Фаза равновесие между ними

Нижняя температурная граница применения неподвижных фаз определяется их температурами плавления и слишком высокой вязкостью. В твердом состоянии неподвижная фаза уже не обладает хорошей разделительной способностью, поэтому ее можно применять лишь при температурах выше температуры плавления. Имеется сообщение Филлипса (1958) о том, что он работал при температурах па 25° ниже температуры плавления использованного им в качестве неподвижной фазы стеарата цинка, однако число теоретических тарелок при этом было вдвое меньше, чем при работе с жидкостью. Аналогичное положение наблюдается при применении неподвижных фаз с очень высокой вязкостью. Лишь при повышении температуры и связанном с этим уменьшении вязкости можно достигнуть хорошей разделительной способности. При высокой вязкости неподвижной фазы равновесие между парообразной и жидкой фазами обычно устанавливается недостаточно быстро. Но сопротивление массопередаче в жидкой фазе не всегда зависит от ее вязкости. При применении силиконовых масел, например, стократное изменение вязкости оказывает слабое влияние на разделительную способность (Дести, 1958). Мартин (1958) принимает, что для линейных полимеров (а силиконовое масло как раз представляет собой линейный полимер) увеличение длины цепи оказывает очень слабое влияние на коэффициент диффузии небольших молекул. [c.94]

Реальная контактная ступень, для которой покидающие ее паровой и жидкий потоки находятся в равновесии, имела бы с этой точки зрения 100%-ную эффективность. Данное условие предполагает идеальное перемешивание жидкости на тарелке, обеспечивающее установление но всей ее поверхности некоторого среднего состава флегмы, равновесной поднимающемуся паровому потоку. Вместе с тем самопроизвольный процесс установления равновесия между контактирующими фазами протекает во времени, а не мгновенно, и поэтому в самом понятии теоретической ступени содержится еще и предположение о том, что обеспечивается время, необходимое для достижения равновесия. Этим идеализированным предельным условиям не отвечает практическая тарелка, работающая в реальной производственной обстановке. Во-первых, она характеризуется известным градиентом состава жидкости по всей своей поверхности и стекающая с нее флегма не имеет [c.207]

А —движущая сила процесса массопередачи, равная разности между рабочей (фактической) концентрацией распределяемого вещества в фазе и равновесной, т. е. такой концентрацией, которая установилась бы в данной фазе, если бы она находилась в равновесии с другой фазой [c.53]

Укажем также еще один нестационарно работающий элемент процесса, характерный для химической промышленности. Обычно нестационарно работает каждый двухфазный элемент процесса, в котором одна фаза течет через аппарат (конвективный поток), а вторая находится в неподвижном состоянии. Схема такого элемента процесса приведена на рис. 10-2. Примером может служить адсорбер с неподвижным слоем адсорбента. В аппарат колонного типа поступает поток, содержащий адсорбтив. Адсорбционное равновесие наступает медленно, причем в объеме аппарата можно различить два отдельных участка. Адсорбция начинается вблизи от входа потока, и здесь достигается равновесие между адсорбентом и потоком. На отдаленном от входа участке аппарата поток освобождается от адсорбтива (инертный газ или жидкость). Эти два участка связаны переходной зоной — так называемым фронтом адсорбции , в котором происходит резкое изменение концентрации адсорбтива она быстро уменьшается от входного значения со до нуля. Фронт адсорбции перемещается в адсорбере с определенной скоростью и доходит за определенный промежуток времени i до точки выхода потока из аппарата. Частное от деления высоты аппарата Ь на продолжительность прохождения i определяет скорость распространения фронта адсорбции [c.301]

