Состояние системы раствора

Таким образом, кривые пара и жидкости разделяют диаграмму на три участка, соответствующие различным фазовым состояниям системы раствор — пар. В верхней части диаграммы расположена область жидкости между кривыми жидкости и пара лежит двухфазная область совместного существования жидкости и насыщенного пара нижняя часть диаграммы относится к пару. [c.191]

Идеальные растворы (84) — это растворы в любой фазе (жидкой, твердой или газообразной), для которых зависимости химических потенциалов от концентраций компонентов выражаются такими же уравнениями, как для смеси идеальных газов. В статистической термодинамике показано, что способность образовать идеальные растворы никак не связана с видом уравнения состояния системы. Растворы оказываются идеальными, если для составляющих их молекул совпадают все постоянные в уравнении для потенциала межмолекулярного взаимодействия. [c.310]

Параметры бурового раствора Буферная жидкость Время наблю- дения, ч Состояние системы растворов [c.458]

На рис. 1 и 2 изображена зависимость давления (при постоянстве температуры) и температуры (при постоянстве давления) от состава для состояний системы раствор—пар, близких к критическому. [c.315]

Очевидно, существует такое, состояние системы, когда количество ассоциатов и сложных структурных единиц минимально, размеры их незначительно отличаются от размеров молекул и частиц основной массы дисперсионной среды, т. е. система находится в состоянии, характерном для истинных молекулярных растворов. Или, применяя терминологию физико-химической механики, система находится в активном состоянии. [c.27]

На диаграммах представлена зависимость состояния системы, образованной двумя компонентами А и В (например, растворяемое вещество и раствор, расплав двух солей или металлов и т. д.), от температуры. На части АВ оси абсцисс откладываются отрезки, соответствующие составу системы (точка А представляет чистый компонент А, точка В — чистый компонент В). Значения темпера- [c.186]

С ростом pH диффузия воды, влагопроводность и миграция водорастворимых соединений в торфяных системах снижаются [224, 229]. Однако на перенос влаги и растворенных веществ в данном случае определенное влияние оказывают также изменения структуры и емкости обмена торфа. С ростом pH органические компоненты торфа интенсивно набухают, уменьшая тем самым активную капиллярную сеть и влагопроводность мате риала. При снижении pH в торфе наблюдается процесс, обратный описанному. Рыхлые гуминовые образования торфа претерпевают компактную коагуляцию, активизируя капиллярную сеть и, соответственно, перенос влаги в материале. По характеру зависимости а от pH торфяные системы при рН 4, согласно [218], можно отнести к коллоидным капиллярно-пористым, а при рН>4 — к типичным коллоидным. Кроме того, при низких значениях pH концентрация ионов в дисперсионной среде торфа возрастает, а при высоких pH, наоборот, снижается. Это является следствием перехода ионов из обменного состояния в раствор. [c.75]

Основу аустенитной жаропрочной стали печных труб составляет железо (более 45%). Входящие в сплав легирующие элементы оказывают существенное влияние иа жаропрочность н жаростойкость стали. Одни.м из важнейших легирующих элементов является хром. Содержание его в сталях печных труб колеблется в пределах 18—30%. При введении хрома повышаются жаропрочность, сопротивление ползучести и длительная прочность, а также увеличивается сопротивление окислению. Сталь, содержащая хром, на диаграмме состояния системы Ре—Сг может характеризоваться замкнутой областью (петлей) 1)-твердых растворов, обладающих устойчивой структурой материала. [c.29]

Изложенное означает, что энтропия является мерой неупорядоченности состояния системы. Она растет не только с повышением температуры, но и при плавлении (и возгонке) твердого вещества, при кипении жидкости, т. е. при переходе вещества из состояния с меньшей энергией в состояние с большей энергией. Ростом энтропии сопровождаются и процессы расширения, например газа, растворения кристаллов, химическое взаимодействие, протекающее с увеличением объема, например диссоциация соедннения, когда вследствие роста числа частиц неупорядоченность возрастает. Наоборот, все процессы, связанные с увеличением упорядоченности, такие как охлаждение, отвердевание, конденсация, сжатие, кристаллизация из растворов, химическая реакция, протекающая с уменьшением объема, например полимеризация, сопровождаются уменьшением энтропии. Возрастание энтропии вещества при повы- [c.177]

