推导:该平衡系统有K个组分,Φ个相每一相中有(K-1)个浓度,共有Φ个相,除了Tp外还必须指定Φ(K-1)个浓度。根据相平衡条件,每个组分在各相中的化学势相等: (α) =μ(β)=. μ(Φ) 则每个组分有(Φ-1)个等式,K个组分则共有K(Φ-1)个等式。: f= Φ(K-1) + 2 -K(Φ-1)=KΦ-Φ +2 -KΦ+Kf=K-Φ+2
注意:1)相律只适用于相平衡系统2)上面假设每个组分在每相中都存在,但这不是必要条件因为在某一相中少一个组分,就会少一个平衡等式,相律公式不变2)f=K-Φ+2是一般关系,其中2是指T,p。若系统条件不符,则f=K-Φ+n。a.考虑更多的因素,如电场,磁场,n包括外界影响因素b.系统有多个T、p,n包括所有T、p;c.若系统指定温度则n=1或0。或/和压力,p146例1.2
例1Na,CO,有三种含水盐:Na,CO3.H,O,Na,CO3:7H,O,Na,CO310H,0(1)pe下,与Na,CO(ag)和冰共存的含水盐最多有几种?(2)30℃时,可与水蒸气共存的含水盐最多有几种?解:系统由Na,CO,和H,O构成,K=2若S-5,但存在三个平衡关系:R=3,Na,CO3+xH,O=NaCO3:xH0:.K=2
1)指定p,f=2-Φ+1=3-Φ当f=0,Φ=3:Φ最多为3,与Na,CO3(aq)和冰(s)与共存的盐只有一种。2)指定30℃,f=3-Φ,当f=0,Φ=3Φ最多为3,:与水蒸气共存的含水盐最多有2种
例2说明下列平衡系统的自由度数f=?1)25℃,pe下,与NaCl(ag)和NaCI(s)平衡共存2)12(s)与I2(g)平衡共存3)开始时用任意量的HCI(g)和NH(g)组成系统反应 HCI(g)+NH3(g)台 NH,CI(s) 达平衡解:1)K=2,Φ=2,指定25℃,p9,:f-2-2+0=0(饱和浓度为定值)2) K=1, Φ=2, :: f= 1-2 + 2 = 1 (p or T)3) K=2, Φ =2(g,s),. :f = 2 - 2 + 2 = 2(T,p或T,某气体浓度)P147,习题5
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