Одним из основных вопросов, решаемых при расчете кристаллизаторов, является описание кинетики кристаллизации, состоящей из стадий создания пересыщения, -образований зародышей и роста кристаллов. Она также зависит от перекристаллизации осадка, коалесценции и дробления кристаллов в результате столкновения между собой и со стенками аппарата. На кинетику массовой кристаллизации существенно влияют температура, степень пересыщения раствора, перемешивание, наличие примесей, физикохимические свойства раствора, конструкция аппарата и т. д. Детальное описание явлений и факторов, сопровождающих процессы массовой кристаллизации из растворов и газовых смесей, дано в монографии [17]. Важное значение имеет также описание условий равновесия между сосуществующими фазами (твердое вещество—жидкость, твердое вещество—газ (пар)). На основании условий фазового равновесия в первом приближении возможен выбор необходимого растворителя для процессов кристаллизации, а также перекристаллизации. [c.90]

Еслн при каком-нибудь данном составе тройной жидкой системы при данной температуре она разделяется иа два (нли гри) жидких слоя, то равновесие между ними, так же как и в двойных системах, характеризуется тем, что парциальное давление насыщенного пара каждого компонента должно быть одинаковым над обеими (или тремя) жидкими фазами. [c.336]

Свойства, используемые на практике для определения со- стояния, в котором находятся фазы или система, можно разделить на две группы. К первой группе относятся свойства, зависящие от количества вещества, — объем, вес и др. Такие свойства называются емкостными или экстенсивными. Ко второй группе относятся свойства, называемые Интенсивными, — температура, давление, концентрация, удельный вес и др., не зависящие от массы, а только от химической природы вещества. Для описания состояния фазы или системы используются интенсивные свойства. При применении их для определения состояния системы или фазы они называются параметрами состояния. При рассмотрении условий равновесия между жидкостью и паром в качестве параметров состояния обычно принимаются температура, давление и составы фаз. [c.8]

При экспериментальном определении условий равновесия между жидкостью и паром возможны различные погрещности, которые могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся случайные, несистематические погрещности. Они обусловлены неизбежной при экспериментальном исследовании неточностью определения состава фаз, а также измерения температур кипения и давлений. Ко второй группе относятся систематические погрешности, вызываемые применением загрязненных исходных веществ, несовершенством приборов для исследования равновесия или ошибками в методе исследования. Отсюда вытекает необходимость проверки экспериментальных данных о равновесии. Это в равной мере относится как к вновь получаемым данным, так и к данным, уже [c.154]

Нагретое до какой-то заданной температуры ia сьфье (рис. 1.12,а) поступает в испарительную камеру, где давление равно давлению на выходе из нагревателя. В этом случае в испарителе при той же температуре устанавливается равновесие между паровой (ПФ) и жидкой (ЖФ) фазами сырья, и они выводятся из испарителя на конденсацию и охлаждение соответственно. Количество сырья и образовавшихся фаз за определенный отрезок времени измеряют. Если повторить этот процесс многократно, но при разных значениях Тц, то это дает возможность получить зависимость выхода ПФ от fя, характеризующую состав исследуемого сырья (нефти). Эту зависимость, изображенную графически, обычно называют кривая ОИ. [c.17]

Система называется закрытой, если она может обмениваться с окружающей средой энергией и не может обмениваться веществом (жидкость и ее пар представляют собой открытую систему). Изолированная система не может обмениваться с окружающей средой ни веществом, ни энергией. Тело называется гомогенным, если внутри него в каждой точке соблюдается постоянство температуры, давления, концентрации и остальных макроскопических физических свойств (кристаллической структуры, показателя преломления и т. д.). Следует отметить, что такое определение имеет смысл только с макроскопической точки зрения. Если абстрагироваться от величины и формы тела, то говорят о фазе (пар, жидкость, кристалл). Гомогенная система содержит только одну фазу. Две фазы называются сосуществующими, если они, имея плоскую границу раздела, могут находиться в равновесии между собой, которое не обусловлено лишь торможениями (это имеет место, например, если два разных кристалла спрессованы при комнатной температуре). Гетерогенная система состоит из двух или более сосуществующих фаз. Число (независимых)-компонентов системы т в смысле термодинамики является одновременно числом видов веществ (или сортов частиц) в смысле химии с минус число уравнений реакций г, их [c.15]

