химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

адсорбции, ии образования химического соединения, состав твердой фазы при любом давлении газа остается постоянным и отвечает составу исходного вещества (/, рис. XI-25). Во втором случае, когда происходит только адсорбция газа, состав твердой фазы при изменении давления меняется непрерывно (2). В третьем случае, когда твердое вещество практически не адсорбирует газ, но при известном давлении образует с иим химическое соединение, кривая (3) при этом давлении претерпевает излом и идет дальше параллельно оси абсцисс (т. е. давление остается постоян

ным) до тех пор, пока вся твердая фаза не превратится в образующееся соединение. Наконец, в четвертом случае, при адсорбции до известного давления и образовании химического соединения после его достижения, кривая (4) представляет собой комбинацию двух предыдущих.

Диаграммы состав — давление пара могут дать важные указания

по вопросам об образовании комплексных соединений, их составе и устойчивости. Это относится и к кристаллогидратам. Например, рис. XI-26 показывает, что сернокислая медь образует только три кристаллогидрата — с 1, 3 и 5 молеку- I

лами воды. <з

Диссоциации каждого из них отвечает (при данной § температуре) определенное давление водяного пара (в ^ мм рт. ст.):

25 °С 50 °С

а) CuSOv5H20 CuS04. ЗН20+2Н20 (пар) 7,8 45

Состав твердой <разы

Рис. XI-25. Схема кривых давления для систем Г + Т.

б) CuS04 • 3H20 ^zzt CuS04 • Н20+2Н20 (пар) 5,3 31

в) CuSO» • Н20 ^ CuS04+H20 (пар) 0,02 0,2

Поэтому при обезвоживании кристаллогидратов (например, выдерживанием в вакууме над серной кислотой) давление водяного пара изменяется не непрерывно, а скачками. Так, если вести обезвоживание СиБО^бНгО при 50°С, то давление остается равным 45 мм рт. ст. до тех пор, пока имеется хоть сколько-нибудь неразложившегося пяти-водного гидрата, после чего сразу падает до 31 мм рт. ст. и т. д. (рис. XI-26).

Рис. XI-26. Кристаллогидраты CuS04.

Рис XI-27. Области устойчивости гидрат-иых форм CuS04.

Поэтому же при стоянии на воздухе теряют кристаллизационную воду — «выветриваются» — только те кристаллогидраты, над которыми давление водяного пара больше, чем его парциальное давление в воздухе. Например, если оно при 25°С составляет 12 мм рт. ст., то CuS04-5H20 в соприкосновении с таким воздухом не теряет кристаллизационную воду, тогда как Na2S04 • 10Н2О (давление водяного пара 19 мм рт. ст.) постепенно выветривается.

Области устойчивости отдельных гидратных форм CuS04 показаны иа рис. XI-27. Верхняя кривая последнего отвечает давлению водяного пара над насыщенным раствором сернокислой меди. При условиях области, лежащей выше этой кривой, кристаллогидрат CuS04 • 5Н20 будет расплываться. Иногда наблюдающееся «отмокание» на воз

духе плохо очищенной поваренной соли происходит из-за наличия в ней примеси легко расплывающегося хлористого магния.

Особенно часто пользуются диаграммами состав — температура

плавления. Посвященный их изучению отдел физико-химического анализа часто называют термическим анализом, а сами

I подобные диаграммы носят название диаграмм плавI

!

!

' кости.

СОСТАВ

Рнс XI-38. Типичные формы кривых на диаграммах плавкости.

Наиболее типичные формы кривых плавкости для бинарных систем (т. е. систем из двух веществ) показаны на рис. XI-28. Кривая / отвечает тому довольно редкому случаю, когда температура плавления смеси двух веществ при любом ее составе лежит между их собственными точками плавления. Пример такой диаграммы показан на рис. XI-29. Напротив, кривая 2 соответствугт наиболее общему случаю, когда температура плавления каждого из двух веществ понижается от прибавления другого. Та точка на диаграмме, при которой в подобной системе достигается наи низшая температура плавления, называется эвтектической. Такую диаграмму дает, например, система Cd—Bi (рис. XI-30).

смотрим рис.

Для более детального ознакомления со значением отдельных кривых и областей диаграмм плавкости рас-XI-30 несколько подробнее. Если охлаждать, например, жидкий сплав, содержащий 40% Bi, то при 225 °С из него начнут выделяться кристаллы кадмия, вследствие чего состав обогащающейся висмутом жидкости будет при дальнейшем охлаждении изменяться в соответствии с нижней частью кривой ЛВ. Подобным же образом при

Рис. XI-29. Диаграмма плавкости системы РЬС12—РЬВДг.

