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相(phase) 體系內部物理和化學性質完全均勻的部分稱為相。相與相之間在指定條件下有明顯的界面,在界面上宏觀性質的改變是飛躍式的。體系中相的總數稱為相數,用P表示。

1基本概念

1、相律,是研究相平衡的基本規律,表示平衡物系中的自由度數,相數及獨立組分數之間的關係.
(1)相與相之間有界面,各相可以用物理或機械方法加以分離,越過界面時性質會發生突變。
(2) 一個相可以是均勻的,但不一定只含一種物質。
體系的相數P∶
氣體:一般是一個相,如空氣組分複雜。
液體:視其混溶程度而定,可有1、2、3…個相。
固體:有幾種物質就有幾個相,如水泥生料。但如果是固溶體時為一個相。
固溶體:固態合金中,在一種元素的晶格結構中包含有其它元素的合金相稱為固溶體。在固溶體晶格上各組分的化學質點隨機分佈均勻,其物理性質和化學性質符合相均勻性的要求,因而幾個物質間形成的固溶體是一個相。
2、相平衡體系∶在宏觀上沒有任何物質從一相轉移到另一相的體系。

2其它相關

相律的一般推導
假設一個平衡系統中有C個組分、P個相,對於每一個相來說,溫度、壓力及其相成分(即所含各組分的濃度)可變。確定每個相的成分,需要確定(C-1)個組分濃度,因為C個組分濃度之和為100%。現有P個相,故有P(C-1)個濃度變數。所有描述整個系統的狀態有P(C-1)+2個變數。但這些變數並不是彼此獨立的,由熱力學可知,平衡時每個組分在各相中的化學勢都必須彼此相等。
一個化學勢相等的關係式對應一個濃度關係式,應減少一個系統獨立變數。C個組分在P個相中共有C(P-1)個化學勢相等的關係式,因此整個系統的自由度數應為
F=P(C-1)+2-C(P-1)=C-P+2

歷史

吉布斯(Jsoiah Willard Gibbs,1839-1903年),美國理論物理學家。1875-1878年,先後分兩部分在康涅狄格(州)科學院學報(Trans. Conn. Acad. Sci.)上發表 《關於多相物質的平衡》的文章,共計約400頁,約700多個公式。吉布斯的「相律」對於多相體系是「放置四海而皆準」的具有高度概括性的普適規律。它的重要意義就在於推動了化學熱力學及整個物理化學的發展,也成為相關領域諸如冶金學和地質學等的重要理論工具。
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