Если поровое пространство состоит из капилляров разных размеров, то в зависимости от влажности окружающей среды изменяется степень заполнения камня влагой. Для любой конкретной влажности существует определенный радиус пор (г), при котором все поры меньше этого размера будут заполнены влагой за счет самопроизвольной конденсации. При этом газ, проникая по открытым порам вглубь камня, достигает перемычки (поровой жидкости) и начинает растворяться в ней. Поровая жидкость содержит определенное количество Са(ОН)2 (0,06+1,2 г/л) в зависимости от основности продуктов твердения. Растворяясь в поровой жидкости, Н2 8 диссоциирует, в результате чего в растворе появляются ионы, Н8 , 8 . Причем концентрация 8 максимальна там, где наибольшая pH. В свою очередь, гидроксид кальция в поровой жидкости также находится в диссоциированном (на ионы и ОН ) состоянии, с максимальной концентрацией вблизи твердой фазы, с которой находится в равновесии. В результате химической реакции между ионом 8 - и Са образуется Са8, но поскольку для его кристаллизации (выпадение в осадок) необходим определенный размер поры, то Са8 будет образовываться только в этом месте, а в остальном объеме поры СаБ будет находиться в диссоциированном виде. Убыль Са и 8 в результате реакции смещает химическое равновесие между газом и жидкостью и твердой фазой. [c.54]

Простой метод вывода соотношения между скоростью движения хроматографической зоны и величиной сорбции приведен в [1]. Он рассматривает колонку единичного сечения, в которой равновесие между концентрацией вещества в подвижной и неподвижной фазах устанавливается мгновенно и действие диффузионных факторов отсутствует. Тогда в некоторый момент времени t распределение концентрации вещества вдоль слоя сорбента описывается какой-то кривой / (рис. 8). За время зона вещества передвигается на расстояние, при котором точка, соответствующая количеству вещества в единице объема ао, занимает новое положение ао" на кривой 2. [c.20]

При увеличении концентрации ионов, а особенно при введении многозарядных ионов, коэффициент активности уменьшается, и величина а становится меньше величины С. Состояние равновесия между твердой фазой и раствором определяется, как видно из физического смысла вывода, величиной активности. Для осадков характерно не постоянство произведения концентраций ионов, а постоянство произведения активностей ионов При введении каких-либо электролитов в растворе создается ионная атмосфера, которая уменьшает активность ионов. Это приводит к повышению растворимости до тех пор, пока произведение активностей я не станет таким, каким оно является в отсутствие посторонних ионов [c.50]

У модификаций фосфора наблюдается явление монотропии, при котором превращение модификаций может осуществляться лишь в одном направлении, часто через расплавленное состояние. Равновесие между двумя модификациями не может установиться, поскольку метастабильная модификация плавится до достижения температуры превращения твердых фаз. Так, белый фосфор, содержащий в молекулярной решетке тетраэдрические молекулы Р4 (7 пл = 44 С) может быть переведен в черный фосфор либо при нагревании до 220°С и одновременном действии ударной волны (1,2 ГПа), либо при длительном отжиге при 220—370 °С в присутствии катализатора — металлической ртути. Черный фосфор — термодинамически наиболее устойчивая модификация фосфора вплоть до 550 °С. Он построен из полимерных гофрированных сеток, причем каждый атом фосфора связан с другими тремя ковалентными связями. [c.367]

В данном случае имеет место равновесие между двумя твердыми фазами. Растворенные в дипольном апротонном растворителе свободные ионы ОН отнимают от кислоты протоны с образованием аниона. Вода связывается с нерастворившимся КОН в виде твердого гидрата и тем самым выводится из реакции. Таким образом, КОН является также и осушителем. [c.459]

