Question

偏摩尔量的分析

Answer 1

我们知道，不论是什么体系，物质的质量（克）和物质的量（摩尔）总是具有加和性的。但是，体系的其他广度性质则不一定具有简单的加和性。以体积这一广度性质为例，两组分混合前的体积之和（V1+V2）与混合后的实际体积（V）并不相等，即V1+V2≠V。要找出规律，须引入“偏摩尔量”这个新概念。
在多组分（k个组分)的均相混合体系中，某一广度性质Z（例如V、U、H、G），是T和P和各物质物质的量n的函数，即
Z=f(T,P,n1,n2,……nk)，显然，Z的全微分为若体系发生的过程为等温等压过程，dT=0，dP=0，则Z=f(nB,nC)
式中nC是除B物质以外的所有其他物质物质的量，B不同，nC也要相应变化。现令

称为B物质的某广度性质Z的偏摩尔量。[注意，纯物质摩尔量的写法是Zm(B)]。
从定义式可以看出，偏摩尔量的物理意义是：在等温等压下，往无限大的体系中加入1摩尔B物质而引起体系广度性质Z的改变量；或者是，在有限的体系中加入微量B物质dnB而引起Z的微小变化dZ之比。
例如，若VB表示水的偏摩尔体积，则其物理意义是在恒温等压下，往无限大的体系（此体系不一定是由水组成）中加入1mol水，体系体积的变化量；或往有限的体系中加入微量的水（之所以限制微量，是为了保证体系nC不变）而引起该体系体积的变化。GNaCl,m表示体系中氯化钠的偏摩尔吉布斯自由能，物理意义是往体系中加入微量氯化钠而引起该体系吉布斯自由能的变化量。