8: Фазова рівновага
- Page ID
- 21147
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 8.1: Прелюдія до фазової рівноваги
- З самих елементарних етапів нашої подорожі до опису фізичної природи матерії ми вчимося класифікувати матер на три (або більше) фази: тверду, рідку та газ. Це досить легка система класифікації, в основі якої можуть лежати такі прості ідеї, як форма і обсяг.
- 8.2: Однокомпонентні фазові діаграми
- Стабільність фаз можна передбачити за хімічним потенціалом, в тому, що найбільш стійка форма речовини матиме мінімальний хімічний потенціал при заданій температурі і тиску.
- 8.3: Критерій фазової рівноваги
- Термодинамічний критерій фазової рівноваги простий. Він заснований на хімічних потенціалах компонентів в системі. Для простоти розглянемо систему тільки з одним компонентом. Щоб загальна система перебувала в рівновазі, хімічний потенціал сполуки в кожній присутній фазі повинен бути однаковим.
- 8.4: Рівняння Клапейрона
- Виходячи з термодинамічного критерію рівноваги, можна зробити деякі висновки про змінні стану p і T і про те, як вони пов'язані уздовж фазових кордонів. Це призводить до рівняння Клапейрона.
- 8.5: Рівняння Клаузіуса-Клапейрона
- Рівняння Клапейрона може бути розроблено далі для фазових рівноваг, що включає газову фазу як одну з фаз. Це стосується або сублімації (тверде тіло → газ), або випаровування (рідина → газ).
- 8.6: Фазові діаграми для бінарних сумішей
- Як пропонує правило фази Гіббса, найважливішими змінними, що описують суміш, є тиск, температура та склад. У випадку однокомпонентних систем склад не важливий, тому на фазовій діаграмі зазвичай зображуються лише тиск і температура. Однак для сумішей з двома компонентами склад має життєво важливе значення, тому, як правило, існує вибір, який повинен бути зроблений щодо того, чи інша змінна, яка буде зображена, є температурою чи тиском.
- 8.7: Системи рідина-пара - закон Рауля
- Рідини, як правило, летючі, і як такі потрапляють у парову фазу, коли температура підвищується до досить високого значення (за умови, що вони не розкладаються спочатку!) Летюча рідина - це та, яка має помітний тиск пари при заданій температурі. Ідеальну суміш, що продовжує принаймні одну летючу рідину, можна описати за допомогою Закону Рауля.
- 8.8: Неідеальність - Закон Генрі та азеотропи
- Продовжувана дискусія базувалася на поведінці ідеальних розчинів летких сполук, і для яких обидві сполуки дотримуються закону Рауля. Закон Генрі може бути використаний для опису цих відхилень.
- 8.9: Системи твердої рідини - евтектичні точки
- Фазові діаграми часто складні з декількома фазами, які демонструють різну неідеальну поведінку, як мінімальні киплячі азеотропи, евтектичні точки (склад, для яких суміш двох твердих речовин має найнижчу температуру плавлення), неконгруентне плавлення, де стабільна сполука, утворена двома твердими речовинами, стабільна лише в тверду фазу і буде розкладатися при плавленні.
- 8.10: Криві охолодження
- Метод, який використовується для відображення меж фаз на фазовій діаграмі, полягає в вимірюванні швидкості охолодження для зразка відомого складу. Швидкість охолодження буде змінюватися в міру того, як зразок (або якась його частина) почне зазнавати фазової зміни. Ці «розриви» з'являться як зміни нахилу в кривій температура-час.
- 8.E: Фазова рівновага (вправи)
- Вправи для глави 8 «Фазова рівновага» в TextMap фізичної хімії Флемінга.
- 8.S: Фазова рівновага (резюме)
- Короткий зміст для глави 8 «Фазова рівновага» в Fleming's Фізична хімія TextMap.