Система, состоящая из воды, пара и льда, относится к гетерогенным. Она состоит из трех фаз твердой, жидкой и газообразной. Все эти фазы находятся в равновесии при определенных условиях (параметрах). Следовательно, фазовая диаграмма состояния воды (рис. 23) показывает зависимость между давлением водяного пара и температурой, а также условия одновременного существования воды в различных фазах. Каждая точка на кривых диаграммы соответствует равновесию между двумя фазами. Кривая АО [c.69]

Второй закон Гиббса —Коновалова устанавливает взаимосвязь между составами двух фаз, находящихся в устойчивом равновесии между собой. Он формулируется следующим образом при изотермических и изобарических условиях составы раствора и пара изменяются симбатно. Согласно (1Х.119) и (IX.120) имеем [c.232]

Это означает, что если изменить любой из параметров, то никаким изменением других параметров нельзя возвратить систему к состоянию равновесия между тремя фазами. Если снизить даже незначительно температуру ниже точки О, то исчезнет жидкая фаза, останется лишь смесь кристаллов висмута и кадмия. Кристаллизация в эвтектической точке происходит в особых условиях. В каждой, даже самой небольшой порции расплава одновременно кристаллизуются оба компонента системы. Это приводит к тому, что образуется идеально перемешанная смесь очень мелких кристалликов. Такая смесь высокодисперсных кристалликов называется эвтектической смесью или просто эвтектикой. Вследствие высокой дисперсности эвтектики она обладает иными физическими свойствами, чем простая механическая смесь сравнительно крупных кристаллов обоих компонентов системы. При сравнительно небольшом увеличении такие кристаллы неразличимы в поле микроскопа. [c.117]

Если в систему, состоящую из двух взаимно нерастворимых жидкостей, добавить третий компонент, то он распределится в них в определенном соотношении. Например, если в сосуд, содержащий водный и хлороформный слои, добавить иод, то он будет растворяться в воде и хлороформе до тех пор, пока не установится динамическое равновесие между фазами. При постоянстве температуры и давления условием установления равновесия будет равенство химических потенциалов третьего (/-го) компонента в обеих фазах [c.110]

Тонкими прямыми на этих и последующих чертежах изображены соединительные линии. Они проведены во всех гетерогенных областях и позволяют судить об изменении состава фаз и соотношения между их количеством в любой точке системы, а тем самым в каждый момент процесса изотермического испарения. Их направление в областях равновесия между твердой и жидкой фазами на рис. 126 Б обусловлено тем, что точки, отвечающие чистым солям, расположены на осях координат в бесконечности таким образом, точки смеси твердой соли и насыщенного раствора в соответствии с правилом соединительных линий оказываются на одной прямой. [c.324]

Лэнгмюр описал динамическое равновесие между молекулами адсорбата, находящимися в газовой фазе при давлении р, и адсорбированными молекулами в поверхностном слое при доле занятых центров поверхности, равной 0. Он вывел уравнение изотермы [c.427]

При изучении фазовых равновесий широко применяется графический метод — метод построения диаграмм состояния. Диаграмма состояния может быть построена на основании опытных данных для любого вещества она позволяет судить об устойчивости какой-либо одной фазы системы и об устойчивости равновесия между двумя или тремя фазами при заданных условиях. На рис. 53 представлена диаграмма состояния иодида серебра AgI, имеющего три кристаллические модификации А, Б и В. Каждой модификации, т. е. каждой фазе, отвечает определенная область диаграммы, отделенная от других областей линиями, характеризующими равновесия между двумя отдельными фазами. Так, например, линия / характеризует равновесие между кристаллическими модификациями А и Б. [c.135]

Обратимся к применению закона действующих масс к гетерогенным реакциям. При термодинамическом выводе з. д. м. считалось, что химическое равновесие устанавливается в гомогенной (газовой) среде. Чтобы перенести это условие на гетерогенные химические равновесия, необходимо рассматривать равновесные соотношения между парциальными давлениями веществ также в газовой фазе. Парциальные давления газообразных участников реакции при постоянной температуре могут меняться в соответствии с законом действующих масс. Что же касается парциального давления каждого из твердых или жидких реагирующих веществ, то оно является величиной постоянной, как и постоянно давление насыщенного пара этого вещества при заданной температуре. Эти постоянные величины давлений пара можно ввести в константу равновесия, и она, таким образом, будет определяться равновесными парциальными давлениями газообразных участников реакции. Например, для реакции [c.135]

