化学势

物理化学化学势知识梳理，包括偏摩尔量、化学势、气体物质的化学势、理想液态混合物中物质的化学势、理想稀溶液中物质的化学势等内容。

化学势

• 偏摩尔量
  • 偏摩尔量的定义
    • 对于多组分系统, 系统状态不仅仅是温度压力的函数
    • 偏摩尔量可以简单的描述为一种组分改变引起 的某种热力学性质的改变
  • 偏摩尔量的物理意义
    • 由定义式可见：定温定压时，往无限大的系统中加 入1mol B物质所引起的 X 的变化，即dX
    • 由偏微商的概念可理解为图中的曲线的斜率
  • 偏摩尔量的集合公式
    • 由于制备过程中保持浓度不变，故偏摩尔体积不变：
    • 若系统有多个组分，则多组分系统的集合公式为：
• 化学势
  • 化学势的定义
    • 化学势的定义：
    • 多组分系统基本公式：
    • 多组分系统的基本公式：
    • 因此化学势的物理意义是:物质的化学势是决定物 质传递方向和限度的强度因素
    • 化学势与T, p的关系:
  • 化学势在多相平衡中的应用
  • 化学势在化学平衡中的应用
• 气体物质的化学势
  • 纯组分理想气体的化学势
  • 理想气体混合物的化学势
    • 对理想气体混合物来说，其中某气体的行为与其单独 占有总体积时相同。所以化学势表示法与纯态时相同. 故
  • 实际气体的化学势——逸度的概念
• 理想液态混合物中物质的化学势
  • 拉乌尔(Raoult)定律
    • 一定温度时，溶液中溶剂的蒸气压pA与溶剂在溶 液中的物质的量分数 xA成正比，其比例系数是纯 溶剂在该温度时的蒸气压pA 。
  • 理想液态混合物的定义
    • 一定温度和压力下，液态混合物中任一组分在 任意浓度范围内都服从拉乌尔定律——称为理想 液态混合物
    • 微观解释：同纯物质处境 理想液态混合物就是混合物中各种分子之间的相互作用 力完全相同。混合物中任何一种物质的分子不论它全部为 哪种分子所包围，其处境与它在纯物质时的情况完全相同
  • 理想液态混合物中物质的化学势
    • 理想液态混合物的特点:体积具有加和性和没有热效应
    • 假定有数种物质组成一液态混合物，每种物质都是挥发 性的，则当此液态混合物与蒸气相达成平衡时，根据平衡 条件，此时混合物中任意物质B在两相中的化学势相等。 即
    • 而蒸气相为一混合气体，假定蒸气均遵守理想气体定律 ，则其中物质B的化学势可表示为
• 理想稀溶液中物质的化学势
  • 亨利(Henry)定律
    • 一定温度时，稀溶液中挥发性溶质的平衡分压pB与溶质 在溶液中的物质的量分数xB成正比
  • 理想稀溶液的定义
    • 一定的温度和压力下，在一定的浓度范围内， 溶剂遵守拉乌尔定律、溶质遵守亨利定律的溶液 称为理想稀溶液
  • 理想稀溶液中物质的化学势
    • 溶剂遵守拉乌尔定律，其化学势表达式为：
• 不挥发性溶质稀溶液的依数性
  • 溶液的凝固点下降
  • 渗透压
    • 渗透压的应用: 测定溶质（高分子）的摩尔质量：
• 非理想多组分系统中物质的化学势
  • 实际液态混合物对理想液态混合物的偏差
    • 溶液的蒸气压对拉乌尔定律正偏差
    • 溶液的蒸气压对R.L负偏差
  • 非理想液态混合物中物质的化学势及活度的概念
  • 非理想溶液中物质的化学势及活度
    • 非理想溶液中的溶剂不符合拉乌尔定律，溶质也不符合 亨利定律。为了使非理想溶液中溶剂和溶质的化学势分别 与理想稀溶液中的形式相同，也是以活度代替浓度
    • 对于非理想溶液中的溶质，则采用理想稀溶液中溶质的 化学势形式来表示，即以亨利定律为基准校正其浓度，此 时溶质的化学势可表示为
  • 活度的求算