химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

фазы (рис. Б.25). Видно, что при температуре тройной точки кончается область жидкости. Твердая фаза и пар могут существовать вплоть до абсолютного нуля температуры (даже вблизи абсолютного нуля над 'твердой фазой имеется некоторое давление пара данного вещества). Особую диаграмму состояния имеет гелий: на ней нет тройной точки; гелий находится в жидком состоянии при температуре, максимально близкой к абсолютному нулю; для того чтобы перевести его в твердое состояние, необходимо увеличить давление До 2 МПа.

Для веществ, которые имеют несколько твердых модификаций, диаграмма состояний усложняется, так как появляются Кривые, соответствующие равновесию между этими модификациями. Так, например, при повышенном давлении существует "сколько модификаций льда, равновесие между которыми м°жно показать при помощи кривых на диаграмме состояния.

278

Химическая термодинамика

Гетерогенные процессы

279

(352)

Для таких веществ можно было бы полагать, что существует состояние, при котором одновременно в равновесии находятся четыре фазы («четверная точка»). Однако из общих термоди. намических соображений для однокомпонентной системы это невозможно; согласно правилу фаз Гиббса (приводим без вы-вода)

С=К+2—Ф

Здесь Ф — число фаз, К — число компонентов, т. е. различных по химическому составу веществ, С — число степеней свободы, т. е. число интенсивных термодинамических параметров, которые могут меняться в системе при условии, что число фаз остается неизменным. В качестве примера рассмотрим однокомпо-нентную систему, К= 1. Если имеется лишь одна фаза, то, согласно уравнению (352), число степеней свободы равно 2. Это может быть температура и давление либо жидкости, либо газа, либо твердой фазы. При равновесии двух фаз С=1. Если, например, задано давление пара, то температура кипения есть функция давления пара. Если одновременно сосуществуют три фазы (тройная точка), то С=0. Следовательно, тройная точка одного вещества характеризуется единственным набором значений температуры и давления. В четверной же точке (четыре фазы) для однокомпонентной системы число степеней свободы было бы равно —1, следовательно, равновесие четырех фаз в такой системе невозможно. Для серы, например, не существует состояния, при котором одновременно находились бы в равновесии две твердые фазы (ромбическая и моноклинная сера) — жидкость и пар. Четверная точка наблюдается только на диаграммах состояния двухкомпонентных систем.

2Н,0 •

(353)

Особого внимания заслуживает случай, когда в многокомпонентной системе протекают одна или несколько гомогенных реакций. Тогда К в уравнении (352) правила фаз равно числу имеющихся в системе видов молекул минус число гомогенных реакций между этими молекулами. Число К называют числом независимых составляющих термодинамической системы. На примере воды можно показать, насколько полезно это уточнение. Как известно, в жидкой воде существуют ассоциаты, т. е-кроме молекул Н20 также молекулы (Н20)2, (Н20>4 и (Н20)в-Однако даже если принять это во внимание, число независимых составляющих должно быть равным единице. Для молекул (Н20)2, например, осуществляется равновесие

= (HP),

Два вида молекул, связанные одним уравнением реакции, дают одну независимую составляющую, то же самое получается для ассоциатов с большим числом молекул Н20. Следовательно, в системе имеется одна независимая составляющая независимо от того, сколько равновесий ассоциации типа (353) могут осуществляться в воде.

26.1.2. Равновесие между раствором и растворителем

Один из примеров такого равновесия уже разобран в разд. 23.3.5 (понижение давления пара раствора по сравнению с давлением пара чистого растворителя при той же температуре). При этом предполагалось, что из раствора может испаряться только растворитель. Далее будем полагать растворы идеально разбавленными, т. е. считать осмотический коэффициент и коэффициент активности равным 1. Нанесем на диаграмму состояния чистого вещества изменение давления пара над раствором (понижение относительно чистого растворителя) некоторой концентрации от температуры (рис. Б.26). Из сопоставления кривых сразу же становится ясным, что понижение давления пара при постоянной температуре соответствует повышению температуры кипения при постоянном давлении. Отношение Ар/ЛТ приблизительно равно тангенсу угла наклона кривой р~Т для раствора, и с хорошим приближением можно заменить его наклоном кривой р—Т чистого растворителя. Если подставить значение Ар из первого закона Рауля (311) rflnpss Ар!р=х2, то с учетом уравнения (350) получим

(354)

Таким образом, повышение температуры кипения пропорционально мольной доле растворенного вещества. Коэффициент пропорциональности зависит только от свойств чистого растворителя. Можно преобразовать уравнение (354) таким образом, чтобы вместо мольной доли в него входила моляльность m растворенного вещества [используя уравнение (233)]:

ДГ=,?> (355)

Константу Еа называют молярным повышением точки кипения или эбулиоскопинеской константой. Если продолжить кривую Давлен

страница 99
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
твёрдотопливные котлы длительного горения для дачного дома цена
купить fissler скороварки
пламегаситель вместо катализатора skoda
электронные курсы excel

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)