В отношении скорости потока следует пойти на компромисс, так как увеличение скорости хотя и уменьшает влияние диффузии (происходящей по длине разделительного слоя сорбента), но затрудняет установление равновесия между фазами. Уменьшение размеров частиц сорбента, обусловленное членом А, должно также иметь границы, так как в противном случае слишком большим станет сопротивление потоку в колонне, т. е. скорость движения потока недопустимо уменьшится. Величина члена С зависит от значения коэффициента распределения. Его определяют как отношение количества вещества в стационарной фазе к количеству вещества, находящегося а подвижной фазе. Он связан с соотношением стационарной и подвижной фазы на участке разделения. Более подробное рассмотрение вопросов теории хроматографии можно найти в специальной литературе [19, 28]. [c.348]

Часть диаграммы плавкости, лежащая правее точки Е, подобна ее левой части. Кривая охлаждения компонента В подобна кривой 1 за исключением того, что площадка на ней расположена при более низкой температуре, кривые для сплавов с 70 и 90% В подобны кривым 2 и 3. Кривая Т2Е есть линия ликвидуса, отвечающая равновесию между кристаллами В и жидкостью. Подобно кривой TiE она дает зависимость между температурами плавления сплавов и их составом. В области П1 сосуществует две фазы — кристаллы В и жидкость. [c.91]

Заметим, что между газом и жидкостью, как и между жидкостью и твердым аморфным телом, нет принципиальной разницы. Все они изотропны, т. е. их свойства (в отличие от кристаллических тел) одинаковы по всем направлениям. Различаются эти фазы лишь величиной сил взаимодействия между молекулами. Поэтому не во всех случаях можно различить понятия жидкость и газ . Когда в системе эти фазы существуют одновременно и отделены поверхностью раздела (при температурах и давлениях ниже критических) в условиях, изображаемых точками, лежащими на кривой равновесия, мы определяем более конденсированную фазу как жидкость, а менее конденсированную как газ. Но кривая равновесия между газом и жидкостью имеет конец в точке К, координаты которой соответствуют критической температуре Ткр и критическому давлению Ркр. Изменяя состояние системы по пути, лежащему за критической точкой К, т. е. не пересекая кривую равновесия, мы все время будем иметь однородное тело, которое с равным основанием можем называть жидкостью или газом. [c.131]

Процессы экстракции направлены в сторону химического равновесия между водной и органической фазами, поэтому они в принципе обратимы и, как всякие обратимые реакции, могут сдвигаться в желаемом направлении теми или иными средствами. Скорость экстракции может лимитироваться или скоростью химической реакции, или диффузией, или зависеть от скоростей обоих этих процессов. [c.317]

Д. Гиббс открыл основные законы равновесия в неоднородных системах, образованных двумя или несколькими веществами. Он впервые ввел новые понятия, имеющие большое значение для изучения химических равновесий фазы — физически и химически однородные тела, из которых получается неоднородная равновесная система, компоненты — независимые переменные составные части, при соединении которых образуются различные фазы данной системы. Характер равновесия между несколькими фазами данной системы был определен совершенно точно по соотношению между числом фаз и числом компонентов в системе. Соотношение между числом компонентов п и максимальным числом фаз т равновесных систем Д. Гиббс выразил в правиле фаз [c.331]

