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
Охрана труда сегодня, как никогда, актуальна
Опыт крупнейших мировых компаний показывает, что охрану труда высшие руководители считают одним из главных приоритетов. Так, из десятков показателей деятельности предприятия охрану труда и здоровья св ...
Синтез гексагидроксоплатината калия
Платина и ее соединения широко используются в качестве
катализаторов во многих химических и электрохимических процессах, в частности,
в процессах окисления метанола и СО. Учитывая высокую ст ...