物化——化学势

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物理化学化学势

化学势与相变
总结词
化学势在相变过程中起着关键作用，它能够影响相变的温度、压力等条件以及相变的动力学过程。
详细描述
相变是物质从一种状态转变为另一种状态的过程，如熔化、凝固、蒸发等。在相变过程中，化学势的变化可以影响相变的温度和压力等条件。例如，在熔化过程中，随着温度的升高，物质的化学势会发生变化，当达到某一特定值时，物质将从固态转变为液态。此外，化学势还可以影响相变的动力学过程，即相变的速度和过程。因此，通过研究化学势与相变的关系，有助于深入理解相变的机制和过程。
化学势理论在生物科学中也有广泛的应用前景，例如在生物分子相互作用、细胞代谢等方面的研究。
化学势在环境科学中的应用
在环境科学中，化学势理论有望在污染物迁移转化、生态平衡等方面的研究中发挥重要作用。
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系统的影响，有助于保护和恢复生态系统。
化学势与全球变化
要点一
总结词
化学势在全球变化过程中起着重要作用，影响气候变化、大气成分和地球化学循环等。
要点二
详细描述
全球变化涉及多个方面，其中化学势是一个重要的影响因素。例如，化学势影响大气中温室气体的浓度和分布，进而影响全球气候变化。此外，化学势还影响地球表面的化学循环过程，如岩石的风化和侵蚀、土壤的形成和演变等。因此，了解化学势在全球变化中的作用，有助于深入理解地球系统的运行机制，为应对全球变化提供科学依据。
05
CATALOGUE
化学势在环境科学中的应用
化学势与污染物迁移转化
总结词
化学势在污染物迁移转化过程中起着重要作用，影响污染物的分布、转化和归趋。
详细描述
污染物在环境中的迁移转化受到化学势的影响。在化学势的作用下，污染物可能会发生溶解、沉淀、挥发、吸附等物理化学过程，从而改变其在环境中的分布和存在形态。了解化学势对污染物迁移转化的影响，有助于预测和控制环境污染。

大学物理化学第三章化学势

物质的量分数，又称为摩尔分数，无量纲。
2. 质量摩尔浓度mB
mB def
nB mA
溶质B的物质的量与溶剂的质量之比称为溶质B的质
量摩尔浓度，单位是 mol kg-1 。
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溶液组成的表示法
3. 物质的量浓度cB
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
化学平衡的条件是：除系统中各组分的温度和压力相等外，还要求产物的化学势之和等于反应物的化学势之和。
总结：在等T,p W ' 0 的条件下，传质过程朝化学势降低的方向进行，平衡时化学势相等—化学势判据（所有判据的统一）
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五、化学势与温度和压力的关系：
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三、化学势的物理意义
定温定压下， dG SdT Vdp BdnB BdnB
若不做非体积功：
BdnB < 0 自发过程
BdnB 0 平衡
物质的化学势是决定物质传递方向和限度的强度
因素，这就是化学势的物理意义。(等T , p,W ' 0)
dU TdS pdV
U ( nB
)S ,V ,nC
dnB
令：H f (S, p, nB , nC ...)
dH TdS Vdp
H ( nB )S , p,nC dnB
令：A=f(T,V,nB , nC ...)
dA SdT pdV
A ( nB )T ,V ,nC dnB
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物理化学第三章化学势

dGT,p= H 2 dnH 2 +CO dnCO + CH3OH dnCH3OH
= H 2 (-2dn)+ CO ( -dn)+ CH3OH dn
=( CH3OH -2 H 2 - CO )dn< 0
CH OH -2 H - CO < 0
3 2
( dn > 0 )
保持特征变量和除B以外其它组分不变，某热力学函数随其物质的量 nB 的变化率称为化学势。
2. 化学势在多相平衡中的应用
多相体系，物质可以越过相界由一相至另一相。假设系统由和两相构成，有dn()的物质B 由相转移至相，整个体系吉布斯自由能的改变：
dG＝dG( ) +dG() 当恒温恒压，W’=0 时 dG( ) ( )dn( )
在等温等压时， dT=0, dp=0,
令
X X i ( )T , p , n j ni
dX X i dni
Xi称为物质i的某种容量性质X的偏摩尔量（partial molar quantity）。使用偏摩尔量时应注意：
1.偏摩尔量的含义是：在恒温、恒压、保持B物质以外的所有组分的物质的量不变的条件下，改变 dnB 所引起广度性质X的变化值，或在恒温、恒压条件下，在大量的定组成体系中加入单位物质的量的B 物质所引起广度性质X的变化值。
有 200 多种实际气体状态方程，且较复杂，不易计算μ B
路易斯（Lewis）提出：
若把实际气体与理想气体之间的偏差，反映在化学势的表示式中，也即在其压力项上进行修正，而保留了与理想气体化学势公式相一致的形式，引入逸度 f
压力为 P 的理想气体：
μ B（T，P）=μ