Уравнение (231) устанавливает связь между составом паров, поднимающихся на какую-либо тарелку, и флегмы, стекающей с этой тарелки. Оно носит название уравнения концентраций. Уравнение равновесия фаз устанавливает связь между составом паров, поднимающихся с тарелки, и ншдкостн, стекающей с этой же тарелки, поскольку эти потоки находятся в состоянии равновесия. В отличие от уравнения равновесия фаз уравнение концентраций устанавливает связь между составами встречных потоков жидкости и наров, не находящихся в состоянии равновесия. Между парами, поднимающимися на данную тарелку, и жидкостью, стекающей с нее, имеется разность фаз, что является необходимым условием осуществления процесса ректификации. Разность фаз является движущей силой процесса ректификации. [c.213]

V—L — конденсация, для которых характерны явления метастабильности. Во всех этих переходах образование новой фазы происходит через возникновение ее трехмерных зародышей и неизбежно связано с увеличением границы раздела, а следовательно, и с возрастанием энергии системы. Трехмерным зародышем называется микрообразование новой фазы с размерами, обеспечивающими установление равновесия между ним и окружающей средой, т. е. старой фазой, внутри которой оно возникает. При переходах Si->S2, L S и V->S трехмерный зародыш — это зародыш твердой фазы, возникший в результате соответствующих превращений прежней твердой Si (рекристаллизация, появление нового твердого химического вещества), жидкой L (кристаллизация, выпадение осадка) или газообразной V (десублимация) фаз. При переходах L- V и V- -l. это зародыши пара — пузырьки (кипение) или зародыши >кидкости — капли (конденсация). [c.329]

Когда адсорбент приходит в соприкосновение с жидким (или газовым) раствором двух или более компонентов, некоторые молекулы оказываются прикрепленными к его поверхности. Эти молекулы некрепко связаны и происходит непрерывный обмен между молекулами в поверхностном слое и молекулами в глубине раствора. Разные молекулы отличаются силой своей связи с поверхностью и, когда устанавливается равновесие, состав вещества поверхностного слоя будет отличаться от состава окружающего раствора. Вещество в поверхностном слое относят к адсорбционной фазе, так как оно отличается от вещества жидкой фазы. Так же как и в других двухфазных процессах разделения, существует различие в составе фаз, которое позволяет разделить компоненты смеси. Мэйр, Вестхавер и Россини [13] применили к анализу разделительной адсорбции понятия, общие для других двухфазных разделительных процессов, как например, фракционная дистилляция. Так же как и в случае дистилляции, понятие [c.259]

Равновесие между всеми тремя фазами СОг-твердой, жидкой и паровой-достигается лишь при единственном сочетании условий, в тройной точке. Тройная точка для СО2 характеризуется давлением 5,1 атм и температурой - 56,6 "С. Мы привыкли считать, что твердый СО2 сублимирует, а не плавится, но это происходит лишь потому, что атмосферное давление ниже давления тройной точки для СО2. Если твердый СО2, находящийся под давлением 1 атм, медленно нагревать, давление его паров повышается в соответствии с изображсЕсной на рис. 18-6 кривой равновесия твердая фа-за-паровая фаза до тех пор, пока при — 78°С оно не достигнет атмосферного давления. При температурах выше этой точки сублимации твердая фаза уже не является устойчивой при внешнем давлении 1 атм. [c.132]

Испарение и конденсация. Любое вещество в жидком или кристаллическом состоянии подвергается испарению, т. е. переходу в газовое состояние. Этот переход, будучи эндотермичным, осуществляется самопроизвольно, поскольку он сопровождается увеличением энтропии системы. Скорость процесса испарения, очевидно, про-порниональна концентрации молекул вещества в жидкой фазе поэтому процесс испарения идет с некоторой постоянной скоростью при определенной температуре. То же относится и к скорости процесса испарения вещества в кристаллическом состоянии. Очевидно, что в процессе испарения или сублимации концентрация молекул вещества в жидкой или твердой фазе не изменяется уменьшается только общее количество вещества, составляющего жидкую или твердую фазу. Что касается газовой фазы, то если процесс испарения или сублимации происходит в замкнутой системе, концентрация молекул испаряющегося вещества в газовой фазе непрерывно возрастает. По мере возрастания концентрации вещества в газовой фазе возникают условия для протекания процесса, обратного испарению, — конденсации (сл<ил<еиия нли десублимации). Скорость экзотермического процесса конденсации, очевидно, пропорциональна концентрации молекул вещества в газовой фазе поэтому процесс конденсации в замкнутой системе идет со все возрастающей скоростью. Когда скорость процесса конденсации становится равной постоянной скорости процесса испарения, очевидно, наступает равновесие между газовой и жидкой (твердой) фазами, т. е. фазовое равновесие, которое характеризуется постоянством концентраций вещества не только в конденсированной, но и в га- [c.98]

