
【化】 homogeneous equilibrium
all; equal; without exception
【化】 phase equilibrium; transfer equilibrium
均相平衡(Homogeneous Equilibrium)是物理化學中描述單一相态内反應物與生成物達到動态平衡狀态的專業術語。根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義,該過程發生在均勻介質中,如氣體混合物或完全溶解的溶液,所有參與物質處于同一物理相中。
該概念包含以下核心特征:
典型實例包括:氣态N₂O₄與NO₂的可逆轉化(美國普渡大學化學系教學案例,以及醋酸在水溶液中的電離平衡。該原理在工業催化反應設計、環境化學分析等領域具有重要應用價值。
均相平衡(Homogeneous equilibrium)是指系統中僅存在一個相(即物質狀态和性質均勻)的化學或物理平衡狀态。以下是詳細解釋:
定義與特點
均相平衡中,所有反應物和生成物處于同一相(如氣相、液相或固溶體),且各組分在系統中均勻分布。例如,氣體混合物(如N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃)或均相溶液中的反應均屬于此類。
熱力學基礎
根據熱力學,均相平衡的化學勢(μ)滿足各組分在相内相等。以理想氣體為例,化學勢公式為:
$$
mu_B(T, p) = mu^theta_B(T) + RT lnleft(frac{p_B}{p^theta}right)
$$
其中,$p_B$為組分B的分壓,$mu^theta_B$為标準化學勢。
與多相平衡的區别
多相平衡涉及多個相(如氣-液、固-液共存),而均相平衡僅包含單一相。例如,冰水混合是多相平衡,而完全溶解的鹽水屬于均相平衡。
應用與意義
均相平衡是研究複雜多相平衡的基礎,廣泛應用于化工反應設計(如合成氨工藝)和溶液化學分析中。
均相平衡強調單一相内的動态平衡,其理論通過化學勢和分壓等參數量化,是理解更廣泛平衡現象的關鍵。
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