化学势知识点总结

化学势知识点总结化学势是描述化学系统内各种化学变化发生的趋势的物理量，它是描述分子间相互作用和化学反应发生趋势的重要参数。

在化学系统的平衡状态下，化学势是相等的，是一个守恒量。

了解化学势的概念对于理解各种化学反应和化学平衡过程是非常重要的。

本文将从化学势的概念、化学势的计算、化学势的应用以及与化学势相关的一些重要概念进行总结，希望能够帮助读者更好的理解化学势的概念及其应用。

一、化学势的概念1.1 化学势的定义化学势是描述化学反应和物质转化趋势的物理量。

在理想气体中，一个分子的化学势是其内能和压强的函数。

在实际气体中，分子的化学势还与相互作用力和化学反应有关。

在多组分系统中，每一种成分的化学势都是系统参数的函数。

1.2 化学势的性质化学势是一个宏观的物理量，它反映了分子在化学反应和物质转化中所具有的驱动力。

化学势是一种守恒量，它在系统平衡态下是相等的。

当系统处于平衡状态时，化学势具有最小值。

化学势的大小与分子的浓度、压强、温度等因素相关。

1.3 化学势的单位化学势的单位通常是焦耳/摩尔(J/mol)。

在气体系统中，化学势的单位也可以用千焦耳/摩尔(kJ/mol)来表示。

1.4 化学势的符号化学势通常用μ表示，其正负号表示分子在化学反应和物质转化中所具有的驱动力方向。

当化学势μ>0时，表示分子在系统中的浓度高于标准状态；当化学势μ<0时，表示分子在系统中的浓度低于标准状态。

二、化学势的计算2.1 理想气体中化学势的计算在理想气体中，化学势可以通过内能和压强来进行计算。

根据理想气体的状态方程PV=nRT，化学势μ可以表示为μ=μ0+RTlnP，其中μ0是分子在标准状态下的化学势，R 是气体常数，T是温度，P是压强。

当温度和压强发生变化时，化学势也会发生变化，从而驱动化学反应和物质转化。

2.2 多组分系统中化学势的计算在多组分系统中，每一种成分的化学势都是系统参数的函数。

多组分系统中化学势的计算通常是通过吉布斯函数来实现的。

《物理化学第4版》第二章2.10 化学势ppt课件

过程只能自发地向吉布斯函数减小的方向进行。
——G函数具有重要意义
对组成可变的系统： dG SdT Vdp BdnB
B
等温等压下，得
dG BdnB
B＜自发进行
所以 BdnB ≤0
B
＝平状态
15
BdnB ≤0
B
＜自发进行＝平衡状态
1、化学反应平衡条件设化学反应 aA+bB=yY+zZ
3
B
def
G nB
T , p,n(C,CB)
1. B称为系统中组分B的化学势。即当温度、
压力及组分B以外的各组分物质的量都不变，只是组分B物质的量改变时，系统的吉布斯函数对组分B的物质的量的变化率。
应当指出:化学势只是对某相态中的组分B而言，没有所谓系统的化学势。
4
B
def
G nB
T , p ,nC(CB )
复习
G nB
T , p
B
G
* m
,B
(T
,
p)
12
多组分组成可变的均相系统的热力学基本方程
dU TdS - pdV BdnB
复
B
习
dH TdS Vdp BdnB
B
dA SdT pdV BdnB
B
dG SdT Vdp BdnB
B
以上四式为多组分组成可变的均相系统的热力学基本方程。它既适用于组成可变的封闭系统，也适用于敞开系统。
§2-10 化学势
当某均相系统含有不止一种物质时，它的任何性质都是系统中各物质的量以及 p、V、T、U等热力学函数中任意两个独立变量的函数。
例如 U=U(S,V, n1,n2,…nk)