Если в трехфазной системе фазы, обозначенные и ", находятся в термическом равновесии с третьей фазой, то они также находятся в состоянии равновесия между собой. Каждая фаза обладает поэтому измеримым свойством / (Р, У) такого рода, что из / = и / = следует Г = Г. Это свойство называется эмпирической температурой. Приведенный закон позволяет лишь установить, является температура двух тел одинаковой или разной. Для того чтобы получить температурную шкалу, которая давала бы возможность количественно сравнивать различные температуры, должен быть изучен вид функции [c.34]

Точка с, отвечающая равновесию между жидким расплавом и двумя кристаллическими фазами, называется перитектической. Она отличается от эвтектической точки тем, что обе кристаллические фазы обогащены относительно жидкости одним и тем же веш,е-ством (в точке эвтектики каждая кристаллическая фаза обогащена относительно жидкого расплава либо одним компонентом, либо другим). [c.109]

Осадки, представляющие солп очень слабых кислот, взаимодействуют с ионами Н+ воды, т. е. подвергаются гидролизу. Гидролиз нарушает равновесие между твердой фазой н раствором. Некоторые твердые вещества, как АЬЗз, в результате гидролиза полностью разлагаются сернистый алюминий при этом превращается в гидроокись алюмииия. В других случаях, как при MgNHlP04, растворимость значительно повышается для уменьшения растворимости, обусловленной гидролизом, необходимо уменьшить концентрацию ионов водорода воды, например введением ЫН ОН, Вопрос [c.39]

Многие химические реакции не протекают до конца, другими словами, смесь реагентов не полностью превращае-гся в продукты. По прошествии некоторого времени изменение концентраций реагентов прекрашается. Реакционная система в таком состоянии представляет собой смесь реагентов и продуктов реакции. Химическая система в таких условиях находится в состоянии так называемого химического равновесия. Мы уже встречались с примерами простейших равновесий. Так, в замкнутом сосуде устанавливается равновесие между парами вещества над поверхностью его жидкой фазы и самой жидкостью. Скорость перехода молекул жидкости в газовую ф 1зу становится равной скорости перехода в жидкую фазу газовых молекул, ударяющихся о поверхность жидкости. Другим примером является равновесие между твердым хлоридом натрия и его ионами, растворенными в воде (разд. 12.2, ч. 1). В этом примере скорость, с которой ионы кристалла покидают его поверхность, переходя в раствор, равна скорости перехода ионов из раствора в кристаллическое вещество. Приведенные примеры показывают, что равновесие не является статическим состоянием, которое характеризуется отсутствием всяческих изменений. Наоборот, оно имеет динамический характер, т.е. представляет собой совокупность противоположно направленшэгх процессов, протекающих с одинаковой скоростью. Данная глава посвящена рассмотрению химического равновесия и изучению законов, на которых основано его описание. Чтобы продемонстрировать, какую роль играют в химии представления о равновесии, и сделать их более понятными, мы начнем с обсуждения одной из промышленно важных реакций-процесса Габера, применяемого для синтеза аммиака. [c.40]

