|
Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния однокомпонентной системы.Стр 1 из 3Следующая ⇒ Равновесие в гетерогенных системах. Основные понятия. В-ва могут находиться в 3-х состояниях: жидкое, твёрдое и газ. Если мы говорим, что вода является жидкой при данных условиях (P,T) подразумеваем, что основное кол-во в жидком состоянии Н2Ож↔Н2Опар Н2Ож↔Н2Отв Н2Отв↔Н2Опар При изменении термодинамических параметров вода Может перейти из жидкости в газ. Такого рода переходы называются фазовыми. Говоря о фазовых переходах, мы подразумеваем фазовое равновесие в гетерогенных системах. Не следует путать фазовые переходы с агрегатными превращениями. Фаза - гомогенная (однородная) часть системы, имеющая во всех точках одинаковый химический состав, одни и те же физ. и хим. свойства и отделенная от других частей системы поверхностью раздела. Составляющее в-во – часть системы, которое может быть выделено из системы и существовать вне нее неограниченное время. Компонент – независимое составляющее в-во, концентрация которого определяет состав фазы данной системы. Понятия компонента и составляющего в-ва не являются эквивалентными. Гетерогенные системы бывают 2-х видов: 1) системы в которых не протекают хим. реакции (в таких системах число св равно числу компонентов) 2) системы в которых протекают хим. реакции (число компонентов равно числу св минус число хим. реакций) к=3-1=2 Таким образом, компонент – наименьшее число составляющих в-в, знание концентрации которых достаточно для описания системы.
Правило фаз Гиббса. Состояние любой системы можно описать с помощью независимых переменных (P,T,V,C). Если система находиться в равновесии, возможно изменение ограниченного числа термодинамических параметров. Равновесие в гетерогенных системах предполагает постоянство числа и природы фаз системы. Число степеней свободы – число независимых переменных, которое можно менять без изменения природы и числа фаз системы, или наименьшее число параметров, с помощью которых можно описать состояние системы. Правило фаз Гиббса устанавливает зависимость между числом степеней свободы, фаз, компонентов и числом независимых внешних переменных. Ф+С=К+n С=К+n-Ф n-число независимых внешних переменных с изменением которых изменяется состояние системы (как правило =2 (T,P)) Число степеней свободы характеризует вариантность системы, св увеличивается с числом компонентов и уменьшается с увеличением числа фаз. Если С=0 то в равновесии находиться max число фаз для данной системы; если С=0 – безвариантная (инвариантная система; если С=1 – одновариантная и тд. Гетерогенные системы классифицируются по числу компонентов (одно-, двух-, трехкомпонентные системы). Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния однокомпонентной системы. Изучение гетерогенных систем проводиться на основе построение диаграмм состояния. Диаграмма состояния – графическое изображение зависимости между параметрами характеризующие состояние системы. Каждая точка на диаграмме состояния определяет численное значение параметров состояния. Состояние однокомпонентной системы можно описать 2-я параметрами (Т и Р) С=К+2-Ф К=1 С=3-Ф Из формулы видно, что в равновесии одновременно может существовать 3 фазы. Рассмотрим диаграмму воды в области среднего давления Кривые разбивают диаграмму на 3 поля, каждое поле соответствует одному агрегатному состоянию воды С=3-1=2 (Т, Р) Точки лежащие на кривых характеризуют равновесие в т2 Н2Ож ↔Н2Ог С=3-2=1 (Т или Р) ОС кривая испарения, характеризует зависимость давления насыщенного пара и жидкой воды от Т. ОВ кривая плавления, характеризует зависимость Т замерзания от внешнего давления. ОА кривая возгонки, характеризует зависимость насыщенного пара от Т ОД характеризует давление насыщенного пара льда над переохлажденной водой характеризуется метастабильным равновесием О тройная точка, которая выражает условие равновесия между паром, льдом и жидкой водой В точке О С=3-3=0 Р=610,5Па Т=273К