物理化学(第四版)课件印永嘉等编第3章化学势

界面张力与物质在界面上的吸附状态密切相关，通过改变界面张力可以调控物质的吸附行为。
表面吸附与化学势的变化
当物质被吸附到界面上时，其化学势会发生变化，这种变化会影响物质在界面上的吸附量和吸附状态。
通过研究物质在界面上的吸附和反应过程中化学势的变化，可以深入了解这些过程的机理和动力学特征。
对于理想气体，化学势的变化与温度、压力和物质的量有关；对于液态和固态物质，还与物质的聚集状态和表面结构有关。
理等计算溶质的活度和浓度。
溶液的化学势
溶液的化学势是描述溶质在溶液中的能量状态的参数，可以通过热力学基本定律和化学反应平衡常数等计算溶质的活度和浓度。
ห้องสมุดไป่ตู้3 化学势在化学平衡中的应用
化学平衡的条件与判据
化学平衡条件
在一定温度和压力下，化学反应达到平衡状态时，正反应和逆反应速率相等，且各组分浓度保持不变。
界面
物质的不同聚集状态（固态、液态、气态）之间接触的表面。
界面化学
研究物质在界面上的吸附、反应和传递等现象的化学分支。
界面张力
液体表面抵抗形变的能力，与表面分子或离子的排列紧密程度有关。
界面张力与化学势的关系
化学势与界面张力在数值上存在一定的关系，通常界面张力越低，化学势越高。
在一定温度和压力条件下，物质在界面上的吸附和反应往往受化学势和界面张力的共同影响。
物理化学(第四版)课件印永嘉等编第3章化学势
目录
• 化学势的定义与意义 • 化学势的计算方法 • 化学势在化学平衡中的应用 • 化学势在相平衡中的应用 • 化学势在界面化学中的应用
01 化学势的定义与意义
化学势的定义
化学势定义为在等温、等压条件下，物质在某特定相中的吉布斯自由能与该物质在标准态下的吉

化学势——精选推荐

化学势的表达式及其应用学号，班级，姓名摘要：主要介绍化学势的定义；化学势判据在热力学中的应用;系统相变过程中的化学势；以及外场作用下化学势的表达式及其应用。

关键词：化学势，吉布斯自由能，化学平衡，相变化化学势是物理化学中的基本物理量之一。

它在化学热力学、化学动力学、电化学及统计热力学中都有着极其重要的应用。

这个物理量最早是由吉布斯和路易斯提出, 被称为“热力学势”, 后来又叫“化学位”。

1、化学势的定义一定温度和压力下, 在确定浓度的大量体系中, 保持其它各组分数量不变时, 增加1 摩尔物质i 时引起吉布斯自由能的变化值；或者在确定浓度的有限体系中, 保持温度、压力和其它各组分数量不变时, 增加无限小量dn i 的物质i 引起吉布斯自由能的变化为dG ，定义dG 与dn i 的比值为i 组分的化学势, 表示为μi ≡(∂G∂n i )T,p,n j ≠i 。

令G m,i （T,p ）是纯物质i 在温度T 压力为P 时的摩尔吉布斯自由能，因为G 是广度性质，所以G =n i G m,i (T,p)微分得μi ≡(∂G∂n i )T,p =G m,i ,即对于纯物质来说，μi 就是摩尔吉布斯自由能。

