химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

), то dnj<,0, если же ^КРг'» то d^'>0, т. е. компонент переходит из второй фазы в первую, если его химический потенциал в этой фазе больше, чем в первой; если же химический потенциал компонента во второй фазе меньше, чем в первой, компонент будет переходить из первой фазы во вторую. Таким образом, компонент самопроизвольно переходит из фазы, в которой его химический потенциал больше, в фазу, в которой химический потенциал меньше. Переход будет продолжаться до тех пор, пока химические потенциалы компонента в обеих фазах не сравняются.

В том случае, когда химический потенциал является функцией не только давления и температуры, но и других переменных [см. уравнение (V,9a)], переход массы компонента из одной фазы в другую или из одной части фазы в другую часть фазы может сопровождаться изменением не только массы компонента /г,-, но и других параметров.

Так, например, при переходе ионов из раствора на электрод с преодолением скачка электростатического потенциала ф"—ф' (изменяются заряды фаз) затрачивается электрическая работа гР(Ф"—ф'), где г—валентность иона, F—число Фарадея. Следовательно, dG при этом переходе складывается из двух * слагаемых:

dG = (К' ~ + *Р(ф" - -y)dnt

При равновесии и при постояннных р,Т и общем заряде системы dG должно быть равно нулю. Следовательно

р] + гЩ* = }х1 + г??; 7t = Й? (V, 14а)

гДе"|И7 — f^'+zF'j1", — i*-'t -j- гР'У. Величины и ~^'t называются электрохимическими потенциалами компонентов.

Таким образом, в системе, где иа границах фаз имеются скачки электрических потенциалов, соблюдается ие равенство химических потенциалов (х4- в двух фазах равновесной системы, а равенство электрохимических потенциалов

МАналогичным образом изменение изобарного потенциала dQ однородной фазы, находящейся в поле тяготения и имеющей большую протяженность вдоль градиента поля, обусловленное передвижением массы dtii иа расстояние h"—h' вдоль градиента поля, выражается уравнением:

dG = ((xjf — р./) йщ + Mig (h* — h') dnt

где Mi—молекулярный вес .'-того компонента; g—гравитационная постоянная. Если система является равновесной, то dG=0 и

fxj + Mlgh" = + Migh' (V, 146)

т. е. опять-таки в различных частях фазы равны ие величины fx,-, а более общие величины^ ^i~\Li-\-Migh.

Величины fi.f, ъ{ и другие, аналогичные им, более полно характеризуют энергетическое состояние компонента, чем химический потенциал (х(-, определяемый вь ражением (V, 9а). Эти величины называются полными потенциалами. Они включают, кроме члена jx,-, члены, отражающие все виды работы, которые имеют место при перемещении массы компонента из одной части системы в другую часть.

§ в*. Однородные (гомогенные) функции состава смесей

Свойство функции G—f(nlt П2, ...), отраженное в уравнениях (V, 10) и (V, 11), может быть записано так:

G(knlt kn^, kn3f ...) = kG(пг, щ, п3, ...) (V, 15)

где k—некоторый множитель.

Функции нескольких переменных, подчиняющиеся этому уравнению, называются однородными {гомогенными) функциями.

Показатель степени множителя k в правой части уравнения (V, 15)— показатель однородности—в данном случае равен единице, и функция называется однородной функцией первого измерения (если бы показатель однородности был равен 2, 3, ...т, то функция имела бы измерение второе, третье, ... т-е).

Изобарный потенциал раствора является однородной функцией масс первого измерения. Такими же функциями масс при постоянных р и Т являются внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, объем раствора и др.

По теореме Эйлера однородные функции m-го измерения обладают следую-щим свойством:

рьс at

х'дТ+!''д7 + г^ + ''' = 'пПх' у'г' '"] (у'16)

В применении к функции G=f{nlt /12,...), Для которой m~lt получим!

"»(©т. ,п + "> (ж; )р, т. * + • • • - 0

Подставив в это уравнение значения частных производных из уравнения (V, 9), приходим к уравнению (V, 11):

rtifj-i + Ла^а + ••*=• 2 пм = G

§ б*. Однородные (гомогенные) функции состава смесей

175

Очевидно, аналогичные выражения можно написать и для объема, внутренней энергии, ентропнн, изохорного потенциала раствора и др.

2л/

dnt j р, т, /п ~~

2 ni

*ni{dh~i)P. r.in = *ni(ddk-)p, т,/п =

и s

(V, 18)

и д.

Обозначив частные производные следующим образом

Mi р, Т, /п "

fdU\ д— = Ui и Т. Д.

dnt jp, т,(п

(V, 19)

можно записать уравнения (V, 18) так:

2 fiiVi = V

2 nJJi = и

2 mSi = s

2 mFt = F

2 ntHi = H

(V, 20)

Величины ^i, Vf, Uit St, Fi и являются парциальными величинами*. Парциальными величинами называются частные производные от экстенсивного свойства фазы (объем, изобарный потенциал, энтропия и др.) по массе компонента прн постоянных давлении, температуре и массах остальных компонентов**.

Так, химический потенциал fx, есть парциальный изобарный потенциал G/.

Парциальные величины могут быть мольными или удельными в зависимости от того, выражены массы в молях или в граммах.

Не только интегральные экстенсивные свойства растворов являютс

страница 67
< 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
курсы учебы на компьюторе москва в отрдном
отопление дома дизтопливом
профессиональные поварские ножи купить
контейнер для мусора для дачи

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
(04.12.2016)