Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Фазовые переходы. Правило фаз
Молекулы жидких и твердых тел при любой температуре могут переходить в газообразную фазу. Переход жидкости в газообразное состояние называется испарением, обратный переход вещества из газового состояния в жидкое - конденсация. Переход вещества из твердого состояния в газообразное является сублимацией, обратный процесс - десублимацией. Возможен переход вещества из твердого состояния в жидкое (плавление) и из жидкого в твердое (кристаллизация). Все эти процессы, при которых вещества без изменения химического состава переходят из одного агрегатного состояния в другое, называются фазовыми переходами. Под фазой понимают однородную часть системы, обладающую одинаковым составом, физическими и химическими свойствами и отделенную от других частей системы поверхностью раздела. Так, в системе, состоящей из жидкой воды и льда, две фазы: одна фаза – жидкая, другая – твердая. Причем лед может быть в виде крупного куска, или в виде нескольких мелких кусочков – все равно это одна твердая фаза. Смесь газов в закрытом сосуде – система однофазная. Насыщенный раствор соли в воде – система трехфазная: пар над раствором – это одна фаза, жидкий раствор – другая, кристаллы соли – третья. Системы, состоящие из нескольких фаз, называют гетерогенными, из одной фазы – гомогенными. Между фазами гетерогенной системы может устанавливаться равновесие, которое называется фазовым равновесием. Примером фазового равновесия является состояние системы вода – насыщенный пар. При постоянной температуре давление насыщенного пара над жидкостью также будет постоянным, так как при равновесии скорость испарения равна скорости конденсации. В насыщенном растворе соли в равновесии находятся жидкий раствор и кристаллы. В такой системе скорость растворения равна скорости кристаллизации. Гетерогенная система может состоять из одного или нескольких компонентов. Компонент – это каждое содержащееся в системе химически индивидуальное вещество, которое может быть выделено из нее и может существовать вне ее. Например, компонентами водного раствора хлорида натрия являются вода и хлорид натрия. Ионы же натрия и хлора не могут считаться компонентами, так как они не существуют как отдельные вещества.
В гетерогенной системе, состоящей из СаО, СаСО3 и СО2, возможна реакция СаО(т) + СО2(г) ↔ СаСО3 (т). Для получения такой равновесной системы достаточно двух веществ из трех. Третье вещество появится в ходе установления равновесия. Поэтому если между веществами гетерогенной системы возможна химическая реакция, то число компонентов равно числу веществ, участвующих в реакции, минус единица. Равновесие в гетерогенных системах зависит от давления, температуры и концентрации. Эти параметры можно изменять (в известных пределах) без нарушения равновесия. Например, при постоянной температуре сжимать насыщенный пар (увеличивать давление), то пар частично конденсируется, но система все равно останется двухфазной - пар и жидкость. Охлаждение насыщенного раствора соли приведет к дополнительному выпадению кристаллов, но двухфазность системы сохранится. Число условий (температура, давление, концентрация), которые можно менять произвольно (в известных пределах), не изменяя числа и вида фаз системы, получило название числа степеней свободы. Соотношение между числом фаз, компонентов и степеней свободы в равновесной гетерогенной системе было получено Гиббсом (1876 г.), это соотношение называется правилом фаз: С = К – Ф + 2 (III.1) где С – число степеней свободы; К – число компонентов; Ф – число фаз. Уравнение (III.1) учитывает влияние на равновесие только двух внешних факторов – температуры и давления. Если на равновесие оказывает влияние и другой фактор, например, электрическое поле, то уравнение Гиббса принимает такой вид: С = К – Ф + 3 (III.2) или в общем виде С = К – Ф + n, где n – число внешних факторов, влияющих на равновесие системы. По правилу фаз при С = 0 для данной системы можно определить максимальное число фаз, находящихся в равновесии.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 623; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.17.154.171 (0.005 с.) |