2、组成变化均相封闭体系的热力学基本方程化学势是一个宏观量, 它将多组分体系的所有影响因素都包括其中。

当某均相体系中含有不止一种物质时, 它的任何性质都是体系中各物质的量以及p 、V 、T 、U 等热力学函数中两个独立变量的函数。

如吉布斯自由能G =G(T ,p , n 1,⋯⋯,n i )n i 是第i 种物质的量。

则:dG =(∂G ∂T )p,n i dT +(∂G ∂p )T,n i dp + (∂G ∂n i k i=1)T,p,n i ≠j dn i =−SdT +Vdp + μi dn i ki=1 自dG ≡U +PV −TS 有 dG =dU +pdV +Vdp −TdS −SdT ,于是有dU =dG −Vdp −pdV +TdS +SdT =TdS −pdV + μi dn i k i=1若dS=0,dV=0,则得到化学势的另外一个表达式同样可以得到dH 和dA 的类似表达式，这些表达式【1】总结如下：dU =TdS −pdV + μi dn i k i =1,μi =∂U ∂n i S,V,n j ≠i （1） dH =TdS +Vdp + μi dn i k i =1 ,μi =(∂H ∂n i )S,p,n j ≠i（2） dA =−SdT −pdV + μi dn i k i=1 ,μi = ∂A ∂n i T ,V,n j ≠i（3） dG =−SdT +Vdp + μi dn i k i=1,μi = ∂G ∂n i T,p,n j ≠i （4） 3、化学势是判断物质是否处于平衡状态的依据3-1、化学势判据根据吉布斯判据,对于只有体积功、组成可变的体系, 在恒温恒压的过程中由微分式(4) 可得 μi dn i ≤0，这就是化学势判据。

物化11-14化学势

V 1mol V
* mB
1mol V
* mC
1.偏摩尔量的定义在多组分系统中，每个热力学函数的变量就不止两个，还与组成系统各物的物质的量有关。设系统中有 1, 2,3,, k 个组分系统中任一容量性质X（代表V，U，H，S， A，G等）除了与温度、压力有关外，还与各组分的数量有关，即
在等温、等压的条件下：
X dX dnB n B B T , P , nc ( c B )
k
偏摩尔量XB的定义为：
X XB n B
def
T , P ,nC ( C B )
2.集合公式
X X B dnB
B 1
T , P ,nC ( C B )
集合公式：
X X B dnB
B 1
K
二、化学势化学势的定义
多组分系统的热力学基本公式应表示为：
dU TdS pdV μB (α)dnB (α)
α B
dH TdS Vdp μB (α)dnB (α)
如果转移是在平衡条件下进行，则
dG 0
所以
又
dnB dnB

因为
所以
组分B在α，β两相中，达平衡的条件是该组分在两相中的化学势相等。
如果组分B在α，β两相中的转移是自发的，则
自发变化的方向是组分B从化学势高的β相转移到化学势较低的α相。
化学势与压力的关系
G [ ( )T , p ,nc ]T ,nB ,nc p nB
K
常见的偏摩尔量定义式有：
1.偏摩尔量的含义是：在等温、等压条件下，在大量的定组成系统中，加入单位物质的量的 B物质所引起广度性质X的变化值。或在等温、等压、保持B物质以外的所有组分的物质的量不变的有限系统中，改变所引起广度性质X 的变化值。

物理化学3 化学势

µB = ?
semipermeable membrane of B
pB p* * θ θ B µ B = µ B = µ B + RT ln θ = µ B + RT ln θ p p
µBθ：纯理想气体B(T，pθ)
pB pxB RT ln θ = RT ln θ : 可由混合气体的T，p和组成求出 p p
dH = TdS + Vdp + ∑ µ BdnB
dA = − SdT − pdV + ∑ µ BdnB
dG = − SdT + Vdp + ∑ µ BdnB
条件：没有非体积功的任意过程
（3）化学势决定物质变化的方向和限度）
dG = − SdT + Vdp + ∑ µ BdnB
在定温定压条件下： dG
对于纯物质，化学势就等于该物质在纯态时的摩尔吉布斯函数。
µ = GB = Gm
* B
一定温度下，纯组分理想气体摩尔吉布斯函数的微分可表示为：
dGm = Vm dp
在标准压力pθ和任意压力之间积分上式，可得：
p Gm ( p) − Gm ( p ) = RT ln θ p
B的偏摩尔体积
(1) 物理意义：在T、p、nc …..不变的条件下，往一巨大溶液系统中加入1 mol物质B所引起系统体积的变化。 (2) 一般情况下，V B ≠ V m, B 对纯物质
V Β∗ = V m, B
VB → Vm,B
V A ≈ V m, A
当xB很大时，xB↑ ∴ 在稀溶液中
其他常用的偏摩尔量及它们之间的关系： UB， HB， SB， AB， GB
与(1)式比较得

