简中国绅草术大空 University of Science and Technology of China 第6章相平衡衡和相图 Chapter 6 Phase equilibrium and phase diagrams
ㅢㄖ ᒩ㺗ૂഴ Chapter 6 Phase equilibrium and phase diagrams
§6.1引言 >热力学在化学领域的重要应用： ·热平衡 ·相平衡 ·化学平衡 >热力学第一定律→U,H→热化学，变化的热效应 >热力学第二定律→S,A,G→变化的方向性，过程的 可逆性，平衡的判据 >多组分系统→偏摩尔量，化学势→在相平衡、化 学平衡中的应用 2
2 c6.1ᕋ䀶 ¾ ✝࣋ᆖ൘ॆᆖ亶ฏⲴ䟽㾱ᓄ⭘˖ • ✝ᒣ㺑 • ᒣ㺑 • ॆᆖᒣ㺑 ¾ ✝࣋ᆖㅜаᇊᖻ o U, H o ✝ॆᆖˈਈॆⲴ✝᭸ᓄ ¾ ✝࣋ᆖㅜҼᇊᖻ o S, A, G o ਈॆⲴᯩੁᙗˈ䗷〻Ⲵ ਟ䘶ᙗˈᒣ㺑Ⲵࡔᦞ ¾ ཊ㓴࠶㌫㔏 o ٿ᪙ቄ䟿ˈॆᆖ࣯PB o ൘ᒣ㺑ǃॆ ᆖᒣ㺑ѝⲴᓄ⭘
一、相平衡研究的意义 >工业生产、科学研究、日常生活. 超临界流体 与绿色化工 Metallurgy Distillation Superconduction Supercritical fluid Dissolution crystallization 3
3 жȽᒩ㺗⹊ガⲺᝅѿ ¾ᐕъ⭏ӗǃ、ᆖ⹄ウǃᰕᑨ⭏⍫. Metallurgy Distillation Superconduction Supercritical fluid Dissolution & crystallization
二、基本概念 1.相(Phase):系统中宏观上化学组成、物理和 化学性质完全均匀的部分称为一个相。 >界面：不同相之间在界面上的宏观性质有突变 >相数：① >常见物质存在形式与相： ·气体：混合气体是一个相： ·液体：混合液体按照互溶程度可以是单相、两相或 三相共存； ·固体：一种固体就是一个相，与分散形式无关。 √固溶体：一种固体以原子分子水平均匀分散在另一 种固体中形成的固体溶液，是一个相
4 ӂȽะᵢᾸᘫ 1. (Phase)˖㌫㔏ѝᆿ㿲кॆᆖ㓴ᡀǃ⢙⨶઼ ॆᆖᙗ䍘ᆼޘ൷रⲴ䜘࠶〠ѪањDŽ ¾ ⭼䶒˖н਼ѻ䰤൘⭼䶒кⲴᆿ㿲ᙗ䍘ᴹケਈ ¾ ᮠ˖) ¾ ᑨ㿱⢙䍘ᆈ൘ᖒᔿо˖ • ≄փ˖ਸ≄փᱟањ˗ • ⏢փ˖ਸ⏢փ᤹➗ӂⓦ〻ᓖਟԕᱟঅǃєᡆ йޡᆈ˗ • പփ˖а⿽പփቡᱟањˈо࠶ᮓᖒᔿᰐޣDŽ 9പⓦփ˖а⿽പփԕᆀ࠶ᆀ≤ᒣ൷र࠶ᮓ൘ਖа ⿽പփѝᖒᡀⲴപփⓦ⏢ˈᱟањDŽ
2.相律(Phase rules):定性表述平衡系统中相数、 组分数和描述系统的变量数之间的关系。 ·Gibbs相律： ·定性表述：只知相和影响因素的数目，但不知具体是 哪些相、影响因素或系统变量。 自由度(degree of freedom):确定平衡系统状态所需 要的独立强度变量数，称为系统的自由度f。 5
5 2. ᖻ (Phase rules)˖ᇊᙗ㺘䘠ᒣ㺑㌫㔏ѝᮠǃ 㓴࠶ᮠ઼᧿䘠㌫㔏Ⲵਈ䟿ᮠѻ䰤Ⲵޣ㌫DŽ • Gibbsᖻ˖ • ᇊᙗ㺘䘠˖ਚ⸕઼ᖡ૽ഐ㍐Ⲵᮠⴞˈնн⸕ާփᱟ ଚӋǃᖡ૽ഐ㍐ᡆ㌫㔏ਈ䟿DŽ • 㠚⭡ᓖ (degree of freedom)˖⺞ᇊᒣ㺑㌫㔏⣦ᘱᡰ䴰 㾱Ⲵ⤜・ᕪᓖਈ䟿ᮠˈ〠Ѫ㌫㔏Ⲵ㠚⭡ᓖ fDŽ