① 誰能談談,化學勢的本質是什麼
首先明確其應用范圍,在熱化學中,化學勢是強度性質,狀態函數。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。
例 試比較和論證下列四種狀態純水的化學勢大小順序
(1)373.15K,101325Pa液態水的化學勢
(2)373.15K,101325Pa水蒸氣的化學勢
(3)373.15K,202650Pa液態水的化學勢
(4)373.15K,202650Pa水蒸氣的化學勢
4>3> 1=2
[導引]:化學勢作為判據應用於相變化過程,若兩相平衡,則兩相的化學勢必然相等,若兩相未建立平衡,則物質必由化學勢高的一相自發地向化學勢低的一相轉移,由此可推斷四種狀態的純水,其化學勢的相對大小。
通俗的說,在相轉變的過程中,質量總是從化學勢高的相轉變到化學勢低的相,這就是化學勢的物理意義,也就是說化學勢是推動相變中質量轉移的一種勢,它總是使質量從具有較高的化學勢的相轉移到具有較低化學勢的相,就象溫度是推動熱量轉移的一種勢,它總是使熱量從具有較高溫度的物體轉移到具有較低溫度的物體。化學勢推動下進行相轉變的結果總是使系統的功勢函數減少,作功能力降低。
系統的平衡有三個方面,即"熱平衡","力平衡",'質量作用平衡",其中"力平衡"就是系統的每一個部分所受到的廣義力都要能在統計平均效果上相互抵消.如果系統內有壓強差,那麼就會引起機械運動."熱平衡"是指溫度的平衡,如果系統有溫度差,就會有"熱傳導"."質量作用平衡"可被分為"化學平衡"和"相平衡"."化學平衡"指正反應和逆反應的效果完全抵消,在這種平衡中,與"壓強","溫度"相當的量叫"化學勢",相變以及其他的質量作用方式在"改變粒子數"方面都與化學反應極為相似,所以任何一種"質量相互作用"中所涉及的強度量都被稱為"化學勢".
為什麼在看的文章里那些能量都帶著化學勢?形成分子的過程就引起了分子和原子兩種不同系統的質量變化,自然會有"化學勢",不過更深的理解應該通過統計力學來看。
② 273k,200kpa時,液態水和固態水的化學勢大小為什麼
固態化學勢大於液態化學勢,壓力增大冰會變成水,從化學勢高的變向化學勢低的。版
恆溫恆壓條權件下,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。
(2)對純水恆溫加壓化學勢為什麼增大擴展閱讀:
分子總是從化學勢高的相進入化學勢低的相,從而降低系統的總自由能,並使系統達到平衡態,達到平衡時將滿足溫度相等TA=TB和化學勢相等μA=μB。
在判斷化學反應方向的時候,我們常用吉布斯自由能來判斷,相比之下化學勢判斷更為基本。其實在化學、熱力學和統計物理中都可以有不同的理解,用純粹的物理化學角度來理解會很抽象。
我們可以把化學勢看作一種類似溫度的強度物理量,溫度是能量關於熵的微分,化學勢是自由能關於物質量的微分。化學勢表示成分變化對能量變化的影響,描述了系統發生交換時的「粒子的可獲得性」,如果化學勢在兩個系統中相等,系統就不存在交換。
③ 什麼是水勢,與濃度有何關系
在等溫等抄壓下,體系襲(如細胞)中的水與純水之間每偏摩爾體積的水的化學勢差。用符號ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的運動需要能量作功,所以水分的移動和平衡是一個屬於「能學」的問題,長期以來誤用力(如吸水力)的概念來描述。60年代以後,植物生理學中,關於水分進出細胞的問題,普遍採用水勢的概念,水勢概念是從熱力學的基本規律中推導出來的,它由自由能、化學勢引伸而來。水勢是推動水分移動的強度因素。可通俗地理解為水移動的趨勢。水總是由高水勢處自發流向低水勢處,直到兩處水勢相等為止。任何含水體系的水勢,要受到能改變水自由能的諸因素(如溶質、壓力等)的影響,使體系的水勢有所增減。例如溶於水的溶質能降低體系的自由能,使水勢降低。純水的水勢被規定:在標准狀況下(在一個大氣壓下,與體系同溫度時)為零。這里說的純水是指不以任何方式(物理或化學)與其他物質結合的純的自由水。它「無牽無掛」所含自由能最高,所以純水的水勢最高。當純水中溶有任何物質時,由於溶質(分子或離子)與水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水勢比純水低。溶液的溶質越多,溶液的水勢越低。
濃度越大水勢越小
④ 物理化學中的為什麼化學勢μ1 =μ2,具體題目見詳細說明處
化學勢是偏摩爾吉布斯自由能,而多相體系的偏摩爾量具有加和性,數學表達式就是:
Gθ = nAμ1 + nBμ2
這里已知,nA = m/(m+n),nB = n/(m+n),注意,必須滿足nA + nB = 1mol(歸一化),
因此 Gθ = μ1m/(m+n) + μ2n/(m+n)
⑤ 對純水進行恆溫加壓,則其化學勢將
化學勢=Gm=-SdT+VdP=VdP 積分G=V(P2-P1)>0 所以化學勢升高