶体结构是金属材料的基本特征之一。
金属晶体结构可分为两类,即晶格类型与晶体系类型。
晶格类型主要指晶格的形态,包括立方晶格、正交晶格、单斜晶格等。
晶体系类型主要指晶体所属的晶体系,包括立方系、正交系、单斜系等。
晶体结构的研究对于了解金属的性质和行为具有重要意义。
二、固溶体与相图固溶体是由两种或多种金属元素组成的固体溶液,其中溶质的含量可以任意改变。
而相图是描述物质在不同温度和成分条件下各相的稳定关系的图形表示。
在冶金过程中,了解固溶体的形成条件、组织结构以及相图的性质对于合金的设计和加工有着重要的意义。
三、溶解度与活度溶解度是指溶质在溶剂中能够溶解的最大量或最小量。
而在实际应用中,溶剂和溶质的相互作用会导致溶液中活性的变化,这时就需要引入活度概念。
活度是指溶液中溶剂或溶质的活动浓度与其标准浓度之比。
溶解度和活度对于理解金属间化合物的形成、溶解以及固溶体的稳定性具有重要意义。
四、金属的热力学性质金属的热力学性质主要包括热容、热膨胀、热导率等。
热容是指单位质量金属在温度变化时吸收或释放的热量。
热膨胀是指金属在温度变化时体积的变化。
热导率是指单位时间内单位面积金属导热量的传递能力。
热力学性质的研究可以用于材料的温度设计和工艺过程的热力学分析。
五、电化学性质电化学性质是指金属与电解质溶液接触时所表现出的化学反应性质。
金属在电解质溶液中可发生氧化反应和还原反应,形成电解质溶液中的离子。
这些离子的运动和金属的电子的流动构成了电化学反应。
电化学性质的研究对于电镀、防腐等领域具有重要的应用价值。
六、腐蚀与防护金属材料在使用过程中容易遭受腐蚀破坏,因此对于腐蚀的了解以及有效的防护措施具有重要意义。
腐蚀是指金属与环境介质中的化学或电化学作用而引起的材料损失。
山东省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学重点概念
![山东省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学重点概念](https://img.taocdn.com/s3/m/96078aa605a1b0717fd5360cba1aa81145318f15.png)
山东省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学重点概念山东省考研冶金工程复习资料:冶金物理与冶金化学重点概念冶金工程是一门研究金属材料的提取、加工和应用的学科,它涵盖了广泛的专业知识和技术。
在山东省考研冶金工程的复习中,冶金物理和冶金化学是重要的概念,对于理解金属材料的结构、性能和变化过程至关重要。
本文将重点介绍山东省考研冶金工程中的冶金物理和冶金化学的关键概念。
一、冶金物理概念1. 结晶学:结晶学是研究晶体结构、晶格缺陷和晶界的学科。
在冶金工程中,了解晶体的结构和晶格缺陷对金属材料的性能和变形具有重要意义。
2. 金属材料的相变:金属材料在加热和冷却过程中会发生相变,如固态相变(熔化、相分离等)和固溶相变(析出、溶解等)。
相变对金属材料的组织和性能产生显著影响,理解相变规律对冶金工程师尤为重要。
3. 金属材料的晶体缺陷:金属材料中存在各种缺陷,如点缺陷(空位、间隙原子等)、线缺陷(位错等)和面缺陷(晶界、脆性相等)。
晶体缺陷对金属材料的力学性能和导电性能有重要影响。
4. 金属材料的力学性能:力学性能包括弹性性能、塑性性能、抗拉强度、硬度等指标。
理解金属材料的力学性能可以指导工程师进行材料选型和工艺设计。
二、冶金化学概念1. 金属材料的相图:相图是研究物质在不同温度和成分条件下的相态变化规律的图表。
金属材料的相图可以指导金属合金的制备和热处理工艺。
2. 金属材料的腐蚀与防护:金属材料在特定环境下会发生腐蚀反应,导致材料的损失和性能下降。
了解冶金化学可以帮助工程师选择适当的防护方法,延长金属材料的使用寿命。
3. 金属材料的电化学特性:金属材料在电化学环境下会产生电化学反应,如氧化、还原和电镀。
电化学特性对于金属腐蚀、电化学加工和电池等方面具有重要意义。
4. 金属材料的热力学性质:金属材料的热力学性质包括热膨胀、热导率和热容等。
热力学性质的了解可以指导金属材料的热处理和应用。
总结:冶金工程中的冶金物理和冶金化学是理解金属材料的基本概念,可以帮助工程师在金属材料的选取、加工和应用中作出正确的决策。
