C在多组分体系中,每一组分的行为与各组分单 独存在时不一样。这种差别所产生的原因是由 于,不同种类分子间的相互作用与同类分子间 的相互作用不同。这种差别不仅随组成体系的 物质种类而异,而且还是浓度的函数。为了描 述多组分体系中每一种物质的实际行为,引进 了化学势的概念,它将各组分间的所有影响因 素都包括在其中了。由于化学势概念的建立, 热力学基本原理可以推广使用到存在着各种变 化的多组分体系之中,这正是建立这一概念的 意义
在多组分体系中,每一组分的行为与各组分单 独存在时不一样。这种差别所产生的原因是由 于,不同种类分子间的相互作用与同类分子间 的相互作用不同。这种差别不仅随组成体系的 物质种类而异,而且还是浓度的函数。为了描 述多组分体系中每一种物质的实际行为,引进 了化学势的概念,它将各组分间的所有影响因 素都包括在其中了。由于化学势概念的建立, 热力学基本原理可以推广使用到存在着各种变 化的多组分体系之中,这正是建立这一概念的 意义
了在一个多相封闭体系中,如果各相之间有物质交换,则 其中每一相都可看作是一个开放体系。所以式(2.1.2 ~(2.1.4)也可以看作是开放体系的热力学基本关系式 因此,化学势适用于开放体系 了那么如何在封闭体系中运用化学势概念呢?例如,恒温 恒压下,在一个多组分、多相的总体系中,存在着相变 化和化学变化。对于总体系,仍应满足关系式 AGp=0≤0 (2.1.6) 但由于各种变化不断进行,各相中的物质量及浓度都在 不断变化,每一相都可看作开放体系,故(2.1.2)~ (2.14)中的热力学关系对每一相都适用
在一个多相封闭体系中,如果各相之间有物质交换,则 其中每一相都可看作是一个开放体系。所以式(2.1.2) ~(2.1.4)也可以看作是开放体系的热力学基本关系式。 因此,化学势适用于开放体系。 那么如何在封闭体系中运用化学势概念呢?例如,恒温 恒压下,在一个多组分、多相的总体系中,存在着相变 化和化学变化。对于总体系,仍应满足关系式: △GT, p,=0≤ 0 (2.1.6) 但由于各种变化不断进行,各相中的物质量及浓度都在 不断变化,每一相都可看作开放体系,故(2.1.2)~ (2.1.4)中的热力学关系对每一相都适用
2.电化学势 了对于非电解质溶液,式(2.1.5)化学势的定义 是明确的。但对于电解质溶液中的离子却是根 本不可能的。因为若B是溶液中的某一离子, 为了满足电中性条件,不可能在保持其它离子 数量不变的情况下单独加入1mo离子B。退 步说,如果一定要单独加入离子B,溶液就不 可能保持电中性,加入B时必须做电功。可见, 对于溶液中的离子来说,化学势的定义式 (21.5)中的下标几和W=0是相互矛盾的, 不可能同时存在。为此,在单独加入B离子的 时候,应去掉bW=0的条件
2.电化学势 对于非电解质溶液,式(2.1.5)化学势的定义 是明确的。但对于电解质溶液中的离子却是根 本不可能的。因为若B是溶液中的某一离子, 为了满足电中性条件,不可能在保持其它离子 数量不变的情况下单独加入1 mol离子 B。退一 步说,如果一定要单独加入离子B,溶液就不 可能保持电中性,加入B时必须做电功。可见, 对于溶液中的离子来说,化学势的定义式 (2.1.5)中的下标nC和δWf = 0是相互矛盾的, 不可能同时存在。为此,在单独加入B离子的 时候,应去掉δWf = 0 的条件
了照此定义出的量称为离子B的电化学势,用符 号表示,即 (2,1.7) 式(2.1.7)表明,离子B的电化学势就是在保 持温度、压力和除B以外其它物种数量均不变 的情况下,向巨大的溶液体系中加入1mo离 子B时,溶液 Gibbs函数的变化。这种过程虽然 在实验上无法实现,但式(26)的意义是明 确的。表面看来,电化学势的定义式(2.1.7 与化学势的定义式(2.1.5)似乎相同,其实不 然,,前者bM≠0,后者W=0
照此定义出的量称为离子B的电化学势,用符 号表示,即 (2.1.7) 式(2.1.7)表明,离子B的电化学势就是在保 持温度、压力和除B以外其它物种数量均不变 的情况下,向巨大的溶液体系中加入1 mol 离 子 B时,溶液Gibbs函数的变化。这种过程虽然 在实验上无法实现,但式(2-6)的意义是明 确的。表面看来,电化学势的定义式(2.1.7) 与化学势的定义式(2.1.5)似乎相同,其实不 然,,前者δWf ≠ 0,后者δWf = 0