Линия a k соответствует двухфазному равновесию между жидкостью и паром. Как уже указывалось, оно является моновариант-ным, т. е. характеризуется одной степенью свободы. Это означает, что можно произвольно изменять только один из параметров состояния— давление или тем пературу, тогда как другой определяется из диаграммы. Из диаграммы также следует, что линия a k характеризует зависимость давления насыщенного пара данного вещества от температуры и ее же можно трактовать как зависимость температуры кипения вещества от внешнего давления. В этой связи кривая a k получила название кривой кипения или кривой испарения. Со стороны повышенных температур и давлений эта кривая заканчивается в критической точке с координатами Ть и Ри, характеризующей такое состояние вещества, в котором исчезает различие между жидкостью и паром. Это состояние нонвариантное, так как к обычным условиям равновесия добавляется условие идентичности фаз, которое уменьшает число степеней свободы на единицу. Нонвариантными для данного вещества будут также критическое давление и критический объем. Обычно при значениях параметров, превышающих критические, принято говорить о состоянии надкритическом, однофазном, избегая приписывать этому состоянию наименование жидкость или пар. Точки, ограничивающей кривую a k снизу, со стороны пониженных температур и давлений, не существует. Жидкость может пребывать в переохлажденном состоянии ниже точки плавления а. Линия a k i, являющаяся участком кривой a k, пролонгированным за тройную точку в область твердого состояния S, изображает зависимость давления насыщенного пара от температуры над переохлажденной жидкостью. Переохлажденная жидкость менее устойчива, чем твердая фаза при той же температуре. Поэтому давление паров над переохлажденной жидкостью выше, чем над твердой фазой при той же температуре (кривая a k i лежит выше кривой а а ]). Однако такой критерий различной устойчивости фаз применим только к однокомпонентным системам. У двух- и многокомпонентных систем эти отношения сложнее. [c.265]

Многие из таких частиц будут возвращаться к поверхности кристалла. Если кинетическая энергия их в этот момент будет достаточно велика, чтобы оторваться от сольватирующихся молекул растворителя и приблизиться к поверхности кристалла, то силовое поле поверхности кристалла может эти частицы удерживать и они снова будут занимать места в кристаллической решетке растворяемого вещества. Скорость процесса возвращения частиц растворенного вещества из раствора в кристаллическую решетку прямо пропорциональна их концентрации в растворе и будет расти по мере накопления растворенного вещества в растворе. Когда скорости процессов перехода вещества из кристалла в раствор и из раствора в кристалл сравняются, концентрация вещества в растворе перестанет изменяться — раствор станет насыщенным и установится равновесие между двумя фазами. Если объем раствора велик, то такое растворение установится не скоро. Лишь тонкий слой раствора, непосредственно прилегающий к поверхности кристалла, очень быстро станет почти насыщенным, в более же удаленных слоях раствора концентрация будет меньше или равна нулю (если растворение производится в чистом растворителе). При этом неизбежно возникает процесс диффузии, в результате которого растворимое вещество будет распространяться от поверхности кристалла в глубь раствора. [c.405]

Для аналитической практики в первую очередь интересны процессы, происходящие на границе раздела фаз твердое вещество — жидкость и твердое вещество — газ, так как в анализе преимущественно рассматриваются равновесия между газообразным, жидким или растворенным веществом — адсорбатом и твердым адсорбентом. Так как определение поверхностного натяжения твердого тела является трудной задачей, то длif описания этих равновесий нельзя использовать уравнение (7.1.10) однако они удовлетворительно выражаются рядом эмпирических уравнений. [c.330]

Однако в ряде случаев содержание кето-формы повышается и может преобладать в равновесии в присутствии некоторых групп, таких, как вторичная ОН-группа и группа N = 0 [241] в системах с конденсированными ароматическими циклами [242] в гетероциклических системах. Во многих гетероциклических соединениях в жидкой фазе или в растворах кето-форма оказывается более устойчивой [243], хотя в газовой фазе равновесие сдвинуто в сторону енольной формы [244]. Например, в случае равновесия между 4-пиридоном (99) и 4-гидроксипиридином (100) в спиртовом растворе определяется исключительно кето-форма 99, а в газовой фазе преобладает енольная форма 100 [244]. [c.98]