Основной закон фазового равновесия.
1)CaCO3тв=CaOтв+CO2газ. Состав фазы может быть выражен двумя компонентами, т.к. число независимых компонентов равно 3-1=2
2)Если трехкомпонентная система:
NH4Clтв→NH3+HCl
Кр=[NH3][HCl] [NH3]=[HCl]
Условие равновесия компонентов 2х фаз.(в гетерогенной системе)
Для определения состава фазы, содержащей К компонетов, достаточно указать (К-1) независимых компонентов. Для описания состояния Ф фаз требуется Ф(К-1)+2 переменных по составу и две переменные по температуре и давлению. Кроме того не все переменные являются независимыми друг от друга, т.к. при равновесии распределение каждого компонента между различными фазами должно удовлетворять условию равенства его химических потенциалов во всех фазах.
(К-1)Ф+2-(Ф-1)К=С, (Ф-1)К=С-число независимых компонентов или число степеней свободы.
С=К-Ф+2 – основной закон фазового равновесия.
С=К-Ф+1 – для конденсированных систем.
С=К-Ф+n – общий случай, где n-число внешних факторов, влияющих на систему.
Равновесие чистого вещества в 2х фазах однокомпонентной системы.
Две фазы:
При равновесии выполняется условие равенства:
∆S/∆T=dP/dT. Для обратимых изотермических процессов: ∆S=∆Hфаз.пер./Т
dP/dT=∆Hфаз.пер./Т∆V-Клапейрона-Клаузиуса.
Применение: dT/dP=T∆V/∆Hфаз.пер.=∆T/∆P
Знак производной dT/dP зависит от знака изменения объема dP при плавлении Vж>Vтв, то и V>0, то dT/dP тоже бедет >0. Бывают случаи, когда V<0, следовательно и dT/dP<0 (вода, висмут).
Учитывая слабую зависимость температуры перехода между конденсированными фазами от давления можно записать (∆Т/∆Р).
Для процессов испарения и возгонки:
Обычно ∆V=Vп-Vж≈Vпар Vпар=RT/P
dlnP/dT=∆Hиспар/RT2 всегда dlnP/dT>0, т.к. с ростом температуры давление пара над жидкостью всегда увеличивается.
Диаграммы состояния.
Кривая СВ-зависимость температуры замерзания воды от внешнего давления и называется кривой плавления . Кривая ОС-зависимость давления насыщенного пара жидкой воды от температуры и называется кривой испарения. Кривая ОА-зависимость давления насыщенного пара льда от температуры и называется кривой возгонки.
С=1-1+2=2 С=3-2=1 С=0-безвариантна система. Д-нестабильное, неустойчивое состояние. При высоких давлениях (более 300С) лед возможен и при t>1000C
Смотрите также
Синтез 4-метоксифенола
4-Метоксифенол (гидрохинона монометиловый эфир, пара-метоксифенол,
4-Гидроксианизол) – ромбические кристаллы (растворитель перекристаллизации -
вода). Молекулярная масса: 124,14. Температура ...
Металлы в алхимии
Слово «алхимия» воскрешает в памяти
известную средневековую гравюру, изображающую старца, который трудится в своей
лаборатории среди множества инструментов, один таинственней другого, одержи ...