溶液无化学势,怎么理解?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/28 12:42:27
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有溶剂溶质之分者成为溶液,无溶剂溶质之分者称为混合物

恒温恒压条件下,在指定组成的无限大体系中,加入1mol的B物质引起体系的Gibbs能的改变。也就是说,在指定条件下1mol的B物质对体系的G的贡献。化学势是强度性质,状态函数。--这是化学势定义

化学势(Chemical potential )
一、定义
一种物质A被添加到另一种物质B中,混合物的自由能G可以表示为:
G= XAGA+ XBGB+ ΔGmix
其中:XA和XB分别为物质A、B的含量,GA 和GB分别为物质A、B的吉布斯自由能。

ΔGmix=ΔHmix- TΔSmix
对于理想固溶体而言,系统中两物质的体积以及内能均保持不变,因此焓变为零,即ΔHmix=0,统计热力学给出混合熵的公式为:
ΔSmix=-R(XAlnXA+ XBlnXB)
因此,混合后系统的吉布斯自由能为:
G = (GA + RT lnXA) XA + (GB +RT lnXB) XB
物质A、B的化学势uA, uB就分别等于:
uA = GA + RT lnXA
uB = GB + RT lnXB
因此,混合后系统的吉布斯自由能可以用化学势表示成:
G= uA XA + uB XB
从微分学理解,化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分
uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常数
所以,化学势又称为偏摩尔势能。
二、 讨论
1、物理意义:
恒温恒压条件下,在指定组成的无限大体系中,加入1mol的B物质引起体系的Gibbs能的改变。也就是说,在指定条件下1mol的B物质对体系的G的贡献。化学势是强度性质,状态函数。
2、约束条件
注意到,化学势的定义是从恒温、恒压、恒内能、恒体积条件下得到的,因此实际固溶体中,系统自由能变化还会包括化学势以外的能量变化。
化学势的偏微分定义具有普适性,表示成分变化对能量变化的影响,即可以是线性关系,也可以是非线性关系。
3、适用范围
化学势的适用范围是气体、液体