В резюме понятието компоненти и фази

Компоненти - отделни вещества, които, ако се приемат в най-малък брой е достатъчен за изграждането на цялата система, и се приема, че системата е в равновесие. Компонентите могат да бъдат определени като самостоятелни компоненти на системата.

Пример: Система вода - сол. И двата компонента са компоненти, т.е.. Да. Техният брой в системата може да се променя независимо един от друг, и двамата трябва да се изгради система.

Броят на компонентите в системата може да бъде равно или по-малко от броя на съставните части.

Ако химическа реакция в системата не може да се, броят на компонентите, равен на броя на компонентите (за съставни части образува система се означава тези вещества, които могат да съществуват в изолирана форма). Такава система се нарича физична система или I клас.

Ако системата да отидете на химически трансформации, броя на компонентите, равен на броя на компонентите, намалява броят на независимите химически реакции, които могат да го пазят. Такава система се нарича химически или клас II система.

Така - системата на вода - сол - физически, ако не кристална сол. Пример за химическа система може да бъде система KNO3 - NaCl - H2O. В резултат на това, реакцията обмен

KNO3 + NaCl = KCl + NaNO3

Две други соли, образувани. Броят на компонентите ще бъде равен на 5. Въпреки това, броят на компонентите е 4.

Чрез броя на компонентите на системата са разделени в един компонент, двукомпонентен (бинарна), трипътен (тройни), и така нататък. D.

Фаза - набор от подобни системи, които са свързани помежду си в термодинамично равновесие. Равновесие хетерогенна система, състояща се от няколко (най-малко две) фази. Ако системата има няколко еднородни части, които са идентични по състав и термодинамични свойства, те образуват една фаза.

Ако H2O е в равновесие с пара в тази система има две фази, вода и пара;

ако системата се състои от наситен разтвор на сол, сол кристали и пара, в системата има 3 фази.

Равновесие в хетерогенна система

Системата е в механично и термично равновесие, ако Р и Т са еднакви във всички фази. Въпреки това, в системата при тези условия, преход на вещество от една фаза към друга. Индикация, че системата е в равновесие, т.е.. Е. няма прехвърляне на компонент от една фаза към друга, е равен специфични химични потенциали на компонент в тези фази.

Един от най-важните закони на хетерогенен равновесие е правило фаза. Той работи с основните понятия на компонент, фазата и броя на степените на свобода. Първите две термини са дефинирани по-горе.

Под термодинамични степени на свобода, или само по степените на свобода се отнася до независимите параметри на системата са в термодинамично равновесие, което може да отнеме произволни стойности в определен диапазон, а броят не се променя фази. С други думи, степените на свобода са параметрите на системата, които играят ролята на независимите променливи. Всички останали параметри ще бъдат техните функции.

Броят на степените на свобода (вариация на системата) - число, което показва колко параметри, характеризиращи състоянието на равновесие на системата, може да се прилага произволни стойности без броя на фазите в системата се е променило.

Фаза правило: в изолирана система, броят на равновесие на фазите, както и броят на степените на свобода е равен на броя на компонентите плюс 2

т. к. равновесно състояние е равна химичен потенциал, и тяхната стойност е независим от броя на фазите и баланс в системата не зависи от броя на фази.

Пример: В една система, състояща се от 100 г лед и 1 кг вода, е възможно да се добави (или изваждане) или повече ледена вода, взети, разбира се, в същото състояние (Т, Р), който е лед.

Ако някой параметър, характеризиращ системата остава постоянна, броят на променливите е намален с една и правилото за фаза може да се запише като:

Броят на степените на свобода се редуцира в този случай по един. Като такива, системи фаза правила, използвани в изследването на фазовата диаграма, практически не-летливи образувани. Ефект на налягане в системата е ниска и се приема като постоянна стойност.

Пример: топене диаграма енергонезависима метал при атмосферно налягане.

системи за класификация

Невариантен система: брой на фазите по-голям от броя на компонентите е 2, следователно броят на степените на свобода е равен на 0 (промяна на поне един параметър води до изчезването на най-малко една фаза).

Univariant системи: броят на фазите по-голям от броя на компонентите е 1, следователно броят на степените на свобода е 1 (само един параметър може да бъде произволно избрани без да се променя броя на фазите в системата).

Divariant система: броят на фазите е равен на броя на компонентите, като по този начин броят на степените на свобода е 2 (два параметъра могат да бъдат избрани произволно, без да променя броя на фазите на системата).

Trivariantnaya: брой на фазите е по-малко от броя на компонентите на единица. Броят на степените на свобода, равно на три.

В диаграмата фаза на изображението съответства на инвариантна равновесие точка (всички координати - и някои константи); monovariant - отговаря на линия (един от координати могат да бъдат избрани произволно); бивариантен - площ или повърхност (две координати може да бъде произволно избрана) и .T. г.

Ако състоянието на системата се определя не само от температурата и налягането, но концентрацията на правилото за фаза може да се запише като:

В този случай, степените на свобода, винаги ще бъдат по-големи от един.

Пример: допълнителен параметър може да бъде стойност на повърхността на частиците, например, отделните частици, които изграждат една фаза, толкова малка стойност, която не може да бъде пренебрегнато повърхностна енергия.

състояние диаграма (монокомпонентен система)

За да се опише свойствата на системи са широко използвани диаграми на състоянията. Поставете на координатните оси на температура и налягане, които характеризират съществуването, за експресиране на състава системи използват една или две координати. Линии (повърхности) на тези графики се разделят на региона на съществуване на отделните фази.

Клаузиус - Klaynerona

Всички monovariant равновесие могат да се прилагат известните формула на термодинамиката Clausius-Klaynerona:

Q - латентната топлина на прехода от една фаза към друга, която е в равновесие;

Т - абсолютна температура, при която тези фази;

V - промяна обем при прехода от една фаза към друга.

Q - е винаги положителен (абсорбира топлина).

Втората форма на това уравнение:

Той има по-ограничено приложение от първия, че то се отнася до monovariant равновесие само на такива системи, в които една фаза - .. газообразни.

Позоваването

Петрова EM Концепцията на компоненти и фази. Хетерогенни равновесие.