Давление пара над растворами. В результате естественного процесса испарения над жидкостью образуется пар, давление которого можно измерить с помощью манометра (рис, 2.25). Эндотермический процесс испарения обратим одновременно с ним протекает экзотермический процесс конденсации. При определенных условиях устанавливается равновесие (Д0 = 0). Равновесное состояние системы жидкость — пар прн данной температуре характеризуется давлением насыщенного пара. [c.240]

Рис. 2.39. Диаграмма состояния системы из веществ, образующих твердые растворы

В результате изменения структуры при переходе из индивидуального состояния в раствор, а также в результате происходящих при этом взаимодействий изменяются свойства системы. На это указывает, в частности, наличие тепловых (ДЯ) и объемных (Д1/) эффектов при растворении. Так, при смешении 1 л этилового спирта с 1 л воды объем образующегося раствора оказывается равным не 2 л, а 1,93 л (25° С). В данном случае уменьшение объема (на 3,5%) обусловлено в основном образованием водородных связей между гидроксильными группами спирта и воды, а также разрушением льдоподобных структур последней. [c.135]

Большие трудности представляет собой расчет жидкой фазы. Современное состояние теории растворов позволяет предсказывать свойства только некоторых типов растворов. Б основном же изучение свойств растворов идет по пути экспериментального исследования для получения эмпирических зависимостей по минимуму экспериментальных данных. Определение указанных зависимостей выполняется в форме корреляций коэффициентов активности от физических свойств системы. [c.25]

Резюмируя сказанное, можно утверждать, что равновесному состоянию системы, ионит — раствор соответствует равенство электрохимических потенциалов фаз системы. Электрохимический потенциал отличается от химического потенциала на выражение, учитывающее разность электрических потенциалов обеих фаз. Для электролита электрохимический потенциал равен э = + где э - — электрохимический потенциал к-то компонента [c.373]

Решение. В этой системе два компонента. Следовательно, С=4—Ф. Наибольшее число фаз отвечает наименьшему числу степеней свободы. Так как число степеней свободы не может быть отрицательным, то наименьшее значение его С=0. Следовательно, наибольшее число фаз Ф=4. Этому условию заданная система удовлетворяет, когда раствор хлористого натрия в воде находится в равновесии одновременно со льдом, твердой солью и водяным паром. В таком состоянии система безвариантна, т. е. это состояние достигается только при строго определенных температуре, давлении и концентрации раствора. [c.247]

Введение. Способы выражения состава растворов. Растворами называются такие системы, в которых одно вещество равномерно распределено в среде другого или других веществ. В общем случае этот термин может относиться к любому агрегатному состоянию системы. Сюда входят и смеси газов, и жидкие растворы, и твердые растворы или смешанные кристаллы. [c.295]

При исследовании диаграммы состояния системы из компонентов А и В определяют кривые охлаждения расплавов различного состава и чистых компонентов. На рис. 126 показаны кривые, которые при этом получаются. Кривые охлаждения чистых компонентов обладают горизонтальными участками при температурах плавления, а в остальной части показывают плавное изменение температуры со временем. Кривые охлаждения растворов обладают более сложной формой. [c.352]

Из сказанного выше следует, что прибавление электролита к коллоидному раствору, сопровождающееся специфической адсорбцией частицами коллоида ионов одного вида, может привести не только к уменьщению заряда частиц, но и к полной их нейтрализации и даже к перемене знака заряда коллоида. Все это действительно наблюдается на опыте. Состояние коллоида, в котором частицы его нейтрализованы, называется изоэлектрическим состоянием. В таком состоянии система обычно не бывает устойчивой. [c.523]

Как уже указывалось, значения зависят от интенсивности взаимодействия компонентов раствора. Вычислить их по данным о свойствах компонентов для любой системы при современном состоянии теории растворов не представляется возможным. Поэтому значения коэффициентов активности определяют по опытным данным. Однако с помощью выведенных выше уравнений представляется возможным установить некоторые общие закономерности, определяющие характер изменения коэффициентов активности в бинарных системах. [c.28]