Рис.

XI-80. Диаграмма плавкости системы Cd—Bi.

охлаждении до 225°С сплава с содержанием 90% Bi из него начнут выделяться кристаллы висмута и состав жидкости будет в дальнейшем изменяться по нижней части кривой БВ. Следовательно, кривая АВ отвечает равновесию между жидким сплавом и кадмием, а кривая БВ— жидким сплавом и висмутом. По достижении температуры эвтектической точки В (144 °С) состоящая приблизительно из 407о Cd и 60% Bi жидкость затвердевает целиком, образуя смесь мелких кристаллов Cd и Bi — так называемую эвтектику. Ниже 144 °С сплав Bi и Cd ни при каком их соотношении в жидком виде существовать не может.

Если охлаждению ниже 144°С подвергалась смесь, содержащая 40% Cd и 60% Bi (линия ВГ), то состав образующейся твердой фазы такой же, как и у жидкого сплава, т. е. она представляет собой чистую эвтектику. При других соотношениях металлов к эвтектике будут примешаны более крупные кристаллы Cd или Bi. Отсюда ясны значения областей, помеченных на диаграмме римскими цифрами. Как схематически показано на самом рис. XI-30, область / отвечает условиям устойчивости жидкого сплава, // — смеси последнего и кристаллов кадмия, /// — жидкого сплава и кристаллов висмута, IV — эвтектики и кристаллов Cd наконец V — эвтектики и кристаллов Bi.4

При изучении металлов и сплавов часто пользуются наблюдением их образцов под микроскопом. Для таких исследований, составляющих

Рис. XI-31. Вид шлифов индивидуального металла и эвтектики.

Рис XI-32. Диаграмма плавкости системы Mg—Ge.

предмет металлографии, поверхность образца предварительно подвергают соответствующей обработке: шлифовке, полировке, протравливанию кислотами и т. д. Наблюдаемые под микроскопом картины, вообще говоря, весьма различны (рнс. XI-31). Для индивидуальных металлов характерна поверхность шлифа, состоящая из собрания «кристаллитов», т. е. сравнительно крупных неправильно разросшихся кристаллов. Существование между ними видимых на шлифе границ обусловлено разной ориентировкой самих кристаллитов и выделением при кристаллизации металла части имеющихся в нем примесей. Совершенно другой характер имеет поверхность шлифа эвтектики: последняя состоит из смеси чрезвычайно мелких кристалликов обоих компонентов (т. е. образующих систему веществ). При затвердевании двойных сплавов промежуточного состава иа шлифе видны одновременно и эвтектика и кристаллиты одного из компонентов, что соответствует, в частности, областям IV и V рис. X1-30.5

Если в результате взаимодействия каких-либо двух веществ образуется химическое соединение, то при отвечающем ему составе на кривой плавкости наблюдается максимум. В тех случаях, когда образующееся соединение плавится конгруэнтно, т. е. не диссоциирует на свои составные части (по.схеме ЛБ^А + Б), максимум этот получается резким (3, рис.Х1-28). При инконгруэнтном плавлении, т. е. наличии такой диссоциации он сглаживается (4) и тем более, чем сильнее диссоциировано рассматриваемое соединение. Пример системы с резким максимумом (отвечающим соединению Mg2Ge) приведен на рис. XI-32. Рис. XI-33 показывает, что в системе Си — Mg образуются два соединения—Cu^Mg и CuMg2, причем второе из них менее устойчиво. Полная диаграмма плавкости этой системы представляет собой как бы комбинацию трех отдельных: Си — Cu2Mg, затем Cu^Mg — CuMg2 и наконец CuMg2 — Mg.

При образовании неустойчивого химического соединения, полностью распадающегося еще до достижения своей истинной температуры плавления, кривая плавкости претерпевает излом (5, рис XI-28). Точке излома отвечает температура распада соединения, а состав его может быть намечен, если продолжить нижнюю ветвь кривой до ее максимума.

Рис XI-33. Диаграмма Рис. XI-34.

страница 23
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


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

 

 

Реклама
наружная реклама на домах
мебель для ванной arbi smart sm04c
банкетки для раздевалок мягкие
клапан sv cw 602n esbe 7001pn10

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
(25.02.2017)