如何區別偏摩爾量與化學勢

時間 2021-09-05 15:53:50

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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