物化——化学势

i
T,PB*
pi pxi
T 是温度T时第i种物质的标准化学势。
p i T RT ln RT ln xi p
i
* i
也就是其分压等于标准压力 p 的状态
i* T , p
T , p 是第i种物质在指定T ,p时的化学势
（3）实际气体的化学势——逸度的概念
p pA p (1 xA )
1 xA xB
pA p pA p x
A
A B
（2）理想液态混合物的定义
理想液态混合物：溶液的任一组分在整个浓度范围内都严格服从拉乌尔定律的溶液。
k
上式称为多组分均相系统中偏摩尔量的集合公式。
结论：在等T、p条件下, 多组分均相系统的广度性质的状态函数等于该系统各组分的偏摩尔量与物质的量的乘积之和。
1．2 mol A物质和3 mol B物质在等温、等压下，混合形成理想液态混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79×10-5 m3mol-1，2.15×10-5 m3mol-1 ，则混合物的总体积为 (A) 9.67×10-5 m3 (C) 1.003×10-4 m3 (B) 9.85×10-5 m3 (D) 8.95×10-5 m3
∴
B ( ) B ( )
多组分系统多相平衡的条件：温度，压力，化学势
（3）化学势在化学平衡中的应用
2SO2 O2 2SO3
dG B dnB 2 (SO3 )dn 2 (SO2 )dn (O2 )dn
[2 (SO3 ) 2 (SO2 ) (O2 )]dn
§4.3 气体物质的化学势
（1）纯组分理想气体的化学势
对于纯物质，化学势就等于该物质在纯态时的摩尔吉布斯自由能。

物理化学化学势

物理化学化学势物理化学化学势是物理化学中的一个重要概念，它描述了物质在平衡状态下的化学势与温度、压力和其他物质化学势之间的关系。

化学势被广泛应用于化学、生物学和工程领域，如化学反应平衡的计算、相变过程的模拟和材料性能的预测等。

在物理化学中，化学势被定义为在一定温度和压力下，物质在无限稀释的条件下所具有的化学势。

它反映了物质在平衡状态下与其他物质之间的相互作用，以及物质在系统中的自由能变化。

计算化学势需要考虑到物质的性质和环境条件。

对于理想气体，化学势与温度和压力成正比，可以用公式表示为：μi=μi0+RTlnπi。

其中，μi表示物质i的化学势，μi0表示物质i的标准化学势，R表示气体常数，T表示温度，πi表示物质i的分压。

在实际应用中，化学势的计算还需要考虑物质的性质和状态。

例如，在凝聚态物质中，化学势与物质的浓度和活度有关，可以用活度系数来描述。

对于复杂反应体系，化学势的计算需要考虑到各种反应的平衡常数和反应速率等。

化学势在化学和生物学中有广泛的应用。

例如，通过计算化学势可以确定化学反应的平衡常数和反应速率，进而预测化学反应的结果。

在生物学中，化学势可以用来描述生物体内的代谢过程和物质传输过程。

总之，物理化学化学势是描述物质在平衡状态下自由能变化的重要概念。

通过计算化学势可以深入理解物质的性质和行为，为实际应用提供重要的理论依据。

物理化学化学势练习题物理化学化学势练习题一、选择题1、在下列哪个条件下，两种物质的化学势相等？ A. 在不同温度和压力下 B. 在相同温度和压力下 C. 在相同温度和不同的压力下 D. 在不同温度和不同的压力下2、以下哪种情况可能会导致化学势发生变化？ A. 加入一种新的物质 B. 改变温度 C. 改变压力 D. 以上都是二、填空题1、当一个化学反应达到平衡状态时，____的化学势相等。

