химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

отекают химические реакции, то количества составляющих веществ, входящих в равновесную систему, зависят друг от друга, и состав фаз равновесной системы можно определить, зная концентрации лишь части составляющих веществ. Составляющие вещества, концентрации которых определяютсостав фаз данной равновесной системы, называются независимыми составляющими веществами или компонентами системы. В качестве компонентов могут быть выбраны любые составляющие вещества.

Свойства системы определяются не тем, какие составляющие вещества выбраны в качестве компонентов, а их числом, т. е. числом компонентов.

Число компонентов или совпадает с числом составляющих веществ (при отсутствии химических реакций), или меньше его. Но и в последнем случае число компонентов—величина вполне определенная, зависящая от свойств системы.

Число компонентов равняется числу составляющих веществ системы минус число уравнений, связывающих концетра-ции этих веществ в равновесной систем е*.

Возможно и другое определение, которое выражает ту же мысль, но другими словами: число компонентов есть наименьшее число составляющих веществ, достаточное для определения состава любой фазы системы.

Для пояснения рассмотрим несколько примеров подсчета числа компонентов в однофазных и многофазных системах.

Простейшей однофазной многокомпонентной системой является смесь газов, составленная, например, из гелия, водорода и аргона. В этой системе невозможны никакие химические реакции, а потому равновесная смесь осуществима при любых концентрациях каждого из составляющих веществ; следовательно, число компонентов, т. е. число независимых составляющих веществ, равно общему числу составляющих веществ.

Если система состоит из газообразных веществ, реагирующих друг с другом, например из водорода, иода и йодистого водорода

* В данном определении и в дальнейшем имеется в виду концентрация в молях на единицу объема или парциальное давление, которое в случае идеальных газов пропорционально концентрации, выраженнойв молях на единицу объема.

Щг) + J.(r) = 2HJ(r)

то при равновесии концентрации составляющих веществ подчиняются уравнению

где К—константа равновесия, имеющая определенное значение при заданной температуре.

В этом случае состав равновесной системы определится концентрациями только двух произвольно взятых веществ, тогда как концентрация третьего вещества будет иметь строго определенное значение. Иными словами, в системе имеется только два независимых составляющих вещества или два компонента.

Физический смысл найденного числа компонентов заключается в том, что, имея любые два из перечисленных трех веществ, можно получить равновесную систему с помощью химической реакции, которую можно проводить и в прямом и в обратном направлении.

Если три концентрации связаны двумя уравнениями, напримерТНЖГ = «И 1И-1 = U.1 (XI, la)

то число независимых концентраций уменьшается на два. Это значит, что при наличии двух уравнений в данной системе возможно лишь одно независимое составляющее вещество, или, что то же, система обладает свойствами однокомпонентной системы. Действительно, она может быть построена из одного йодистого водорода, который, распадаясь, будет давать одинаковые концентрации иода и водорода, так что при равновесии будут удовлетворены оба уравнения.

Рассмотрим теперь двухфазную систему, например систему, состоящую из твердого хлористого аммония и находящихся над ним газообразных аммиака и хлористого водорода. Хлористого аммония в газообразной фазе нет, так как, возгоняясь, он практически нацело разлагается по уравнению:

NH4C1(t) = НС1(г) -f- NH3(r)

При равновесии концентрации веществ, образующих газообразную фазу, подчиняются уравнению

[NH3] [HCl] = К (XI, 2)

а потому число компонентов равно 3—1=2, т. е. для построения заданной двухфазной системы достаточно двух веществ, напри-Мер NH3 и HCI или NH4C1 и НС1 и т. д.

Если ввести второе условие [NH31=[HC1], то число компонентов уменьшается до единицы (3—2=1). Действительно, система, удовлетворяющая обоим уравнениям, получается из одного твердого хлористого аммония: обе фазы системы (твердая фаза и пар) могут быть построены (составлены) из одного компонента NH4C1.

Система, состоящая из СаС03, СаО и С02, также является двух-компонентной, так как в ней возможна реакция

СаС03(т) == СаО(т) + С02(г) При равновесии имеет место условие

[COJ = ff (XI, 3)

вследствие которого число компонентов сокращается до двух. Система может быть построена, например, из СаО и СОй или СаСОа и СаО и т. д. Но данная система резко отличается от предыдущей в том отношении, что она не может обладать свойствами одноком-понентной системы, если количество молей СаО окажется равным количеству молей С02. Дело в том, что равенство количеств двух составляющих веществ в гетерогенной системе еще не означает равенства их концетраций в како й-л ибо из фаз, и, следовательно, нет оснований для составления второго уравнения.

§ 2. Правило фаз

Во всех фазах равновесной гетерогенной системы температура и

страница 130
< 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

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


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

 

 

Реклама
для чего нужны уличные стенды информация
Casio GA-400CS-7A
курсы наращивание ногтей в зеленограде
стульчик садовый складной

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
(03.12.2016)