① 谁能谈谈,化学势的本质是什么
首先明确其应用范围,在热化学中,化学势是强度性质,状态函数。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。
例 试比较和论证下列四种状态纯水的化学势大小顺序
(1)373.15K,101325Pa液态水的化学势
(2)373.15K,101325Pa水蒸气的化学势
(3)373.15K,202650Pa液态水的化学势
(4)373.15K,202650Pa水蒸气的化学势
4>3> 1=2
[导引]:化学势作为判据应用于相变化过程,若两相平衡,则两相的化学势必然相等,若两相未建立平衡,则物质必由化学势高的一相自发地向化学势低的一相转移,由此可推断四种状态的纯水,其化学势的相对大小。
通俗的说,在相转变的过程中,质量总是从化学势高的相转变到化学势低的相,这就是化学势的物理意义,也就是说化学势是推动相变中质量转移的一种势,它总是使质量从具有较高的化学势的相转移到具有较低化学势的相,就象温度是推动热量转移的一种势,它总是使热量从具有较高温度的物体转移到具有较低温度的物体。化学势推动下进行相转变的结果总是使系统的功势函数减少,作功能力降低。
系统的平衡有三个方面,即"热平衡","力平衡",'质量作用平衡",其中"力平衡"就是系统的每一个部分所受到的广义力都要能在统计平均效果上相互抵消.如果系统内有压强差,那么就会引起机械运动."热平衡"是指温度的平衡,如果系统有温度差,就会有"热传导"."质量作用平衡"可被分为"化学平衡"和"相平衡"."化学平衡"指正反应和逆反应的效果完全抵消,在这种平衡中,与"压强","温度"相当的量叫"化学势",相变以及其他的质量作用方式在"改变粒子数"方面都与化学反应极为相似,所以任何一种"质量相互作用"中所涉及的强度量都被称为"化学势".
为什么在看的文章里那些能量都带着化学势?形成分子的过程就引起了分子和原子两种不同系统的质量变化,自然会有"化学势",不过更深的理解应该通过统计力学来看。
② 273k,200kpa时,液态水和固态水的化学势大小为什么
固态化学势大于液态化学势,压力增大冰会变成水,从化学势高的变向化学势低的。版
恒温恒压条权件下,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。
(2)对纯水恒温加压化学势为什么增大扩展阅读:
分子总是从化学势高的相进入化学势低的相,从而降低系统的总自由能,并使系统达到平衡态,达到平衡时将满足温度相等TA=TB和化学势相等μA=μB。
在判断化学反应方向的时候,我们常用吉布斯自由能来判断,相比之下化学势判断更为基本。其实在化学、热力学和统计物理中都可以有不同的理解,用纯粹的物理化学角度来理解会很抽象。
我们可以把化学势看作一种类似温度的强度物理量,温度是能量关于熵的微分,化学势是自由能关于物质量的微分。化学势表示成分变化对能量变化的影响,描述了系统发生交换时的“粒子的可获得性”,如果化学势在两个系统中相等,系统就不存在交换。
③ 什么是水势,与浓度有何关系
在等温等抄压下,体系袭(如细胞)中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差。用符号ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的运动需要能量作功,所以水分的移动和平衡是一个属于“能学”的问题,长期以来误用力(如吸水力)的概念来描述。60年代以后,植物生理学中,关于水分进出细胞的问题,普遍采用水势的概念,水势概念是从热力学的基本规律中推导出来的,它由自由能、化学势引伸而来。水势是推动水分移动的强度因素。可通俗地理解为水移动的趋势。水总是由高水势处自发流向低水势处,直到两处水势相等为止。任何含水体系的水势,要受到能改变水自由能的诸因素(如溶质、压力等)的影响,使体系的水势有所增减。例如溶于水的溶质能降低体系的自由能,使水势降低。纯水的水势被规定:在标准状况下(在一个大气压下,与体系同温度时)为零。这里说的纯水是指不以任何方式(物理或化学)与其他物质结合的纯的自由水。它“无牵无挂”所含自由能最高,所以纯水的水势最高。当纯水中溶有任何物质时,由于溶质(分子或离子)与水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水势比纯水低。溶液的溶质越多,溶液的水势越低。
浓度越大水势越小
④ 物理化学中的为什么化学势μ1 =μ2,具体题目见详细说明处
化学势是偏摩尔吉布斯自由能,而多相体系的偏摩尔量具有加和性,数学表达式就是:
Gθ = nAμ1 + nBμ2
这里已知,nA = m/(m+n),nB = n/(m+n),注意,必须满足nA + nB = 1mol(归一化),
因此 Gθ = μ1m/(m+n) + μ2n/(m+n)
⑤ 对纯水进行恒温加压,则其化学势将
化学势=Gm=-SdT+VdP=VdP 积分G=V(P2-P1)>0 所以化学势升高