2、化学势是____的函数。

3、在一个封闭的系统中，当温度和压力不变时，化学势随物质浓度的变化而变化，这是因为____。

化学势名词解释

化学势名词解释
化学势是用来描述化学反应特征的势垒，也叫“化学活力”。

它
可以用来表示物质的活性大小，特征性和稳定性。

这个词给人们一种活力的感觉，因此被称为“化学活力”。

这个词有多种形式，如化学势、势能和总势能都表示化学合成反应过程中物质的活性、特征和稳定性。

化学势一般是指物质组成改变时所产生的势垒高度。

一般情况下，物质能力越大，势垒也就越高，反之亦然。

势垒的高低直接影响了物质的组成和反应的活性。

化学势可以分两类：平衡势和非平衡势。

平衡势是指产物与反应物的势能差相等；非平衡势是指产物与反应物的势能差不相等。

当化合物的势能差不相等时，反应物会趋向于均衡，从而形成新的物质组成。

总势能是指计算化学反应过程中各物质当量的能量值总和，从而反应此反应为有效反应还是无效反应。

总势能计算得出的结果是一个数字，该数字表明了反应物分解成各个物质（即反应产物）的总能量。

化学势名词还有反应活度和活化能量。

反应活度是指一种反应的速率；而活化能量是指一种反应的速率和温度的乘积。

当活化能量越高时，反应的速率也就越快。

反应速率是指反应产物的形成速率。

反应速率与活化能量有关，当活化能量较低时，反应速率较慢；而当活化能量较高时，反应速率较快。

总之，化学势名词涉及了计算化学反应产物的类型、特点、活性、稳定性和速率，以及这些反应物与反应物之间的能量差异。

因此，化学势可以用来帮助我们理解反应物的行为，并因此创造出更好的反应环境来实现反应的高效性。

物化课件3.3~3.5化学势与标准态

f为逸度 fB＝γBPB
各组分遵守Raoult
(T,P)RlT n x * * BB B
B B *(T,PB *)B (T)RT lnP PB * *B(T, PB*) 忽略压力对PB*的影响
稀溶液溶剂稀溶液溶质
非理想溶液中的组
A* A(T,P A *)RlT n xAT、Pθ下, 纯溶剂状态
m1=0.057g/1kg m2=?
（1）/（2）：
m2＝（ P2 /P1 ）×m1＝0.01425g
Henry定律的应用
➢在生物系统中，可计算了解氧和二氧化碳在水中和血液中的含量，如使用麻醉气体时，
气体的分压越大，则它在血液中的溶解度就越大
➢深海工作的人必须缓慢从海底回到海面，防止“减压病”
PA PA*xA
适用于——稀溶液中的溶剂或理想溶液中的任一组分
P理想溶液总PAPB
PB*
PA*
PA PA*xA
PB PB*xB
A
xB
B
理想溶液的P－x关系图
例题：60℃时，甲醇和乙醇的饱和蒸气压分别是83.39kPa和 47.01kPa。两者可形成理想溶液。恒温60 ℃下，甲醇与乙醇混合物气、液两相达到平衡时，液相组成x（甲醇）＝0.5898。试求气相的组成及平衡蒸气的总压。
*A(T, PA*) 该溶剂遵守Raoult定律
BB ,x(T,P)RlTn xBT的, 液P时B态,x,(纯仍T,溶然P)质符(合假BH(想Te)n状ryR态定T)l律n Pkx B,x(T,P )
BAB* A ,x(T (T ,P ,P A *) ) RRT lnT lnA BTT,、P时Pθ下, 仍, 纯然溶符剂合状He态nry定律

物理化学- 化学势

（3）化学势在化学平衡中的应用
以具体的化学反应 2SO2 + O2 = 2SO3 为例，若O2有dn摩尔转化，则 {O2 减少了dn摩尔。因为是微小量变化，系统中各组分的化学势均未变化。}
(dG ) ,p T
dn
B B
B
2(SO3 ) 2(SO2 ) (O2 ) dn dn dn
第三章化学势
• 化学反应多在定温定压下进行，故吉布斯函数能够很方便地被用作反应方向和限度的判据。 • 多组分体系（例如：溶液、混合物）往往在常温常压下使用，因此吉布斯函数也是反映体系状态性质的一个重要的物理量。 • 综上，吉布斯函数应用范围广。 • 故，在多组分体系中，任一组分的1mol物质的吉布斯函数，称为化学势。
X dnC n C T , p ,nB,nD
在定温定压条件下，dT=0，dp=0，并令
X XB n B T , p ,nC B
则，dX = XBdnB ，其中 XB 称为物质B的 “偏摩尔量”
偏摩尔量的物理意义：
• 在定温定压条件下，往无限大的系统中（可以看作其浓度不变）加入1mol物质B 所引起的系统某个热力学量X的变化。
• 偏摩尔量除与T、P有关以外，还与系统的浓度有关。在温度和压力不变的条件下，系统的浓度不同，则各物质的偏摩尔量也就不同。
注意： 1. 只有广度性质才有偏摩尔量，强度性质不存在偏摩尔量； 2. 只有在恒温恒压下，系统的广度量随某一组分的物质的量的变化率才能称为（该组分的）偏摩尔量。任何其它条件下的变化率均不称为偏摩尔量。 3. 偏摩尔量和摩尔量一样，也是强度量。 4. 对纯物质，偏摩尔量即为摩尔量。
0 0
nA