贵州省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学重要理论解析
![贵州省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学重要理论解析](https://img.taocdn.com/s3/m/659167cabdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8c5.png)
贵州省考研冶金工程复习资料冶金物理与冶金化学重要理论解析冶金物理与冶金化学是冶金工程中重要的理论基础。
掌握这两个学科的基本概念和理论原理,对于贵州省考研冶金工程的复习至关重要。
本文将对冶金物理与冶金化学的重要理论进行解析,帮助考生深入理解相关知识点。
一、冶金物理的重要理论解析1. 金相学金相学是冶金物理的核心内容之一,主要研究金属材料的组织结构和性能之间的关系。
通过显微组织表征和金相分析方法,可以揭示材料的晶体结构、相变规律以及断裂行为等重要信息。
金相学在材料选型、热处理工艺设计等方面具有重要的应用价值。
2. 相图与相变相图是描述材料在不同温度和成分条件下的相变规律的重要工具。
了解相图对于掌握冶金物理中的相变行为以及合金的组织演变十分关键。
常见的相变包括相变温度、固相溶度、共晶、共析等,通过研究相变规律可以优化材料的性能。
3. 热力学基础热力学是冶金物理研究中的重要工具,主要研究物质在不同条件下的热平衡状态和能量转化规律。
热力学的基本概念如熵、焓、自由能等,通过热力学分析可以预测物质的相变行为和能量变化过程。
4. 动力学理论动力学研究物质在非平衡状态下的变化规律,是冶金物理中的重要内容。
了解材料的相变速率、扩散行为以及晶粒长大等动力学过程,对于优化冶金工艺、改善材料性能有重要意义。
二、冶金化学的重要理论解析1. 非金属与金属之间的反应冶金化学研究非金属元素与金属之间的反应行为,主要包括氧化还原反应、硫化反应、氮化反应等。
了解这些反应的热力学和动力学特性,有助于预测金属在不同环境下的腐蚀行为和抗腐蚀措施的选择。
2. 熔盐电解熔盐电解是冶金工程中的重要工艺,冶金化学理论对熔盐电解过程进行解析十分关键。
了解电解过程中的离子传递、电极反应以及熔盐性质对电解工艺的影响,对于提高电解效率和降低能耗具有重要意义。
3. 化学平衡与活度化学平衡是冶金化学中的重要概念,主要研究物质在反应过程中达到平衡状态的条件和规律。
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1. 冶金热力学基础冶金热力学基础(4点):●体系的自由能[☉纯物质i 的自由能、☉溶液中i 的自由能、☉气相中i 的自由能、☉固相中i 的自由能]; ●等温方程式; ●等压方程式; ●化学反应的标准自由能计算{2点:☉微、积分法(对结果进行最小二乘处理,使其变为二项式)、☉用已知的自由能(标准生成、溶解、自由能函数)}1) 重点掌握体系中组元i 的自由能表述方法; 2)重点掌握化学反应等温方程式 3)重点掌握Van ’t Hoff 等压方程式G a bT ∅∆=-5)重点掌握由物质的标准生成吉布斯自由能f G ∅∆及标准溶解吉布斯 6)掌握由吉布斯自由能函数求r G ∅∆习题精选A 重点习题*1.用Si 热法还原MgO ,即Si (s)+2MgO (s)=2Mg (s)+SiO 2(s)的标准吉布斯自由能与温度的关系为:=∆θr G (523000-211.71T ) J ∙mol -1,试计算:(1)在标准状态下还原温度;(2)若欲使还原温度降到1473K ,需创造什么条件?(答案:(1)2470K ;(2)Pa 27.18Mg <p )B 一般习题1.在298~932K (Al 的熔点)温度范围内,计算Al 2O 3的标准生成吉布斯自由能与温度的关系。
已知 1673600θ)O 298(Al 32-=∆H 1mol J -⋅ 2.利用气相与凝聚相平衡法求1273K 时FeO 的标准生成吉布斯自由能θOFe f x G ∆。
