- •1. Равновесие в гетерогенных системах. Основные понятия.
- •2. Правило фаз Гиббса.
- •3. Однокомпонентные системы. Диаграмма состояния однокомпонентной системы.
- •4) Уравнение Клайперона-Клаузиуса
- •5) Диаграмма состояния двухкомпонентных систем с простой эвтектикой.
- •6. Диаграмма плавящаяся конгруэнтно.
- •7. Диаграмма плавящаяся инконгруэнтно.
- •8. Диаграмма с ограниченной растворимостью в твердом состоянии.
- •9. Диаграмма с неограниченной растворимостью в твердом и жидком состоянии.
- •10. Диаграмма с ограниченной растворимостью в жидком состоянии.
- •11.Растворы. Общие понятия. Основные задачи, решаемые термодинамикой растворов.
- •12.Парциальные молярные величины. Уравнение Гиббса-Дюгема.
- •13. Идеальные растворы и их характеристика.
- •14. Давление насыщенного пара компонента над раствором. Закон Рауля.
- •15. Растворимость газа в жидкостях. Закон Генри.
- •16. Предельно разбавленные растворы.
- •17. Отклонение от закона Рауля.
- •18. Дисперсионные системы. Основные понятия и классификация.
- •19.Свободная поверхностная энергия и поверхностное натяжение.
- •20. Методы определения поверхностного напряжения.
- •21.Смачивание. Работа когезии и отгезии.
- •22. Пав. Адсорбция на границе раздела жидкость - газ.
- •24.Адсорбция на твердых адсорбентах. (Уравнение Френдлиха – нет.)
6. Диаграмма плавящаяся конгруэнтно.
Химическое соединение устойчиво.
В точке плавления состав твердой фазы соответствует составу жидкой фазы. Такое плавление называется конгруэнтным. Диаграмма состояния в этом случае имеет вид.
Химическое соединение при плавлении не отличается от чистого вещества и дает такую же кривую охлаждения (тчк.З) с температурной остановкой при кристаллизации (тчк.3' ). Такого типа диаграммы можно разбить на части ординатами проходящими через точку плавления химического соединения и через точку соответствующую составу соединения. На рис, 3.2 диаграмма разбита на две части, каждая из которых представляет собой диаграмму состояния с простой эвтектикой, рассмотренную ранее. Каждая из этих диаграмм характеризуется своей эвтектической точкой: в тчк. Э кристаллизуются кристаллы вещества A и кристаллы химического соединения AB в тчк. Э2 кристаллизуются кристаллы В и кристаллы AB.
Образование химического соединения легко и надежно определяется с помощью термического анализа и построенной, на основе его данных диаграмме состояния.
7. Диаграмма плавящаяся инконгруэнтно.
Химическое соединение неустойчиво, т.е. при температурах ниже температуры плавления оно разлагается. Состав жидкой фазы в теоретической точке плавления не соответствует составу твердой фазы при температуре разложения. Такое плавление называется инконгруэнтным.
Точка N на диаграмме - теоретическая, реально недостижимая, точка плавления химического соединения, которое разлагается при температуре , соответствующей тчк.К. Тчк.Х передает состав химического соединения.
При анализе диаграмм подобного типа можно выделить три характерные особенности: а) кристаллизация расплава обогащенного компонентом A относительно состава химического соединения AB (тчк1). До тчк1 расплав равномерно охлаждается. В тчк1' начинается кристаллизация компонента A, которая идет до тчк 1’’ . Тчк 1’’ соответствует температуре устойчивости химического соединения (тчк. К ). Поэтому выпавшие кристаллы A взаимодействуют с расплавом ,образуя химическое соединение AВ . Таким образом в тчк.1" система трехфазна: крА ;крАB; расплав. Число степеней свободы равно 0 - на кривой охлаждения наблюдается площадка. Т.к. в системе избыток компонента A , то не все количество кристаллов A израсходуется на образование химического соединения. После завершения кристаллизации (ниже тчк A’’) система будет состоять из двух твердых фаз : крА ; крАB, которые будут в дальнейшем охлаждаться.
Состав расплава соответствует составу химического соединения (тчк. 2). От тчк.2'до точки £ будет происходить кристаллизация компонента А (участок 2'£ на кривой охлаждения). В тчк.£ кристаллы А взаимодействуют с расплавом , давая химическое соединение система становится трехфазной. Т.к. компоненты взяты в стехиометрическом
количестве, то по завершению кристаллизации в системе существует только фаза АВ.
в) Состав расплава обогащен компонентом В (тчк.З). На участке Э’Э" кристаллизуется компонент А. В тчк.З" система трехфазна и на кривой охлаждения имеем площадку. После того как все кристаллы компонента А израсходуются на образование химического соединения, система состоит из двух фаз: кристаллов химического соединения АВ и расплава обогащенного компонентом В. При дальнейшем охлаждении на участке 3"3'" кристаллизуется АB ; расплав все больше обогащается компонентом В. В тчк. 3'" расплав становится насыщенным относительно обоих веществ и выпадает эвтектика состава крB *крАB. Система становится трехфазной: кр АB; тв. эвтектика, расплав. После затвердевания всего расплава продолжается равномерное охлаждение двухфазной твердой системы.
Точка К , отвечающая равновесию между двумя твердыми и жидкой фазой называется перитектической и отличается от эвтектической тем, что обе кристаллические фазы обогащены относительно расплава одним и тем же компонентом. В эвтектической точке каждая кристаллическая фаза обогащена относительно расплава либо одним, либо другим компонентом.
С помощью диаграмм состояния можно также анализировать системы с ограниченной взаимной растворимостью компонентов в конденсированных фазах (жидких или твердых).