化学势_中学教育-中考

化学势化学势在几种组分的热力学系统中，和一种特定组分的摩尔数的变化相联系的系统的吉布斯函数的变化率。

维基百科化学势在热力学和化学中，化学势，符号μ，是由美国数学物理学家维拉德.吉布斯于1876年引入的，他的定义如下：“如果对处于静力下的均质物体，我们假设加入无穷小量的任何物质，物体保持均质而它的熵和体积保持不变，物体增加的能量除以加入的物质的量就是那个物质在所考察的物体中的势。

”吉布斯也注意到对于这种定义，任何化学元素或给定比例下元素的化合物都可以被视为一种物质，无论它自身是否可以作为均质存在。

历史在1873年吉布斯的论文《物质表观热力学特性的几何陈述理论》中，他介绍了他的新方程的初步的提纲，可以用来预测或评估当将几种物体或系统接触时可能发生的不同自然过程的趋势。

通过研究均匀物质接触的相互作用，即将物体置于固体、液体和蒸汽中，以及通过使用三维体积-熵-内能图表，吉布斯能够确定三种平衡态，即“必然稳定（necessarily stable）”、“中性（neutral）”和“不稳定”，无论是否发生变化。

在1876年，吉布斯通过引入化学势的概念建立了他的框架，可以用来考察不同的化学物体相互之间的化学反应和状态。

用他自己的话说，摘自1873年吉布斯的结论：在这个描述中，吉布斯所用的ε表示物体的内能，η表示物体的熵，v是物体的体积。

有关术语化学势的准确含义取决于它所在的上下文。

● 当在热力学系统中提到时，化学势表示热力学化学势。

在这里，化学势是典型的热力学状态函数对于分子数的变化的变化。

在不同实验条件下，典型的热力学状态函数是：内能、熵、吉布斯自由能或亥尔姆霍兹自由能。

这些用法被实验化学家、物理学家和化学工程师广泛的使用。

● 理论化学家和物理学家经常使用的化学势是指电化学势，它和密度泛函的泛函微分有关，密度函数有时也叫能量泛函，见密度泛函理论。

这些用法在电子结构理论中被广泛使用。

● 物理学家有时用化学势这个术语来描述基本粒子的相对论系统。

物理化学：2.17化学位(势)

其中
Pi 为混合理气中组分 i 的分压 Pi = xiP ；
i ( T, P) 为组分 i 分压为 Pi = P 时的化学势（组分 i 标准态化学势），也即组分 i 单独存在并且压力为P 时的化学势（也是 T 的函数）；
i ( T, Pi) = i(T, P) + RT ln (Pi/P) = i(T, P) + RT ln (P/P) + RT ln xi = i*( T, P) + RT ln xi
G
F
i
Gi
( )T,P,nj( ji ) ni
( )T,V,nj( ji ) ni
U
H
( ) ( ) S,V,nj( ji) n n i
S,P,n j( ji ) i
G
F
i
Gi
( )T,P,nj( ji ) ni
( )T,V,nj( ji ) ni
U
H
( ) ( ) S,V,nj( ji) n n i
而假想标准态 “” 点的优点是：所有
气体 (包括理气) 的标准态都在这一点，
四、理想气体的化学势
1. 单组分理想气体的化学势
单组分：
G
G ( n )T,P Gm
“单组分体系的偏摩尔自由能（即化学
势）等于其在纯态时的摩尔自由能。”
或：
G Gm
在一定温度压力下，纯理想气体的摩尔自由能可表示为：
Gm(T, P) = Gm(T, P) + RT ln(P/P)
其中：
dU = TdS－PdV + id ni
dH = TdS + VdP + id ni dF = SdT－PdV + id ni