已知:反应(g)2(s)(g)2(s)O H Fe H FeO +=+在1273K 时的标准平衡常数668.0θ=K(g)2(g)221(g)2O H O H =+ T G 51.11249580θOHf 2+-=∆ -1mol J ⋅ (答案: -1θFeOf mol J 181150⋅-=∆G ) 4. 已知 在460~1200K 温度范围内,下列两反应的θG ∆与T 的关系式如下3Fe (s)+C (s)=Fe 3C (s) θf G ∆=(26670-24.33T ) J ∙mol -1 C (s)+CO 2=2CO θr G ∆=(162600-167.62T ) J ∙mol -1问: 将铁放在含有CO 220%、CO75%、其余为氮气的混合气体中,在总压为202.65kPa 、温度为900℃的条件下,有无Fe 3C 生成?若要使Fe 3C 生成,总压需多少?(答案:不能生成Fe 3C; p 总>973.73kPa )5. 计算反应ZrO 2(s)=Zr (s)+O 2在1727℃时的标准平衡常数及平衡氧分压。
指出1727℃时纯ZrO 2坩埚在1.3×10-3Pa 真空下能否分解,设真空体系中含有21%的O 2。
已知 ZrO 2(s)=Zr(s)+O 2(g) T T T G 36.247lg 12.181087600θr -+=∆, J ∙mol -1(答案:Pa 1043.2,104.214eq ,O 19θ2-=⨯⨯=-p K ,ZrO 2不会分解)6. 在600℃下用碳还原FeO 制取铁,求反应体系中允许的最大压力。
已知 FeO (s)=Fe (s)+21O 2(g) )55.62259600(θr T G -=∆ J ∙mol -1 C (s)+O 2(g)=CO 2(g) )84.0394100(θr T G +=∆- J ∙mol -1 2C (s)+O 2(g)=2CO (g) =∆θr G (-223400-175.30T ) J ⋅ mol –1(答案:最大压力为20265Pa )2冶金熔体铁溶液●两个基本定律(☉拉乌尔、☉亨利) ●活度及其三个标准态[☉三个活度的定义、☉三个活度(3个)及活度系数的关系(☉11个) ●瓦格纳方程 ●规则溶液(☉混合自由能与超额自由能、☉定义、☉性质(a.焓、熵、自由能、超额自由能;b.α函数)渣溶液●熔渣的基本性质:☉碱度(一般、过剩碱、光学碱度)、☉氧化还原性(氧化铁折合成亚铁-2、氧化亚铁的氧化还原反应) ●熔渣理论模型(☉分子、☉离子理论)2.1 金属熔体1)重点掌握拉乌尔定律、亨利定律的表述方法,实际溶液对它们的偏差的情况拉乌尔定律:i i i P P X *=⋅ ("1i i X X ≤≤)亨利定律:,i H i i P k X = '0i i X X ≤≤或 []%,%i i P k i = '0%%i i ≤≤ 2)掌握拉乌尔定律和亨利定律的区别与联系拉乌尔定律与亨利定律在以下方面有区别关于拉乌尔定律:● 是描述溶剂组元i在液相中浓度与其在气相中的蒸气压的线性关系;在1i X −−→时,在定义域"1i i X X ≤≤成立;● 线性关系的斜率是纯溶剂i 的蒸气压;● 组元i 的浓度必须用摩尔分数。
而亨利定律:● 是描述溶质组元i在液相中浓度与其在气相中的蒸气压的线性关系;在0i X −−→或%0i −−→时,在定义域'0i i X X ≤≤或'0%%i i ≤≤成立;● 线性关系的斜率是从服从亨利定律的线性关系延长到1i X =的蒸气压(当浓度用摩尔分数,实际上是假想纯溶质i 的蒸气压)或从服从亨利定律的线性关系延长到%1i =的蒸气压(当浓度用质量百分浓度,实际上是假想%i 的蒸气压);● 组元i 的浓度可以用摩尔分数,也可以用质量百分浓度。
拉乌尔定律与亨利定律在以下方面有联系:●当溶液是理想溶液时,拉乌尔定律的斜率和亨利定律的斜率相等;●拉乌尔定律与亨利定律都有共同的形式:i i i P k X =-------拉乌尔定律或亨利定律第一种表达式(实验式)当'0i i X X ≤≤时,,i H i k k =,i 服从亨利定律;当"1i i XX ≤≤时,i i k p *=,i 服从拉乌尔定律。
