2.相律的推导 §5.3相律 f=S-R-R-0+2=C-0+2 相律是相平衡体系中揭示相数Φ,独立组分数C和 自由度f之间关系的规律。式中2通常指T,p两个变量。 相律最早由Gibbs提出,所以又称为Gibbs2相律。如果除 T,p外,还受其它力场影响,则2改用n表示,即: f+F=C+n 例如:盐溶液与纯溶剂达渗透平衡, Φ=2,S=2,n=3温度和压力(渗透平衡时有两个压力) R=0,R'=0,C=2 f=C-Φ+3=2-2+3=3
§ 5.3 相律 f = S – R – R` –φ+ 2 = C –φ + 2 2.相律的推导 相律是相平衡体系中揭示相数 ,独立组分数C和 自由度 f 之间关系的规律。式中2通常指T,p两个变量。 相律最早由Gibbs提出,所以又称为Gibbs相律。如果除 T,p外,还受其它力场影响,则2改用n表示,即: f C n + = + F 例如:盐溶液与纯溶剂达渗透平衡, f =C- +3=2-2+3=3 =2,S=2,n=3温度和压力(渗透平衡时有两个压力) R=0,R’=0,C=2
3.物种数和独立组分数 §5.3相律 (1)物种数 number of substance 一系统中所包含的可以单独分离出来、并能独 立存在的化学物质的数目,称为系统的“物种 数”,记作S。 如:NaC的水溶液中,有Na+、C、H+和OH但 只能算两种物质,S=2。 处于不同相态的同种化学物质,只能算一个 物种。如:液态水和水蒸气
3.物种数和独立组分数 (1)物种数 ( number of substance ) ——系统中所包含的可以单独分离出来、并能独 立存在的化学物质的数目,称为系统的“物种 数”,记作S。 如:NaCl的水溶液中,有Na+ 、Cl-、H+和OH- 但 只能算两种物质,S = 2。 处于不同相态的同种化学物质,只能算一个 物种。如:液态水和水蒸气。 § 5.3 相律
3.物种数和独立组分数 §5.3相律 (2)独立组分数 (number of independent component 一足以确定平衡体系中的所有各相组成所 需要的最少的物质的数目,记作C。 S≥C( C=S-R-R R是独立化学平衡数, R'是独立浓度关系数
3.物种数和独立组分数 § 5.3 相律 (2)独立组分数 (number of independent component ) ——足以确定平衡体系中的所有各相组成所 需要的最少的物质的数目,记作C。 S≥C C = S – R – R` R是独立化学平衡数, R'是独立浓度关系数
3.物种数和独立组分数 §5.3相律 (A)对于独立化学平衡数,要注意“独立”两个字。 例如:系统中含有C(s)、C0(g)、H20(g)、 CO2(g)、H2(g)等五种物质,可能存在的反应有 (1)C(s)+H20g)=C0(g)+H2(g) (2)C(s)+C02(g)=2C0(g) (3)C0(g)+H20(g)=C02(g)+H2(g) 但这三个反应并不是独立的,反应(3)可以由(1) 和(2)得到,所以真正独立的平衡数只有R=2
(A)对于独立化学平衡数,要注意“独立” 两个字。 例如:系统中含有C(s)、CO(g)、H2O(g)、 CO2(g)、H2(g)等五种物质,可能存在的反应有 (1) C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) (2) C(s)+CO2(g)=2CO(g) (3)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 但这三个反应并不是独立的,反应(3)可以由(1) 和(2)得到,所以真正独立的平衡数只有R=2。 3.物种数和独立组分数 § 5.3 相律
3.物种数和独立组分数 §5.3相律 (B)对于浓度关数R',要注意应限于在同一相中应用。 假如分解产物(反应产物)分别处于不同相中,则不能 计算浓度关系数。 例如:CaC03(s)=CaO(s)+C02(g) 这个分解反应,产物是固相,C02是气相,所以虽 然两者的量之比是1:1,但xca0=1,xco,=1, 因而,无浓度限制关系,所以 R'=0,S=3,R=1,C=2
(B)对于浓度关数R’ ,要注意应限于在同一相中应用。 假如分解产物(反应产物)分别处于不同相中,则不能 计算浓度关系数。 例如:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 这个分解反应,产物是固相,CO2是气相,所以虽 然两者的量之比是1:1,但 , , 因而,无浓度限制关系, 所以 R’=0,S=3,R=1, C=2。 1 CaO x = 1 CO2 x = 3.物种数和独立组分数 § 5.3 相律