Изложенная схема расчета интеграла состояний системы не содержит ограничений на природу и величину потенциальной энергии межчастичного взаимодействия. Это позволяет определить аксиоматику построения математической модели состояния равновесной системы. Равновесный состав должен удовлетворять 1) уравнениям ЗДМ, описывающим образование молекулярных форм, приводящих к эффективному уменьшению экстремума свободной энергии Гиббса [5] 2) максимальному числу линейно-независимых стехиометрических уравнений закона сохранения вещества и заряда 3) уравнению связи измеряемого свойства системы с равновесными и исходными концентрациями составляющих частиц. Термодинамика не дает априорных оценок предельных концентраций компонентов системы, допускающих указанные приближения структуры жидкости. Состоятельным критерием возможности применения модели идеального раствора для комплексов, по-видимому, может служить постоянство констант химических равновесий при изменении концентраций компонентов системы, если число констант, необходимых для адекватного описания эксперимента, не превышает разумные пределы. [c.18]

В формуле (8) индекс О обозначает параметры состояния системы в точке отрыва от линии моновариантного равповесия, на которой значения Р и Г пе зависят от неопределенности состава раствора. [c.152]

При всех условиях, при которых образуется истинный раствор, изобарный потенциал конечного состояния системы (раствор) меньше изобарного потенциала начального ее состояния (растворитель + 4- растворяемое вещество), т. е. А2 = АЯ — TAS 0. Поэтому истинные растворы при Р, Т = onst образуются самопроизвольно и являются термодинамически устойчивыми и обратимыми системами. Наряду с истинными растворами известны коллоидные растворы, представляющие собой гетерогенные, термодинамически неустойчивые необратимые системы. С термодинамической точки зре ния все составные части раствора равноценны. [c.112]

Итак, во-первых, устойчивым состоянием системы (раствор или фазовая смесь) является такое, которому отвечает более низкое значениё функции G B точке пересечения перпендикуляра состава G -кривыми разных фазовых состояний. Во-вторых, если на кривой непрерывного твердого раствора имеется область отрицательной кривизны, то стабильным состоянием системы будет состояние, отвечающее фазовой смеси, состав фаз которой задается двумя точками на обоих отрезках G -кривой с положительной кривизной, к которой может быть проведена наиболее низколежащая общая касательная. Соотношение количеств обеих фаз в последнем случае находится по правилу рычага [c.478]

На состояние системы раствор соли — монокарбоксилцеллю-лоза большое влияние оказывает концентрация и pH раствора, степень окисления целлюлозы, природа катиона и аниона и т. д. Однако роль этих факторов систематически не изучалась. [c.127]

У денствптелыгостп стандартное состояние но может быть состоянием прп бесконечном ра. шеденни, так как оно должно представлять собой определенное термодинамическое состояние с фиксированным составом. Мы понимаем иод бесконечным разведением такое состояние системы, в котором взаимодействие между частицами растворенного вещества пренебрежимо мало, и в реальном стандартном состоянии система будет иметь, следовательно, некоторый состав, отвечающий этому идеальному условию. На практике чаще всего для обозначения концентрации пользуются молярностями, а за стандартное состояние обычно выбирается гипотетический одномолярный раствор , т. е. 1 М раствор, в котором взаимодействие растворенного вещества и растворителя равно нулю. [c.431]

В системах соль — вода минимум внутренней энергии в боль шпнстве случаев соответствует кристаллическому состоянию сол Однако наиболее вероятное состояние системы достигается пр беспорядочном распределении соли в жидкой воде. В результат совместного действия этих двух факторов устанавливается равно весис, соответствующее определенной копцентрацин насыще1 нсг( раствора соли. [c.194]

В сотрудничестве с Герцфельдом Гайтлер выполнил теоретическую работу, посвященную изучению давления паров и теплот смешения в бинарных жидких системах по методу Ван-дер-Ваальса. Его диссертация была посвящена теории концентрированных растворов. В ней он предложил рассматривать жидкие бинарные системы неэлектролит— растворитель как пространственную решетку кубической симметрии. На осрове своей модели Гайтлер рассчитал методами статистической физики наиболее вероятное расположение молекул растворителя около молекулы растворенного вещества. Допуская, что теплота смешения ие зависит от температуры и что все парциальные моляльные теплоты примерно одинаковы, он получил уравнение состояния системы, по которому можно было определить некоторые ее свойства. Сопоставление с экспериментом показало, что теория дает вполне удовлетворительные результаты. По-видимому, исследование растворов неэлектролитов методами статистической термодинамики привело Гайтлера (не без влияния Герцфельда) к вопросу о природе химических взаимодействий в них. [c.154]