Уравнение Гиббса-Дюгема. Уравнение задает взаимосвязь между ПМВ. Рассмотрим двухкомпонентную систему при постоянном T,P. dxобщ=x1dn1+x2dn2 (1) Проинтегрируем 1 при условии постоянства составов. x1, x2=const xобщ=x1n1+x2n2 (2) Продифференцируем 2 уравнение. dxобщ=x1dn1+n1dx1+x2dn2+n2dx2=(x1dn1+x2dn2)+(n1dx1+n2dx2) (3) Сравним 1 и 3: n1dx1+n2dx2=0 n1dx1/(n1+n2)+n2dx2/(n1+n2)=0 ∑ X 1dxi=0 x= x 1x1+ x 2x2 xi=∑ x ixi Уравнение Гиббса-Дюгема чаще используеться для определения величины химического потенциала. X 1dμ1+ X 2dμ2=0 Для многокомпонентных систем равенство давления, температуры, химического потенциала: всех компонентов в различных частях системы является условием термического и химического равновесия. При постоянном P, T величина химического потенциала характеризует стремление вещества покинуть данную фазу. μi(р-р)<μi(пар) в-во в р-ре μi(р-р)>μi(пар) в-во в парообраз составе Уравнение Гиббса-Дюгема позволяет определить ПМВ одного компонента, если известна ПМВ другого. Данное уравнение связывает ПМВ с составом раствора. Существуют таблицы ПМВ
Отклонение от закона Рауля. Закон Рауля основан на предположении, что взаимодействие между разнородными молекулами = взаимодействию между однородными молекулами. Это означает, что закон справедлив только для идеальных и бесконечно разбавленных р-ров. Реальные р-ры характеризуются многообразием взаимодействия между молекулами компонентов. Для реальных р-ров не выполняются законы Рауля. Все отклонения от закона Рауля можно свести к 2-м типам: положит. и отрицат. 1) Положительное отклонение – показывает, что образование р-ра затруднено по сравнению с идеальным. Это относится к случаю, когда энергия взаимодействия разнородных молекул меньше чем однородных. Т. е. для образования р-ров нужно затратить энергию. Как правило такие р-ры характеризуются малой растворимостью компонентов друг в друге и теплота поглощается. Р Р P P
Робщ РВ0 Робщ. РВ0 РА0 РА0
А В А В 100% 100% 100% 100%
Отрицательное отклонение – образование р-ра облегчено по сравнению с идеальным. Т. е. энергия взаимодействия разнородных молекул выше чем однородных. Эти р-ры обр. с выделением тепла
Дисперсионные системы. Основные понятия и классификация. Дисперсная система – система, в которой в-во находится в состоянии раздробления, дисперсности и равномерно распредел. в среде. Степень раздробленности определяется как величина, обратная величине размера дисперсной частицы. (см-1) Дисперсная система является микро-гетерогенной с сильно развитой внутренней поверхностью раздела между фазами. Они состоят из двух и более фаз. Дисперсная фаза – обладающая высокой дисперсностью и распределена в виде множества мельчайших частиц наход. в дисперсионной среде. Классифицируют: По степени дисперсности. Грубодисперсные (простые дисперсии, суспензии) размер частиц >10-5см. 1)Колоидно дисперсная (золи). Размер частиц от 10-5 до 10-7см. 2)Молекулярная и ионная дисперсионные системы. Меньше 10-7см. По агрегатному состоянию дисперсной среды. 1)Дисперсионная среда газообразная: тв. – газ -- аэрозоли ж – газ – туманы газ – газ – гомог. сист. 2)-//- жидкая. тв. – калоидные р-ры серебра и золота ж – ж – эмульсии г – ж – пены или эмульсии газа в жидкости. 3) -//- тв. ж – тв. – нитроцеллюлоза, вода в парофине г – тв. - пемза, эбониты микропористые.
