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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 【求助】理论解释
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lihai584

金虫 (小有名气)

[交流] 【求助】理论解释

1、纯液体在一定温度下其平衡蒸气压为何随外压的变化而变化？
2、用热力学原理阐述为什么固体表面吸附过程总是放热的？
谢谢！
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1楼 2010-12-19 10:40:49
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mumu8830

铜虫 (正式写手)
★ ★
lihai584(金币+2):谢谢参与
zhonggao18(金币+1):感谢回帖，希望常来！ 2010-12-20 09:19:22
固体表面吸附过程分为物理吸附和化学吸附，
物理吸附好像是因为气体吸附到固体要液化的过程
化学吸附又活化能的吸收和释放过程吧？
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2楼2010-12-19 11:27:50
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houbajiao

版主 (职业作家)
★ ★
lihai584(金币+2):谢谢参与
zhonggao18(金币+1):感谢回帖，希望常来！ 2010-12-20 09:17:32
1.有外压存在时，液体的蒸气压随外压增大而增大，但外压对蒸气压影响不大，通常可忽略（如大气压下）。
2.固体吸附气体时自发进行，符合熵增原理（热力学第三定律），系统能量降低趋于稳定，因此对外放热。

[ Last edited by houbajiao on 2010-12-19 at 11:36 ]
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3楼2010-12-19 11:34:54
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lihai584

金虫 (小有名气)
1能否有直观的等式来解释呢？
对于第二个问题，固体吸附气体，可以用克劳修斯-克拉珀龙方程来解释：ln(p2/p1)=△adsHm/R(1/T1-1/T2)，压力增大，吸附增加，而温度升高，对于物理吸附来说，吸附量是减小的，那么为了维持一定吸附量，P2>P1，T2 或许我的推断进入了一种误区，请指点
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4楼2010-12-19 11:59:17
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zyw1996

金虫 (小有名气)
★ ★
lihai584(金币+2):谢谢参与
zhonggao18(金币+1):感谢回帖，希望常来！ 2010-12-20 09:18:26
我先回答第二个问题：根据吉氏函数变等于焓变减去温度乘以熵变，则焓变为吉氏函数变加上温度与熵变的乘积；在判断固体表面的吸附为恒温恒压的自发过程，所以吉氏函数变小于0，而熵变----系统能量的分散度也是减小的，也小于0；二者加和仍然小于0，所以焓变也小于0，焓变小于0，即为放热过程。
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5楼2010-12-20 08:38:49
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zyw1996

金虫 (小有名气)
★
zeng1986kai(金币+1):谢谢应助！ 2010-12-20 12:03:37
第一个问题在天大教材里有详细说明，我记不太清了，不过蒸汽压随外压变化很小。
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6楼2010-12-20 08:40:06
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Sky飞鹤

金虫 (正式写手)
★ ★
lihai584(金币+2):谢谢参与
zhonggao18(金币+1):感谢回帖，希望常来！ 2011-01-08 13:16:23
1.随外压的增大而增大
2.因为在吸附的同时，固体的表面能减小。
具体理论物化书上都有
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9楼2011-01-07 21:22:23
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scofiedys

木虫之王 (文坛精英)

我回答为什么吸附式放热反应

★ ★
zhonggao18(金币+2):感谢回帖，希望常来！ 2011-01-08 13:16:35
由于吸附无论是化学吸附也好，物理吸附也好，都是自发的过程，过程中Gibbs自由能减少，△G<0。当气体分子在固体表面上吸附后，气体分子有原来的空间自由运动变成限制性在表面的二维运动，运动自由度减少，因而熵也减少了，
（△S
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10楼2011-01-08 08:04:44
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lqz2004

木虫 (著名写手)
★ ★
lihai584(金币+2):谢谢参与
zhonggao18(金币+1):感谢回帖，希望常来！ 2011-01-08 13:16:57
第1题在天大第四版物化教材上册p147，第2题在下册p173，都推导的很详细。
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11楼2011-01-08 08:16:10
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stonebreaker

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★ ★
lihai584(金币+2):谢谢参与
zhonggao18(金币+2): 感谢回帖 2011-03-22 09:44:58
引用回帖:
Originally posted by lihai584 at 2010-12-19 10:40:49:
1、纯液体在一定温度下其平衡蒸气压为何随外压的变化而变化？
2、用热力学原理阐述为什么固体表面吸附过程总是放热的？
谢谢！

第一个为题天大物理化学书中有答案，第二个问题解释如下：
3、吸附热效应
吸附物在吸附剂上的吸附所产生的热效应。
? 表面吸附常常是放热的，这是吸附的必然结果
因为，吸附物在吸附剂上的吸附过程都是
自发过程，即：
自由能 ΔG吸＜0
而ΔG吸=ΔH吸—TΔS吸
即ΔH吸—TΔS吸＜0
所以 ΔH吸＜TΔS吸
换句话说，若ΔS吸为负值，则ΔH吸也必
为负值。此时，吸附为放热过程。
? 吸附物在吸附剂表面上形成了一个更为有序的体
系，吸附物分子的自由度数必然减少，所以ΔS吸＜0
是这种吸附的必然结果，即ΔH吸＜0。
? 对物理吸附来说，被吸附的分子一定不发生解离，
物理吸附一定是放热的。
? 对化学吸附来说，被吸附的分子会有两种情况：解
离与不解离。
? 不解离的化学吸附，有ΔS吸＜0，吸附过程一定
是放热的
? 解离化学吸附，可能有ΔS吸＜0或ΔS吸＞0，这
样，吸附过程就可能为吸热的，也可能是放热的。
如：在适当的温度下，H2在Fe上的吸附：
H2＋Fe（受S污染）──→
H2分子被解离为两个氢原子，且可在Fe表
面上作二维自由运动。
被吸附的氢原子的自由度
= 2（二维运动）+ 2（振动）= 4
两个氢原子的自由度= 4×2 = 8
氢分子= 3（三维运动）+ 3（振动＋转动）= 6
所以： ΔS吸＞0
出现H2在Fe上的化学吸附为吸热。
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12楼2011-01-09 12:48:24
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zhanghongyi

铜虫 (初入文坛)
★ ★ ★
lihai584(金币+2):谢谢参与
zhonggao18(金币+2): 感谢回帖 2011-03-22 09:45:07
第二个问题   吸附时物体的混乱度降低（即熵降低），由于分子数量不变，有波尔兹曼统计和配分函数可以得到，处于高能级的分子由高能级转为低能级，因此系统整体能量下降，放热
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13楼2011-03-21 19:37:38
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)
★ ★ ★
lihai584(金币+2):谢谢参与
zhonggao18(金币+2): 感谢回帖 2011-03-22 09:45:13
第二问 因为固体表面吸附是熵减小的过程，而且是自发进行。根据热力学公式ΔG＝ΔH－TΔS 可知，一定温度下，ΔG小于0，ΔS小于0 ，所以ΔH小于0，因此是放热的。
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14楼2011-03-21 22:07:45
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huang19877楼
2010-12-20 09:12   回复  
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scofiedys8楼
2011-01-07 20:34   回复  
lihai584(金币+2):谢谢参与
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