Подготовка к коллоквиуму лаб 2.

Подготовка к коллоквиуму лаб 2.

1. Основные понятия: система, фаза, компоненты, число степеней свободы.

Система - тело или группа тел, состоящая из большого числа частиц и мысленно обособленная от окружающей среды.

Фаза – гомогенная часть системы, с одинаковым химическим составом и физическими свойствами и отделяемая от других фаз видимой поверхностью раздела.

Компоненты – химически однородные вещества, являющиеся независимыми составными частями системы.

Число степеней свободы или вариантность системы - число независимых переменных, величину которых можно произвольно изменять, не меняя числа фаз.

2. Условия равновесия в гетерогенных системах. Понятие химического потенциала. Уравнение для вычисления химического потенциала.

нет

3. Правило фаз Гиббса. Вывод. Применение.

Если на систему из внешних факторов влияет только два внешних фактора (давление и температура), то в равновесной, многофазной системе число степеней свободы равно числу компонентов минус число фаз плюс два: С = к – ф + 2, где С – число степеней свободы, к – число компонентов, ф – число фаз.

Для конденсированных систем: С = к – ф + 1.

Общий случай: С = к – ф + n, где n – число постоянных внешних факторов (1-3)

4. Физико-химический анализ. Два принципа Курнакова.

Для изучения гетерогенных систем применяют методы физико-химического анализа. В основе его лежит изучение какого-либо физического свойства системы (плотности, вязкости, электропроводности, температуры фазового перехода и др.) в зависимости от состава системы.

Два принципа Курнакова.

Принцип непрерывности: при непрерывном изменении параметров, определяющих состояние системы, свойства ее отдельных фаз изменяются непрерывно до тех пор, пока не изменится число или природа ее фаз.

Принцип соответствия: каждой фазе или совокупности фаз, находящихся в системе в равновесии, соответствует на диаграмме определенный геометрический образ (плоскость, кривая, точка).

5. Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния воды, серы.

Однокомпонентная гетерогенная система состоит из индивидуального вещества, которое может существовать в различных агрегатных состояниях или полиморфных модификациях.

Фазовая диаграмма воды.

Диаграмма имеет три поля фаз: АОВ - поле жидкости, под кривой ВОС - поле ненасыщенного пара, левее линии АОС - поле твердой фазы.

Тройные точки соответствуют трехфазным равновесиям: О₁ - ромбическая, моноклинная и парообразная сера; О₂ - моноклинная, жидкая и парообразная; О₃ - ромбическая, моноклинная и жидкая сера. В точке М - метастабильное равновесие трех фаз: ромбической, жидкой и парообразной.

6. Двухкомпонентные системы:

а) диаграмма состояния систем с простой эвтектикой;

б) диаграмма состояния для изоморфных смесей;

в) диаграмма состояния систем, компоненты которых образуют химическое соединение;

г) диаграмма состояния систем с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии;

д) диаграмма состояния систем с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге в жидком состоянии;

е) диаграмма состояния систем с полиморфным превращением.

7. Термический анализ. Кривые охлаждения и построение по ним диаграммы плавкости.

Термический анализ - совокуп­ность экспериментальных методов определения температуры, при которой в равновесной системе изменяется число фаз. Метод построения кривых охлаждения. Производится медленное охлаждение прозрачного раствора известной концентрации и отмечается тем­пература, при которой появляются заметные на глаз кристаллы или раствор мутнеет. Этот метод является наиболее ценным методом термического анализа, так как применим к любым системам и позволяет исследовать системы практически при любых температурах.

Рис. Построение по кривым охлаждения диаграммы плавкости двухкомпонентной системы.

8. Теоретический расчет состава эвтектической смеси с помощью уравнения Шредера.

Дата добавления: 2015-09-29