物理化学课件04多组分系统热力学资料

4.2 溶液组成的表示法
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三者的比较与换算
经常用到的是：xB、 mB，因为 cB与温度有关 （体积是温度的函数），而xB和mB与温度无关。
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4.2 溶液组成的表示法
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xB
nA
nB
nB
B
V w nA M A B nB M B
nB 0
B
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4.2 溶液组成的表示法
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3.物质的量浓度cB（molarity）
cB def
nB V
溶质B的物质的量与溶液体积V的比值称为
溶质B的物质的量浓度，或称为溶质B的浓度，
单位mo是l m3
，但常用单m位ol是 dm3
。
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4.2 溶液组成的表示法
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xB mBM A 适用于极稀溶液
xB
cBM A
适用于极稀溶液
mB
cB
适用于极稀溶液
对极稀水溶液
A H2O 1000kg m3
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4.2 溶液组成的表示法
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4.质量分数B%（mass fraction）
2.质量摩尔浓度mB（molality） 3.物质的量浓度cB（molarity）
4.质量分数B%（mass fraction）
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4.2 溶液组成的表示法
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x 1.物质的量分数 B (mole fraction)
xB def
nB n(总）
溶质B的物质的量与溶液中总的物质的量之比 称为溶质B的物质的量分数，又称为摩尔分数，单 位为1。
ZB称为物质B的某种容量性质Z的偏摩尔量。
恒温恒压下
dZ ZBdnB
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4.3 偏摩尔量
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VB
V nB
T , p,nC (C B)
UB
U nB
T , p,nC (C B)
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4.3 偏摩尔量
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2.偏摩尔量的物理意义
第四章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用 1
（一）偏摩尔量 （二）化学势 （三）活度与活度因子
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4.1 引言
2
溶液(solution)
广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或 离子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。
溶液以物态可分为气态溶液、固态溶液和液态 溶液。根据溶液中溶质的导电性又可分为电解质溶 液和非电解质溶液。
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4.1 引言
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混合物(mixture)
多组分均匀体系中，溶剂和溶质不加区分，各 组分均可选用相同的标准态，使用相同的经验定律， 这种体系称为混合物，也可分为气态混合物、液态 混合物和固态混合物。
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4.2 溶液组成的表示法
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x 1.物质的量分数 B (mole fraction)
nB
V
nA nB
B
V
cB ( nAM A nB MB )
B
( nA nB )
B
cB M A 适用于极稀溶液
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xB
nA
nB
nB
B
mBM A 1
B
nB
wA
nA nB
B
wA
mB
1
MA
B
mB
mB M A 适用于极稀溶液
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一、引言
1. 单组分封闭体系（或组成不变的多组分封闭体系）
（1）变量为两个 z f (T, p)
（2）容量性质具有简单的加和性
2. 组成变化的多组分体系
（1）变量为多个 z f (T , p, n1, n2 , n3 )
（2）容量性质(质量除外）不具有简单的加和性
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本章主要讨论液态的非电解质溶液。
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4.1 引言
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溶剂(solvent)和溶质(solute)
如果组成溶液的物质有不同的状态，通常将液 态物质称为溶剂，气态或固态物质称为溶质。
如果都是液态，则把含量多的一种称为溶剂， 含量少的称为溶质。
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B% wB 100％ w总
溶质B的质量与溶液总质量之比称为溶质B 的质量分数，单位为1。
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4.3 偏摩尔量
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一、引言 二、偏摩尔量定义 三、偏摩尔量的集合公式 四、Gibbs-Duhem公式
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4.3 偏摩尔量
4.3 偏摩尔量
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二、偏摩尔量
1. 定义
在多组分体系中，每个热力学函数的变量就不止两
个，还与组成体系各物的物质的量有关。设Z代表V， U，H，S，F，G等广度性质，则对多组分体系
Z f (T, p, n1, n2, n3,)
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4.3 偏摩尔量
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dZ
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3. 应注意的问题 (1). 只有容量性质才有偏摩尔量，而偏摩尔量是强度性 质，与体系的总量无关。
(2). 偏摩尔量的下标是 T , p, nC (C B) 。
Z T
p,n
dT
Z p
T ,n
dp
Z n1
dn1
T , p,n2 ,n3
Z n2
dn2
T , p,n1 ,n3
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4.3 偏摩尔量
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dZ
Z T
p,n
dT
Z p
T ,n
dp
Z nB
dnB
T , p,nC (C B)
令
ZB
Z nB
T , p,nC (C B)
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4.2 溶液组成的表示法
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2.质量摩尔浓度mB（molality）
mB def
nB
mwAA
溶质B的物质的量与溶剂A的质量之比称为
溶质B的质量摩尔浓度，单位是 mol kg-1 。这个 表示方法的优点是可以用准确的称重法来配制溶
液，不受温度影响，电化学中用的很多。
ZB
Z nB
T , p,nC (C B)
（1）在恒温恒压下，向有限量的体系中，加入dnB
mol的物质B所引起体系中某个容量性质Z的变化为
dZ, dZ与dnB的比值即为偏摩尔量。
（2）在恒温恒压下，向无限大量的体系中，加入 1mol物质B所引起体系中某个容量性质Z的变化就 是偏摩尔量。
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