《医学冶金原理》ppt课件

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1、课前复习：炉渣碱度；炉渣氧化-还原性含义；炉渣容量性、CS、C´S。6化合物的生成-分解反应及碳氢的燃烧反应6.1.1基本概念6.1.2化合物的标准摩尔生成吉布斯能1236.1.3氧势图及其应用本次课教学内容及其要求：了解化合物的形成－分解反应；理解掌握氧势含义、意义及其定义式；固体氧化物氧势、气体氧化物氧势含义、定义式及其计算式；熟悉掌握氧势图中氧势线走向规律、氧势图的应用。6.1氧化物的氧势图(1)冶金中常见的分解反应6.1.1基本概念1氧化物分解反应：碳酸盐分解反应：硫化物的分解反应：(2

2、)化合物生成反应、分解反应定义化合物生成反应：在一定条件下，由一种元素或简单化合物和一种气体结合成一种新的化合物的反应。化合物分解反应：在一定条件下，由一种化合物转变为一种元素或另一种较简单的化合物和一种气体的反应。6.1.2化合物的标准摩尔生成吉布斯能2(1)化合物的标准摩尔生成吉布斯能定义它是指在标准状态下，稳定单质和O2反应生成1摩尔化合物的吉布斯自由能。(2)化合物标准摩尔生成吉布斯能与温度关系化合物标准摩尔生成吉布斯能表示符号：化合物标准摩尔生成吉布斯能与温度关系式：(1)氧势（氧位）

3、体系中氧气的相对化学位，称为氧位（氧势）。可以用来比较氧化气氛的强弱。6.1.3氧势图及其应用31）氧化物（固态及液态）的氧位（氧势）在封闭体系中，氧化物形成反应:达到平衡时，平衡气相中氧的氧位即是氧化物的氧位。定义、表示符号及物理意义：氧化物的氧势表示符号及关系式：氧化物的氧势可用来衡量氧化物的稳定性，氧势愈小，氧化物愈稳定；反之氧化物愈不稳定。氧化物氧势大小物理意义：2）气体氧化物的氧势（CO、CO2、H2O(g)）CO的氧势氧位不仅与CO生成反应的标准吉布斯能有关，还与平衡气相中CO分压有

4、关。特殊情况：CO2的氧势特殊情况：CO2的氧簇线（与T、PCO/PCO2关系图）当T=0K，任意PCO/PCO2值下，=-562kJ·mol-1，得C点(0,-562)。CO2氧势线均过C点。附：PCO/PCO2=102时H2O(g)的氧势特殊情况：当T=0K时，任意PH2O/PH2值下，=-500，得H点（0,-500)。H2O所有氧势线均通过。H2O的氧势线簇(与T、PH2/PH2O关系图）附：PH2/PH2O=105时(2)氧势（氧位）图氧位图：氧化物的氧势（氧位）随温度变化的关系图。横

5、坐标、纵坐标；氧化物的氧势线簇；三标尺线；H、C、O三点。主要构成：1）坐标介绍氧化物的氧势线由对应的氧化物形成反应（1）的标准吉布斯自由能变化值与温度关系式作出。2）氧化物（非气体氧化物）氧势线的作法一定PO2时，体系氧势随温度变化关系式求取：通过O(0，0)点与PO2在氧分压标尺上的数值点形成的连线，再求出连线方程即为所求。一定的时，体系氧势随温度变化的关系求取：通过C（0,-561.9）点与在标尺上读数点连线，再求出连线方程即为所求。标尺用途：一定的时，体系氧势随温度变化的关系求取：通过H

6、(0,-500)点与在标尺上读数点连线，再求出连线方程即为所求。标尺用途：6)氧势线的走向①凝聚相态的氧化物氧势基本上向上倾斜。②CO氧势线向下倾斜；①与②原因：氧化物氧势线走向与斜率决定于生成反应的熵变（-∆Sθ），而熵变与反应的前后气体体积变化莫测同号，2M(S)+O2=2MO(S)反应的气体体积变化小于0，则其反应的-∆Sθ>0。2C+O2=2CO反应的气体体积变化大于0，则其反应的-∆Sθ<0。因此，凝聚相态的氧化物氧势向上倾斜，CO氧势线向下倾斜。氧势线走向规律：③2C+O2=2CO2

7、氧势线呈水平状。氧势线走向规律：原因：氧化物氧势线走向与斜率决定于生成反应的熵变（-∆Sθ），而熵变与反应的前后气体体积变化莫测同号，2C+O2=2CO2反应前后气体体积变化为0，-∆Sθ=0，因此，2C+O2=2CO2氧势线呈水平状。④一些氧势线发生了转折。氧势线走向规律：原因：氧化物氧势线走向与斜率决定于生成反应的熵变（-∆Sθ），氧化物生成反应中当一些物质发生相变时，反应的熵变随之发生改变。若反应物发生相变（如熔化、蒸发等），反应的总∆Sθ降低，-∆Sθ增大，氧化物氧势线斜率增大。若产物发

8、生相变时，反应的总∆Sθ增大，-∆Sθ减小，氧化物氧势线的斜率降低。麦克斯威尔关系式：氧化物氧势线斜率：一个反应的熵变与对应反应的体积变化同符号。氧化物氧势线走向分析说明：氧化物生成反应发生相变时，氧势线转折分析说明：式中，产物发生相变时取“+”，反应物发生相变时取“-”。式中，分别为反应未发生相变前的标准熵变、反应产物MO2、反应物M、O2的标准熵变。相变时的熵变计算公式：MO2发生相变后，相变点后氧势线斜率减少，可用右图表示。①反应产物MO2发生相变，氧势线走向变化分析：②反应物M发生相变时