Равновесие в гетерогенных системах. Основные понятия. В-ва могут находиться в 3-х состояниях: жидкое, твёрдое и газ. Если мы говорим, что вода является жидкой при данных условиях (P,T) подразумеваем, что основное кол-во в жидком состоянии Н2Ож↔Н2Опар Н2Ож↔Н2Отв Н2Отв↔Н2Опар При изменении термодинамических параметров вода Может перейти из жидкости в газ. Такого рода переходы называются фазовыми. Говоря о фазовых переходах, мы подразумеваем фазовое равновесие в гетерогенных системах. Не следует путать фазовые переходы с агрегатными превращениями. Фаза - гомогенная (однородная) часть системы, имеющая во всех точках одинаковый химический состав, одни и те же физ. и хим. свойства и отделенная от других частей системы поверхностью раздела. Составляющее в-во – часть системы, которое может быть выделено из системы и существовать вне нее неограниченное время. Компонент – независимое составляющее в-во, концентрация которого определяет состав фазы данной системы. Понятия компонента и составляющего в-ва не являются эквивалентными. Гетерогенные системы бывают 2-х видов: 1) системы в которых не протекают хим. реакции (в таких системах число св равно числу компонентов) 2) системы в которых протекают хим. реакции (число компонентов равно числу св минус число хим. реакций) к=3-1=2 Таким образом, компонент – наименьшее число составляющих в-в, знание концентрации которых достаточно для описания системы.
Правило фаз Гиббса. Состояние любой системы можно описать с помощью независимых переменных (P,T,V,C). Если система находиться в равновесии, возможно изменение ограниченного числа термодинамических параметров. Равновесие в гетерогенных системах предполагает постоянство числа и природы фаз системы. Число степеней свободы – число независимых переменных, которое можно менять без изменения природы и числа фаз системы, или наименьшее число параметров, с помощью которых можно описать состояние системы. Правило фаз Гиббса устанавливает зависимость между числом степеней свободы, фаз, компонентов и числом независимых внешних переменных. Ф+С=К+n С=К+n-Ф n-число независимых внешних переменных с изменением которых изменяется состояние системы (как правило =2 (T,P)) Число степеней свободы характеризует вариантность системы, св увеличивается с числом компонентов и уменьшается с увеличением числа фаз. Если С=0 то в равновесии находиться max число фаз для данной системы; если С=0 – безвариантная (инвариантная система; если С=1 – одновариантная и тд. Гетерогенные системы классифицируются по числу компонентов (одно-, двух-, трехкомпонентные системы). Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния однокомпонентной системы. Изучение гетерогенных систем проводиться на основе построение диаграмм состояния. Диаграмма состояния – графическое изображение зависимости между параметрами характеризующие состояние системы. Каждая точка на диаграмме состояния определяет численное значение параметров состояния. Состояние однокомпонентной системы можно описать 2-я параметрами (Т и Р) С=К+2-Ф К=1 С=3-Ф Из формулы видно, что в равновесии одновременно может существовать 3 фазы. Рассмотрим диаграмму воды в области среднего давления Кривые разбивают диаграмму на 3 поля, каждое поле соответствует одному агрегатному состоянию воды С=3-1=2 (Т, Р) Точки лежащие на кривых характеризуют равновесие в т2 Н2Ож ↔Н2Ог С=3-2=1 (Т или Р) ОС кривая испарения, характеризует зависимость давления насыщенного пара и жидкой воды от Т. ОВ кривая плавления, характеризует зависимость Т замерзания от внешнего давления. ОА кривая возгонки, характеризует зависимость насыщенного пара от Т ОД характеризует давление насыщенного пара льда над переохлажденной водой характеризуется метастабильным равновесием О тройная точка, которая выражает условие равновесия между паром, льдом и жидкой водой В точке О С=3-3=0 Р=610,5Па Т=273К
ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|