物理化学自由度数怎么算

关于自由度数F（物理化学）~

你基本没几个算对的。。R'指的是除了化学方程式之外的限制因素，比如这个反应，如果只放NaHCO3，那么H2O的分压时时刻刻都跟CO2相同，这个时候R'=1；但是你此时是把这几种物质任意比例混合，那么就没有这个限制因素了，所以R'是0，C是3。
再有，每个不同的固体是一个相，气体整个是一个相，所以P是3。
所以f是2

I2(aq)←→I2(CCl4)，无I2(s)
组分数C=3（I2、H2O、CCl4），相数Φ=2（水相、CCl4相），外界条件n=1（因为压力p固定，温度T可变）
根据Gibbs相律，F=C-Φ+n=3-2+1=2

可以认为存在两个自由参数，I2的总量n和在两相中的分配比例K
或者直接认为是I2在水中的浓度和在CCl4中的浓度

相律的公式为：F= C - P + n

F为自由度。只能为0或正整数。最小也就是取到0。

P为相的数目。（相，是指物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。相与相之间有界面叫相界面）

n为能够影响系统平衡状态的外界因素的个数，如温度、压力、磁场、电场、重力场、渗透压等等。

由于一般情况下，我们只考虑温度和压力，所以一般情况下，相律写成

F= C - P +2。

C代表的是独立的组分数。

C= S - R - R’

S为系统中存在的物质的种类的数目，简称物种数。

R为独立存在的平衡反应的个数。

R’ 为浓度的限制条件。

扩展资料

1、 相律是根据热力学平衡条件推导而得，因而只能处理真实的热力学平衡体系，不能预告反应动力学（即反应速度问题）。

2、相律表达式中的“2”是代表外界条件温度和压强。如果电场、磁场或重力场对平衡状态有影响，则相律中的“2”应为“3”、“4”、“5”。如果研究的系统为固态物质，可以忽略压强的影响，相律中的“2”应为“1”。

3、必须正确判断独立组分数、独立化学反应式、相数以及限制条件数，才能正确应用相律。

4、只表示系统中组分和相的数目，不能指明组分和相的类型和含量。

5、自由度只取“0”以上的正值。如果出现负值，则说明系统可能处于非平衡态。

参考资料来源：百度百科-相律

参考资料来源：百度百科-自由度数

计算公式：F = C - P + n

其中 F：表示系统的自由度

C ：系统的独立组元数

P ：相态数目

n ：外界因素，多数取n=2，代表压力和温度；对于熔点极高的固体，蒸汽压的影响非常小，可取n=1。

相律是研究相平衡的基本规律，表示平衡物系中的自由度数，相数及独立组分数之间的关系。

相律是1875年，吉布斯同志推导出来的，当然了吉布斯同志也提出了吉布斯函数，及化学势的概念。（所以说，吉布斯从理论上全面解决了热力学系统的平衡问题，为化学热力学奠定了基础）

相平衡系统的自由度数是和系统内的物种数、相数有关的。对于物种数、相数较少的系统来说，根据经验可以判断其自由度数；但对于多种物质、多相系统来说，要确定系统的自由度数，单凭经验就很困难了，因此需要有一个公式来引导，值就是相律。

扩展资料

假设一个平衡系统中有C个组分、P个相，对于每一个相来说，温度、压力及其相成分（即所含各组分的浓度）可变。确定每个相的成分，需要确定(C-1)个组分浓度，因为C个组分浓度之和为100%。现有P个相，故有P(C-1)个浓度变量。

所有描述整个系统的状态有P(C-1)+2个变量。但这些变量并不是彼此独立的，由热力学可知，平衡时每个组分在各相中的化学势都必须彼此相等。

一个化学势相等的关系式对应一个浓度关系式，应减少一个系统独立变量。C个组分在P个相中共有C(P-1)个化学势相等的关系式，因此整个系统的自由度数应为：F=P（C－1）+2－C（P－1）=C－P+2。

参考资料来源：百度百科-自由度数

参考资料来源：百度百科-相律

计算公式：F = C - P + n

其中 F：表示系统的自由度

C ：系统的独立组元数

P ：相态数目

n ：外界因素，多数取n=2，代表压力和温度；对于熔点极高的固体，蒸汽压的影响非常小，可取n=1。

相平衡系统发生变化，系统温度、压力及每个相的组成均可发生变化。一个相中若含有S种物质时，需要有S-1种物质的相对含量来描述该相的组成，有一种物质形成的相，相的组成不变。

我们把能够维持系统原有相数而可以独立改变的变量（可以是温度、压力或表示相组成某些物质的相对含量）叫做自由度，这种变量的数目叫做自由度数。

扩展资料：

相平衡系统的自由度数是和系统内的物种数、相数有关的。对于物种数、相数较少的系统来说，根据经验可以判断其自由度数；但对于多种物质、多相系统来说，要确定系统的自由度数，单凭经验就很困难了，因此需要有一个公式来引导，值就是相律。

