Учебные вопросы

1. Правило фаз Гиббса.

2. Диаграмма состояния воды.

3. Термический анализ.

4. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы без химических соединений, твердых растворов и одной эвтектикой.

Литература

1. Беляев А.П., Кучук В.И., Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия: Учебник / Под ред. Проф. Беляева А.П. – М.: ГЭОТАР - Медиа, 2008, стр. 113-129, 179-181.

2. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия: учебник для фармацевтических ВУЗов и факультетов/ под ред. Евстратовой К.И. – М.: Высш. шк., 1990,

стр. 61-68; 85-88; 90-93.

3. Олишевец Л.И. Физическая химия. Курс лекций. Томск, 2006,

стр. 39-48.

Методические указания студентам по подготовке к занятию

При подготовке к занятию изучите материал, рассмотрев следующие вопросы

I. Правило фаз Гиббса

1. Что такое система? Какая система называется гетерогенной? Что понимается под фазовым равновесием?

2. Запишите правило фаз Гиббса и раскройте смысл понятий: а) составляющее вещество (компонент); б) число независимых компонентов; в) степень свободы.

3. Классификация систем: а) по числу компонентов; б) по числу фаз; в) по числу степеней свободы.

II. Диаграмма состояния воды

1. Начертите диаграмму состояния воды и раскройте смысл полей, пограничных линий и тройной точки.

2. Подсчитайте число степеней свободы на пограничных линиях, полях, тройной точке.

3. Запишите уравнение Клапейрона-Клаузиуса и опишите с его помощью линии испарения, сублимации и плавления.

III. Термический анализ

1. Сущность метода и его разновидности.

2. Принципы непрерывности и соответствия.

3. Анализ кривых охлаждения одно- и двухкомпонентных систем. Построение диаграммы состояния по кривым охлаждения.

4. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы без химических соединений, твердых растворов и одной эвтектикой

1. Раскройте смысл полей, пограничных линий и эвтектической точки.

2. Рассчитайте число степеней свободы в полях, на линиях ликвидуса и солидуса.

3. На диаграмме проследите за изменениями в системе заданного состава при её охлаждении: при какой температуре начинается кристаллизация вещества; до какой температуры система остается двухфазной; как меняется состав расплава; при каких условиях начинается совместная кристаллизация компонентов.

4. Начертите для рассмотренной системы кривую охлаждения в соответствии с диаграммой состояния.

5. Эвтектические смеси, их применение.

6. Значение диаграмм в фармации.

Вопросы и задачи для самоконтроля знаний

1. В каком случае число составляющих веществ не равно числу независимых компонентов?

2. Как изменяется температура плавления льда при повышении давления? С чем это связано?

3. Объясните при помощи уравнения Клапейрона-Клаузиуса, почему давление насыщенного пара над жидкостью растет при увеличении температуры.

4. Система, состоящая из водного раствора натрия сульфата, кристаллов этой соли и водяного пара, находится при постоянном давлении. Сколько степеней свободы имеет данная система?

Ответ: с = 0

5. Камфора (компонент А) и тимол (компонент В) неограниченно взаимно растворимы в жидком и нерастворимы в твердом состоянии. Постройте диаграмму состояния камфора-тимол по следующим данным:

Содержание А, %	100	80	60	40	20	0
Т начала кристаллизации, ^0С	170	100	20	35	45	50

Температура кристаллизации эвтектики 20⁰С, состав эвтектики 60% А и 40% В. Что представляет собой система, состоящая из 10% В и 90% А при 180⁰С? Какой компонент будет первым кристаллизоваться при охлаждении системы? Что произойдет с системой, если её охладить до 60⁰С? Сколько степеней свободы у системы в этом состоянии?

В рабочей тетради

1. Запишите правило фаз Гиббса.

2. Начертите диаграмму состояния воды.

3. Подсчитайте число степеней свободы в поле, на линии и в тройной точке.

4. Начертите ряд кривых охлаждения и постройте диаграмму состояния.