Таким образом, коэффициент распределения является величиной, способной характеризовать энергетическое состояние системы. Существуют и другие характеристики системы, которые подобно коэффициенту распределения являются функциями взаимного влияния силовых полей молекул в растворе. К таким величинам прежде всего относится межфазное натяжение. Наличие связи между величиной коэффициента распределения в трехкомпонентной двухфазной системе и величиной меж-ноказано Винем [16]. [c.86]

Диаграммы Пурбе (диаграммы состояния системы металл—вода) могут быть использованы для установления границ термодинамической возможности протекания электрохимической коррозии металлов и решения некоторых других вопросов. Зти диаграммы представляют собой графики зависимости обратимых электродных потенциалов (в вольтах по водородной шкале) от pH раствора для соответствующих равновесий с участием электронов (горизонтальные линии) и электронов и ионов Н или ОН (наклонные линии) на этих же диаграммах показаны (вертикальными линиями) равновесия с участием ионов Н" или ОН , но без участия эл ктронов (значения pH гидратообразоваиия). На рис. 151 приведена диаграмма Пурбе для системы алюминий—вода, соответствующая уравнениям табл. 32. [c.218]

Согласно молекулярной теории растворов [1], состояние системы определяется двумя противоположнодействующими факторами с одной стороны, межмолекулярным взаимодействием, обусловливающим потенциальную энергию молекул, и, с другой стороны, тепловым движением, которое определяет их кинетическую [c.42]

На диаграмме состояния системы, в которой образуются твер- дые растворы, имеются две кривые. Верхняя кривая (кривая ликвидуса) выражает состав расплава, находящегося в равновесии с кристаллами. Нижняя кривая (кривая солидуса) определяет состав кристаллов, находящихся в равновесии с расплавом. Поэтому область над кривой ликвидуса отвечает условиям существования жидкой фазы, область под кривой солидуса — условиям существования твердого раствора область между обеими кривыми со-ответствуеа сосуществованию жидкого сплава и смещанных кристаллов, Например, еслп охлаждать сплав, содержащий 60% Аи (точка а), то из него начинают выделяться смешанные кристаллы, первая порцпя которых должна содержать 75% Аи (точка ). В ходе отвердевания состав насыщенного раствора будет меняться, ои соответствует отрезку Ьс, кривой ликвидуса, а состав отвечающей ему твердой фазы — отрезку Ъ с кривой солидуса. Последняя капля жидкости будет пметь состав С, а равновесный ей кристалл— состав.с. Дальнейший отвод тепла приведет к охлажде-1ЖЮ твердого раствора (вертикаль ей). Нередко иа практике кривая солидуса отвечает неравновесным состояниям (пунктирная %-с [c.293]

Получение. Алюминий получают электролизом, раствора АЬОз в расплавленном криолите НазА1Рв (содержание последнего составляет 92—94%). Т. пл. чистого AI2O3 2072 °С, электролиз при такой температуре невозможен из-за отсутствия стойких материалов для изготовления электролитической ваниы и электродов. Как видно из фрагмента диаграммы состояния системы АЬОз— [c.336]

Ряс. 33(. Схема процесса зонной очистки (а) и диаграмма состояния системы с не-прерывным рядом твердых растворов (б) / —перекрнсталлизованныЛ материал [c.380]

Рассмотрим рис. 107. Жидкому составу системы отвечает вся область, расположенная ниже кривой жидкости, т. е. относящаяся к температурам более низким, нежели температура кипения растворов данного состава. Область, расположенная выше кривой пара, отвечает парообразному состоянию системы в целом. Гетерогенному состоянию системы, т. е. наличию одновременно жидкой и парообразной фаз, отвечает чечевицеобразная область между кривыми жидкости и пара. При температуре / состав жидкостп определяется точкой С, а состав пара — точкой О. Общий [c.321]