在相的推导中应用的代数定理是n个方程式能限制n个变量。因此，确定系统状态的总变量数与关联变量的方程式数之差就是独立变量数，也就是自由度数，即： 自由度数=总变量数-方程式数

参考资料来源：百度百科——自由度数

热 力学中，自由度 F 是当系统为平衡状态时，在不改变相的数目情况下，可独立改变的因素（如温度和压力），这些变量的数目叫做自由度数。例如，液态水系统，可以再一定范围内任意改变温度和压力，仍可保持单相的水不变，则该系统的自由度为2，记作F = 2。若系统是液态水与水蒸气平衡共存，如果指定温度，则系统压力必须等于该温度下的水的饱和蒸汽压，否则系统中汽、液两相就会有一相消失，这时压力并不能任意选择，故自由度数为1，即F = 1。也就是说，若系统保持汽-液共存的相态不变，温度和压力两者中只能任意变动一个。因此自由度数实际上是系统的独立变量数。
系统的自由度跟其他变量的关系

F = C - P + n
其中 F：表示系统的自由度
C ：系统的独立组元数（number of independent component）
P ：相态数目
n ：外界因素，多数取n=2，代表压力和温度；对于熔点极高的固体，蒸汽压的影响非常小，可取n=1。

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兰山区15858083330： 物理化学里面 求自由度的时候 用到一个公式 C=S - R - R＂ 值几个字母分别什么意思 怎么取值? - ？
巧软金薯：[答案] R是平衡的个数 例如N2 H2 NH3 存在一个平衡R=1 R'是限制条件,严格要求比例的有几个就是几.一般是0.但是两个气体在一个相中平衡组分数相等.R'=1

兰山区15858083330： 物理化学自由度 物理化学自由度怎么看 - ？
巧软金薯： 在不引起旧相消失和新相形成的前提下,可以在一定范围内独立变动的强度性质称为系统的自由度,用符号f表示.

兰山区15858083330： (物理化学题)磷酸二氢钠溶于水,在25摄氏度与气相平衡共存.求自由度. - ？
巧软金薯： +1,完整的应该是F=C-P+1,你已经知道n表示温度与压强等因素了,对于平衡系统,所有相温度、压力都相等,而温度固定,故只要一个压力变量,所以n=1,F=1.你的答案是对的..

兰山区15858083330： 各种学科中的自由度又是有什么分别? - ？
巧软金薯：[答案] 化学中 一个反应的自由度数 f=c-p+2.2是P T 如果是对于液体 固体 就加1 压力影响不大 以此类推 c是组成数 即物种数-独立方程数. 一般的 如果自由度大,反应要剧烈些, 其他学科中 自由度 说的是对各个领域的衍生度,这个你可以查阅其他资料

兰山区15858083330： 物理化学,相平衡章,确定下列系统的组分C,相数及自由度f - ？
巧软金薯： (1)组分2相数2自由度按公式f=c-p+2计算为2(2)没看懂(3)分别为3,2,3(4)2,2,2(5)3,2,3

兰山区15858083330： 物化题目,相平衡,求组分数C,相数P及自由度数F - ？
巧软金薯： C=4-1-2=1 P=2 F=1-2+2=1

兰山区15858083330： 物理化学自由度问题？
巧软金薯： p'的问题是这样的,他不是说你的溶解平衡限制导致的浓度限制条件,而是指能列出方程的那种约束条件,比如说固定的投料比.那天课件上说的没有没有错误.理解理解.. 老老实实的把分给我~~~!!!

兰山区15858083330： 物理化学中为什么要引入自由度 - ？
巧软金薯： “自由度”是在统计学,物理化学,工程机械中的基本知识,通常用于抽样分布中. 根据热力学中的 能量均分定理,每个自由度的能量相等(当然没考虑量子效应啦),都为Tk/2(振动包括动能和势能,所以振动能量为(Tk/2)*2),单原子分子仅有3个平动自由度,所以为3Tk/2,非刚性三原子分子有3个平动自由度,3个转动自由度,3个振动自由度所以为(3+3+3*2)Tk/2,刚性分子不用考虑振动,一般非刚性分子有3*n个自由度,3个平动自由度,3个转动自由度,(n为原子个数,n>2),所以有3n-6个振动自由度.不能说每个分子的能量都是iTk/2,这是统计规律.

兰山区15858083330： 物化题目,相平衡,求组分数C,相数P及自由度数F - ？
巧软金薯： 组分数4,独立组分数1,相数2,f=1…………应该是

兰山区15858083330： 学理的同志们!谁知道化学里的自由度是什么?谢谢了! - ？
巧软金薯： 自由度,顾名思义,就是描述物质自由程度(也可以说是混乱程度,越自由,就越混乱)的慨念,例如水有液态,气态,那么液态水的自由度小于气态水的自由度,也就是说,气态水的混乱程度比液态水大!