§5.1相律 力东理王大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 相律(phase rule)为多相平衡系统的研究建立了热 力学的基础，是物理化学中最具有普遍性的规律之一 ，它讨论平衡系统中相数、独立组分数与描述该平衡 系统的变数之间的关系。 独立组分数(number of independent component) 定义： C=S-R-R 在平衡体系所处的条件下，能够确保各相组成所 需的最少独立物种数称为独立组分数。它的数值等于 体系中所有物种数S减去体系中独立的化学平衡数R, 再减去各物种间的浓度限制条件R
12 §5.1 相 律 独立组分数（number of independent component） C S R R' 定义： = − − 在平衡体系所处的条件下，能够确保各相组成所 需的最少独立物种数称为独立组分数。它的数值等于 体系中所有物种数 S 减去体系中独立的化学平衡数R， 再减去各物种间的浓度限制条件R'。 相律(phase rule)为多相平衡系统的研究建立了热 力学的基础，是物理化学中最具有普遍性的规律之一 ，它讨论平衡系统中相数、独立组分数与描述该平衡 系统的变数之间的关系
§5.1相律 归东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 对于化学平衡条件，必须是独立的 例如系统中有如下反应： (1①)CO+HO=CO2+H2 、1 (2)C0+502=C02 1 (3)H2+O2=H20 这三个反应中只有两个是独立的，所以R=2
13 §5.1 相 律 对于化学平衡条件，必须是独立的 2 2 2 (1) CO H O CO H + = + 例如系统中有如下反应： 这三个反应中只有两个是独立的，所以 R=2 2 2 1 (2) CO O CO 2 + = 2 2 2 1 (3) H O H O 2 + =
§5.1； 相律 力东理王大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 又如，在真空容器中发生如下反应： 2NH3(g)=N2(g)+3H,(g) 因为有一个独立的化学反应，所以=1 因为两种气体的量保持一定的比例 N2(g):H,(g)=1:3 所以 R=1, C=S-R-R-1
14 又如，在真空容器中发生如下反应： 因为有一个独立的化学反应，所以 R=1 因为两种气体的量保持一定的比例 N (g) H (g) 1 2 2 : :3 = 所以 ' ' R C S R R = = − − = 1, 1 §5.1 相 律
§5.1相律 归东理子大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 对于浓度限制条件R‘,必须是在同一相中几个 物质浓度之间存在的关系，能有一个方程把它们的 化学势联系起来。例如： CacO,(s)=CaO(s)+CO2 (g) C=S-R-R=3-1-0=2 因为CaO(s),C0,(g) 不在同一相中
15 对于浓度限制条件R‘，必须是在同一相中几个 物质浓度之间存在的关系，能有一个方程把它们的 化学势联系起来。例如： ' C S R R =−− = − − 3 1 0 = 2 因为 不在同一相中 CaO(s), CO (g) 2 §5.1 相 律
§5.1相律 力东理子大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 设考虑某平衡系统，其中含有$种不同的化学物 种，有Φ个相。我们先假定在每个相中每种化学物种 都存在，并假定没有化学变化发生。 x xg.x B Y x x x.xg Φ相 x x.x9 总的变量数为： S种 SΦ+2(T,p)
16 §5.1 相律 设考虑某平衡系统，其中含有S种不同的化学物 种，有Φ个相。我们先假定在每个相中每种化学物种 都存在，并假定没有化学变化发生。 s s s s x x x x x x x x x x x x x x x x 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Φ相 S种 总的变量数为： SΦ+2(T，p)