1樓:
化學勢一、定義
一種物質a被新增到另一種物質b中,混合物的自由能g可以表示為:
g= xaga+ xbgb+ δgmix
其中:xa和xb分別為物質a、b的含量,ga 和gb分別為物質a、b的吉布斯自由能.
而 δgmix=δhmix- tδsmix
對於理想固溶體而言,系統中兩物質的體積以及內能均保持不變,因此焓變為零,即δhmix=0,統計熱力學給出混合熵的公式為:
δsmix=-r(xalnxa+ xblnxb)
因此,混合後系統的吉布斯自由能為:
g = (ga + rt lnxa) xa + (gb +rt lnxb) xb
物質a、b的化學勢ua,ub就分別等於:
ua = ga + rt lnxa
ub = gb + rt lnxb
因此,混合後系統的吉布斯自由能可以用化學勢表示成:
g= ua xa + ub xb
從微分學理解,化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分
ua=(δg/δna) t,p,nb=常數
所以,化學勢又稱為偏摩爾勢能.
二、 討論
1、物理意義:
恆溫恆壓條件下,在指定組成的無限大體系中,加入1mol的b物質引起體系的gibbs能的改變.也就是說,在指定條件下1mol的b物質對體系的g的貢獻.化學勢是強度性質,狀態函式.
2、約束條件
注意到,化學勢的定義是從恆溫、恆壓、恆內能、恆體積條件下得到的,因此實際固溶體中,系統自由能變化還會包括化學勢以外的能量變化.
化學勢的偏微分定義具有普適性,表示成分變化對能量變化的影響,即可以是線性關係,也可以是非線性關係.
3、適用範圍
化學勢的適用範圍是氣體、液體,但對於固體而言,由於引入一種物質,系統的原有物質不可能保持恆定,即內能和體積將會相應發生改變,此時,化學勢需要做出相應修正,用擴散勢代替.偏摩爾量定義:
在溫度、壓力及除了組分b以外其餘組分的物質的量均不變的條件下,廣度量x隨組分b的物質的量nb變化率xb稱為組分b的偏摩爾量.
方程式:
xb=(φx/φnb)t、p、nc
對於純物質,並不存在偏摩爾量的概念,它就是摩爾量.
偏摩爾體積可以看作是某一定濃度溶液中1摩爾該組分體系總體積的貢獻.
2樓:鳳濯羽
簡單的說,偏摩爾量包括了化學勢。偏摩爾量partial molar quantity,在溫度、壓力及除了組分b以外其餘組分的物質的量均不變的條件下,廣度量x隨組分b的物質的量nb變化率xb稱為組分b的偏摩爾量。偏摩爾量就是解決「體系組成的變化對體系狀態影響問題的」。
化學勢又稱偏摩爾勢能,就是吉布斯自由能的偏摩爾量,所以化學勢也是一種偏摩爾量
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