物理化学电子教案—第六章6.1引言6.2多相体系平衡的一般条件6.3相律6.4单组分体系的相图6.5二组分体系的相图及其应用6.6三组分体系的相图及其应用第六章相平衡相变是自然界普遍存在的一种突变现象，也是物理化学中充满难题和机遇的领域之一。相变现象丰富多彩，如大海里的万顷碧波，初秋早晨湖面上的袅袅轻烟和高山上的缕缕薄雾，夏天黄昏时万里云空中的朵朵彩云及冬日雪后琳琅满目的雪花和冰晶便是水的各种相态。由此可见自然界中相变的千姿百态之一斑。相变也是充满意外发现的领域，如超导（1911年）、超流都是科学史上与相变有关的重大发现。引言相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一。研究多相体系的平衡在化学、化工的科研和生产中有重要的意义，例如：溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识。相变研究方法主要有解析方法和几何方法，前者具有简明、定量化的特点，而后者则具有直观和整体性的特点。相图（phasediagram）表达多相体系的状态如何随温度、压力、组成等强度性质变化而变化的图形，称为相图。引言引言相（phase）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P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）。二组分系统互溶情况示意图（a）完全互溶（b）完全不互溶（c）部分互溶§6-1相律1.基本概念及定义①相和相数系统中物理性质和化学性质都完全相同的部分—相。相与相之间存相界面，系统中相的数目称为相数，用P表示。②自由度数系统中在一定范围内可以独立变化而不引起相的改变的强度性质的数目，称为自由度数，简称自由度，用F表示。③物种数和(独立)组分数物种数S——系统中存在的化学物质数；独立组分数C简称组分数，由下式定义：C=S–R-R’R——独立的化学反应计量式数目；R′——除一相中各物质的摩尔分数之和为1这个关系以外的不同物种的组成间的独立关系数。R′包括：(i)当规定系统中部分物种只通过化学反应由另外物种生成时，由此可能带来的同一相的组成关系；如,仅由NH4HCO3(s)部分分解，建立如下反应平衡：NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)有x(NH3)=x(H2O)=x(CO2)则R′=2C=S–R-R’=4–1-2=1(ii)当把电解质在溶液中...