理由:事实上,组元i 由液态中的组元变为气态,是一个物理过程, []()g i i = 当过程达平衡且服从拉乌尔定律或亨利定律时,有 ii ip k X =-----拉乌尔定律或亨利定律第二种表达式(平衡式) 另外,其共同的形式还可以表达为: ii ip X k =-------拉乌尔定律或亨利定律第三种表达式(标准态式) i k 是以下三个特殊状态的值,如下图,代表着三个标准态:当i 服从拉乌尔定律时,1i X =(i 为纯物质),i i k p *=(纯物质蒸气压),i k 表示纯物质标准态;当服从亨利定律时(选择摩尔分数i X ),1i X =(i 为纯物质),,i H i k k =(假想纯物质蒸气压),i k 表示假想纯物质标准态;当服从亨利定律时(选择质量百分浓度%i ),%1i =(i 的质量百分数为1),%,i i k k =( i 的质量百分数为1时的假想蒸气压),i k 表示假想i 的质量百分数为1时的标准态;3)重点掌握活度的三种定义对组元i 的浓度在'"i i i X X X ≤≤区间,组元既不服从拉乌尔定律,也不服从亨利定律,用这二定律线性关系的形式描述溶液中组元i 的浓度与其在气相中的蒸气压的关系,对拉乌尔定律和亨利定律的浓度项进行修正。
拉乌尔定律修正为:(),i i i i i R i P P x P a γ**=⋅⋅=⋅亨利定律修正为:(),,,,i H i H i i H i H i P k f x k a =⋅=⋅ 或[]()%,%,%i i i P k f i =⋅⋅%,%,i i k a =⋅ 或者,由拉乌尔定律及亨利定律的第三种表达式ii ip X k = 三种标准态活度的定义,H i a 及%,i a -亨利活度或假想纯物质标准态及假想质量百分浓度等于1为标准态的活度;,H i f 及%,i f -亨利活度系数4)重点掌握不同标准态活度及活度系数之间的关系活度之间关系:,R i a 与,H i a 之间关系,,,,iR i H i i i i H ii H iP a k P P a P k γ*∅*=== ,R i a 与%,i a 之间关系,%,R i i i ia x a γ∅∅=⋅,H i a 与%,i a 关系,,%,%,,%,i H i H i i i i i H i iP a k k x P a k k ∅=== 活度系数之间关系i γ与,H i f 之间关系由,,R i i H ia a γ∅=得,i ii H i ix f x γγ∅= 所以,i i H i f γγ∅=注:该关系式在全浓度范围内都成立,没有限制条件。
i γ与%,i f 的关系由,%,R i i i ia x a γ∅∅= 得出[]%,%i i i i ii x f x γγ∅∅=⋅(一般关系)四个推论%,i f 与,H i f 之间关系由,%,H i i ia x a ∅=得[],%,%H i i i i f x x f i ∅=[],%,%H i i i ii f x f x ∅=⋅(一般关系)四个推论:得,1H i i f γ∅=5)了解i γ∅的物理意义活度系数与活度之间的换算 在特殊区域内活度系数的表达1)当[]%0i →时,且服从亨利定律,1H i f =或%,1i f =,i i γγ∅=。
2)当[]%100i →,且服从拉乌尔定律1i γ=。
所以,%,1100i i i f x γ∅∅=,,1H i if γ∅≡ 3).溶液对理想溶液的偏差6)重点掌握标准溶解吉布斯自由能sol G ∅∆的定义,特别是对标准溶解过程 []i i = sol i i i G μμ∅∅*∆=-i μ*-纯组元i 的化学势;i μ∅-组元i 在溶液中的标准化学势(i 在溶液中的标准态有三种)。
特别是溶液中的[]i 标准态为1%溶液标准态时 []%i i =根据等温方程式%,,lni sol R ia G RT a ∅∆=-,%,lnR i ia RT a =1ln100ir i r A RT A γ∅=7)重点掌握计算多元系溶液中活度系数的Wagner 模型8)重点掌握正规溶液的定义、性质摩尔混合自由能mix m G ∆混合熵 正规溶液的混合熵与理想溶液的混合熵相同 混合焓过剩摩尔混合吉尔斯自由能Emix m G ∆无热溶液与规则溶液② 0E mix m H ∆≠ 而0Emix m S ∆=-规则溶液正规溶液定义(3)正规溶液的α值不随浓度变化2. 2 炉渣熔体1)掌握熔渣的以下化学特性(1)过剩碱 根据分子理论,假设炉渣中有22RO SiO ⋅,254RO P O ⋅,23RO Fe O ⋅, (2)碱度2%%CaO SiO ,223%%%CaO SiO Al O +,223%%%%CaO MgO SiO Al O ++,225%%%CaOSiO P O +(3)光学碱度 1ii i N=∧=∧∑熔渣的氧化还原能力 定义%FeO ∑表示渣的氧化性。