物化朱文涛15 偏摩尔量,化学势

nAdVA + nBdVB = 0
xAdVA + xBdVB = 0
(2) 意义:在等T,p条件下组成变化时遵守的关系 (3) 溶液中各组分的偏摩尔量具有相关性 (4) G-D公式的其他形式其他偏摩尔量的G-D公式五,偏摩尔量的测量:自学偏摩尔量的测量: 自学,自写
§5-3 化学势 (Chemical potential)
V = ∑VBnB
∴ dV = ∑ nBdVB + ∑VBdnB 比较(1)和(2):
V V dT + dp ∑ nBdVB = T p p ,nB ,nC , T ,nB ,nC ,
(2)
Gibbs-Duhem公式
在等T,p条件下: (1) 对二元溶液
∑ n dV
B
B
=0
二,偏摩尔量定义:
V VB = n B T , p ,nC ,
B的偏摩尔体积
(1) 物理意义: (2) 注意:下标是 T,p,nC,… 下标是 , , 均相容量性质才有相应的偏摩尔量 (3) VB是状态函数,强度性质:
VB = f (T , p, xB ,)
V (4) 一般情况下, B ≠ Vm, B
(2)
令 H = H ( S , p, nB , nC ,)
H dH = TdS + Vdp + ∑ dnB n B S,p,nC
(3)
令 A = A(T ,V , nB , nC ,)
A dA = SdT pdV + ∑ dn B n B T,V,nC
(4)
U B n B S,V,nC
二,敞开系统的基本关系式和化学势的其他形式 dG = -SdT + Vdp等基本关系式只适用于组成不变的封闭系统中δW' = 0的过程. 对组成可变的封闭系统(即敞开系统)中 δW' = 0的过程,基本关系式如何表示? 对多组分均相系统:

化学势公式

化学势公式化学势这一概念在化学领域中可是相当重要的哟！咱先来说说啥是化学势。

化学势（μ）就像是物质的“能量倾向”，它决定了物质在不同条件下的流动和变化方向。

化学势的公式可以写成μ = G / n ，其中 G 是吉布斯自由能，n 是物质的量。

打个比方，化学势就好比一群小朋友在操场上玩耍。

操场上有不同的游乐设施，每个设施对小朋友的吸引力就类似于化学势。

如果某个游乐设施特别有趣（化学势高），小朋友们就会纷纷跑过去玩；要是没啥意思（化学势低），小朋友就不怎么想去。

咱们来深入讲讲这个公式。

吉布斯自由能 G 呢，它综合考虑了系统的内能、熵和压力-体积功等因素。

想象一下，这就像是一个大仓库，里面堆满了各种各样的东西，这些东西的价值、摆放的混乱程度以及仓库的空间压力等都影响着这个仓库的整体“价值”。

而物质的量 n ，就像是仓库里某种东西的数量。

化学势就是通过计算 G 和 n 的关系，来告诉我们物质在化学反应或者相变过程中，是倾向于增多还是减少。

在实际的化学过程中，化学势的作用可大了。

比如说，溶液中的溶质扩散，化学势高的区域的溶质会往化学势低的区域跑，直到化学势变得均匀。

这就好像是在教室里，下课的时候同学们会从拥挤的地方往空旷的地方走，最终让教室里的空间分布变得比较均匀。

我还记得有一次在实验室里做实验，研究不同浓度的溶液混合。

当时就深刻体会到了化学势的神奇。

我们准备了两种浓度不同的氯化钠溶液，当把它们放在一起的时候，明显能看到钠离子和氯离子在溶液中“穿梭”，最终形成了浓度均匀的混合溶液。

这其实就是因为化学势的驱动，高化学势的区域向低化学势的区域传递物质，以达到一种平衡状态。

再比如说，在化学反应中，如果产物的化学势总和低于反应物的化学势总和，这个反应就能自发进行。

这就好比是一场比赛，如果获胜的奖励（化学势降低）足够诱人，大家就会积极参与。

总之，化学势公式虽然看起来有点复杂，但只要我们多结合实际的例子去理解，就会发现它其实是我们探索化学世界的一把神奇钥匙。

物化——化学势全解共65页

物化——化学势全解
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、陶渊明（约 365年 —427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。

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