Незначительные изменения давления практически не влияют на состояние системы, поэтому, применяя правило фаз и определяя условную ва-риантность системы, можно пользоваться соотношением Сусл = К—Ф + 1. Так, жидкий расплав (одна фаза) является системой условно двухвариантной (Сусл = 2). Состав расплава и его температуру можно изменять независимо (в соответствующих пределах). Пусть сплав, содержащий 17 вес.% (10 атомн.%) свинца, находится первоначально при температуре более высокой, чем температура плавления олова, например в состоянии, изображаемом точкой А. Охлаждение его показано на нашей диаграмме вертикальной прямой АВ, причем при температуре 232°С в состоянии расплава не произойдет каких-либо изменений, и лишь когда температура понизится до 208° С, из жидкого расплава начнут выделяться кристаллы олова с небольшим (около 2%) содержанием растворенного в нем свинца. Система становится двухфазной и, следовательно, условно одновариантной (Су(.,л=1). При дальнейшем охлаждении будет продолжаться выделение твердого раствора р, вследствие чего остающийся жидкий расплав становится богаче свинцом, и по мере повышения его процентного содержания температура выделения твердого раствора понижается. Состояния двухфазной системы представляются точками прямой ВС,, а состояния жидкого расплава — соответствующими точками кривой ВЭ, как показано стрелками. Процесс будет протекать, пока температура не понизится до эвтектической температуры, при которой начнут выделяться и кристаллы свинца, содержащие 19,5% растворенного в них олова. Система станет таким образом трехфазной и, следовательно, условно безвариантной (С усл = 0). Температура будет оставаться постоянной, пока не отвердеет весь расплав. Таким образом, процесс отвердевания сплава происходит не при одной температуре, а в некотором температурном интервале — от температуры начала кристаллизации до эвтектической. Для сплавов любого состава в этой системе эвтектическая температура (183,3° С) является температурой, при которой происходит окончательное отвердевание расплава. В диаграмме рис. 117 линия солидуса в центральной части диаграммы представляется изотермой 183,3° С, а в обеих областях более разбавленных растворов — кривыми, соединяющими эту изотерму с точками, отвечающими температурам плавления чистых компонентов. Линия ВЭ, изображающая изменение состава жидкой фазы в процессе кристаллизации, носит название пути кристаллизации. [c.341]

На рис. 120 показана диаграмма состояния системы магний — олово, в которой олово и магний образуют соединение, содержащее олово в количестве 33 атомн, % (70,93 вес.%) и отвечающее формуле Mg2Sn. Соединение это плавится при температуре 778° С, т. е. более высокой, чем. температуры плавления чистых магния (650°С) и олова (232°С). В этой системе образуются также твердые растворы Mg2Sn в >магнии (фаза а). Диаграмма состояния системы магний — олово состоит как бы из двух частей (1) диаграммы системы Mg—Mg2Sn с эвтектической точкой, отвечающей составу 36,4 вес.% Зп и 63,6% Мд и температуре 561°С, и (2) [c.344]

Назовем псевдоравновесными состояния системы, в которой все реакции, за исключением одной, самой медленной, достигли равновесия. Псевдоравновесная система характеризуется повышенным числом компонентов. Так, чтобы рассчитать равновесия в растворах смеси солей Ге + и Ре-+, подверженных воздействию кислорода воздуха, в любой момент времени, следует считать компонентами и Ре +, и Ре +. При таком подходе концентрации можно рассчитывать обычными обобщенными методами (Бринкли, Уайта, Круиза и т. д.— см. [1]). [c.47]

Работа выхода катиона и энергия сольватации зависят от природы металла, иона и растворителя. Следовательно, соотношение между /м и для различных металлов и растворителей неодинаково (ср. диаграммы I и II яг. рж . 170). Процесс протекает самопроизвольно из состояния системы, характеризующегося большей энергией Гиббса, в состояние с меньшей энергией Гиббса (см. 70). Начальное направление электродного процесса при погружении металла в раствор определяется величинами и а следовательно, соотношением 1] А11) ои- При (дизграмма I) начальный процесс будет заключаться в переходе металла в раствор [c.471]

Бутиловый спирт ограниченно растворим в воде. Проанализируйте фазовое состояние системы С Н ОН — НаО на основании диаграммы фазового состояния (рис. 27) при постоянном давлении, превышающем давления насыщенного пара над чистыми компонентами и над системой. Проследите изменение фазового состояния при охлаждении системы с массовым содержанием iHeOH 68 %. [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология