大学物理化学公式总结第2章 相平衡.ppt

2.0 相平衡研究的内容和方法 Ⅰ 相律 相（phase）的概念： 体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下有明显的界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。体系中相的总数称为相数，用Φ表示。 气体，不论有多少种气体混合，只有一个气相。 液体，按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。 固体，一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液除外，它是单相）。 自由度数 相律的数学表达式及其推导 Ⅱ 单组分系统相平衡热力学 Ⅲ 多组分系统相平衡 2.5 理想液态混合物 二、理想液态混合物中任意组分的化学势 三、理想液态混合物的混合性质 四、理想液态混合物的气液平衡 2.6 理想稀溶液 2.7 理想稀溶液的依数性 2.8 真实液态混合物、真实溶液、活度 单组分系统相图 水的相图 水的相图 水的相图 水的相图 分凝系数 部分互溶的双液系 第五章 相平衡 §5.1 引 言 §5.1 引 言 §5.1 引 言 §5.1 引 言 §5.2 多相系统平衡的一般条件 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.3 相 律 §5.4 单组分系统的相平衡 §5.4 单组分系统的相平衡 §5.4 单组分系统的相平衡 Clausius-Clapeyron方程 Clausius-Clapeyron方程 Clausius-Clapeyron方程 Clausius-Clapeyron方程 Clausius-Clapeyron方程 外压与蒸气压的关系—— 不活泼气体对液体蒸气压的影响 水的相图 三相点与冰点的区别 三相点与冰点的区别 超临界状态 §5.5 二组分系统的相图及应用 §5.5 二组分系统的相图及应用 理想的二组分液态混合物—— 完全互溶的双液系 理想的完全互溶双液系 杠杆规则（Lever rule） 蒸馏（或精馏）的基本原理 蒸馏（或精馏）的基本原理 蒸馏（或精馏）原理 蒸馏（或精馏）原理 非理想的二组分液态混合物 部分互溶的双液系 不互溶的双液系——蒸汽蒸馏 简单的低共熔二元相图 结晶法精制盐类 水-盐冷冻液 形成化合物的系统 形成化合物的系统 液、固相都完全互溶的相图 液、固相都完全互溶的相图 完全互溶固溶体的相图 完全互溶固溶体的相图 完全互溶固溶体的相图 固态部分互溶的二组分系统 区域熔炼（zone melting） 区域熔炼（zone melting） 分凝系数 §5.6 三组分系统的相图及其应用 三组分系统的相图及其应用 部分互溶的三液体系统 T - x1，x2 图 T - x1，x2 图 （2）有两对部分互溶系统 （2）有两对部分互溶系统 （3）有三对部分互溶系统 （3）有三对部分互溶系统 （3）有三对部分互溶系统 萃取原理 萃取原理 萃取塔 二固体和一液体的水盐系统 二固体和一液体的水盐系统 二固体和一液体的水盐系统 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 利用温差提纯盐类 三组分低共熔系统的相图 三组分低共熔系统的相图 三组分低共熔系统的相图 三组分低共熔系统的相图 三组分低共熔系统的相图 直角坐标表示法 直角坐标表示法 *§5.7 二级相变 *§5.7 二级相变 设杂质在固相和液相中的浓度分别为 和 ，则分凝系数 为： ，杂质在液相中的浓度大于固相。如果加热环自左至右移动，杂质集中在右端。 ，杂质在固相中的浓度大于液相，当加热环自左至右移动，杂质集中在左端。 的情况 材料中含有杂质后，使熔点降低。 相图上面是熔液，下面是固体，双线内为固液两相区 因为 当加热至P点，开始熔化，杂质浓度为 加热环移开后，组成为N的固体析出，杂质浓度为 所以固相含杂质比原来少，杂质随加热环移动至右端。 的情况 杂质熔点比提纯材料的熔点高 组成为P的材料熔化时液相中杂质含量为 凝固时对应固体N点的杂质含量为 所以固相中杂质含量比原来多，区域熔炼的结果，杂质集中在左端。 因为 如果材料中同时含有 和 的杂质，区域熔炼结果必须“斩头去尾”，中间段才是高纯物质。 等边三角形坐标表示法 当 用正三棱柱体表示，底面正三角形表示组成，柱高表示温度或压力 可用正三角形平面图表示 因为 无法用相图表示 当 保持温度或压力不变 当 保持温度和压力都不变 在等边三角形上，沿反时针方向标出三个顶点 等边三角形坐标表示法 三个顶点分别表示纯组分A，B 和 C