Учение о фазовом равновесии

Понятие степени свободы в учении о фазовых равновесиях следует отличать от ничего общего с ним не имеющего понятия о степенях свободы молекул, применяемого в кинетической теории газов ( 35). [c.246]

ОСНОВЫ УЧЕНИЯ о ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЯХ И ДИАГРАММАХ СОСТОЯНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ [c.187]

Химическая термодинамика. В этом разделе на основе законов общей термодинамики излагаются законы химического равновесия и учение о фазовых равновесиях, которое обычно называют правилом фаз. Частью химической термодинамики является термохимия, в которой рассматриваются тепловые эффекты химических реакций. [c.19]

Основным законом учения о фазовых равновесиях в гетерогенных системах является правило фаз Гиббса, определяющее условия равновесия в таких системах. Это правило устанавливает соотношение между числом степеней свободы, числом независимых компонентов и числом фаз для систем, находящихся в термодинамическом равновесии. [c.197]

Число С, называемое сокращенно числом степеней свободы, определяет собой наибольщее число факторов, которые могут изменяться (в известных пределах) независимо один от другого. Точнее, число степеней свободы определяется как число условий (температура, давлеиие, концентрации), которые можно произвольно менять (в известных пределах), не изменяя числа или вида фаз системы. Оно играет важную роль в учении о фазовых равновесиях. [c.246]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О ФАЗОВОМ РАВНОВЕСИИ ЖИДКОСТЬ—ПАР [c.7]

Настоящий курс физической химии написан с учетом возрастания требований к теоретической подготовке студентов. Перед коллективом авторов стояла задача написать книгу, отвечающую программе для химико-технологических институтов и в то же время такую, которая не устарела бы сразу по выходе из печати, учитывая неуклонное развитие науки о веществе и его превращениях. Этим определены особенности данного курса, в нем рассмотрены основные разделы физической химии — учение о строении вещества и химической связи, теория спектральных методов исследования молекул, химическая термодинамика (феноменологическая и статистическая), учение о фазовых равновесиях и растворах, электрохимия, химическая кинетика и катализ. Исключение материала, традиционно включаемого в учебники, но не имеющего прямого отношения к программе (учение о газах, жидкостях и т. п.), позволило уделить больше места основному содержанию физической химии. Материал пособия несколько выходит за рамки действующей программы, но тем самым предоставляются возможности использовать его при неизбежных ее изменениях и, что не менее важно, это делает его полезным для аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в области физической химии. Материал, который может быть опущен студентом при первом прочтении, выделен петитом. [c.3]

Глава 4. УЧЕНИЕ О ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЯХ [c.45]

При рассмотрении учения о фазовых равновесиях автор стремился раскрыть термодинамическую сторону проблемы и показать теоретически происхождение фазовых диаграмм, широко используемых при развитии физико-химических основ легирования полупроводников и металлов. При этом не рассматриваются их геометрический строй и вопросы кристаллизации сплавов различного состава, что подробно изучается в курсах материаловедения. Существенное внимание в книге уделено теоретическим основам электрохимии, так как она, с одной стороны, играет важную роль в отдельных процессах технологии электронной техники и микроэлектроники, а с другой — приобрела за последние два десятилетия исключительное значение в раскрытии механизмов поведения примесей в полупроводниках. [c.3]

УЧЕНИЕ О ФАЗОВОМ РАВНОВЕСИИ [c.13]

Основой теории и расчета ректификационных аппаратов является учение о фазовом равновесии. В процессе ректификации имеется двухфазная система, состоящая из паровой и жидкой фаз. Системы, рассматриваемые нами, могут содержать два и более компонентов, разделение которых является целью процесса ректификации. [c.13]

Физическая химия силикатов является самостоятельной дисциплиной, которая традиционно включает в себя разделы, посвященные учению о фазовых равновесиях и диаграммах состояния гетерогенных систем, строению и свойствам силикатов в различных со- [c.3]

Учение о фазовых равновесиях—один из разделов классической термодинамики, в котором изучаются условия равновесного сосуществования веществ в различных агрегатных состояниях. Термодинамические данные о свойствах равновесных фаз могут быть представлены с помощью математических уравнений или таблиц, однако наиболее наглядным и общепринятым способом их описания является графический способ с помощью диаграмм состояния. [c.187]

Чтобы использовать диаграммы состояния для решения практических задач, необходимо знание правил работы с ними. Поэтому в материале, излагаемом в части 2, помимо основных закономерностей учения о фазовых равновесиях приводится подробное описание приемов и правил работы с диаграммами состояния различных типов, позволяющими определять направление и характер процессов, происходящих в гетерогенных системах при изменении температуры, состав и количественное содержание в продуктах отдельных фаз. [c.188]

Для большинства реальных систем явный вид уравнения состояния неизвестен. В связи с этим для термодинамического описания систем пользуются так называемыми функциями состояния, которые могут быть однозначно определены через параметры состояния. Исключительно важную роль в учении о фазовых равновесиях и геометрической интерпретации фазовых равновесий имеет одна из характеристических функций состояния—О, называемая изобарно-изотермическим потенциалом или энергией Г иббса (характеристическими называются функции состояния, с помощью которых или их производных по соответствующим данной функции параметрам могут быть выражены в явном виде все термодина дические свойства системы). Энергия Гиббса для закрытых систем является функцией независимых параметров—температуры Т и давления р и определяется выражением [c.190]

При изучении фазовых равновесий пользуются диаграммами состав—давление пара, состав—температура плавления и некоторыми другими диаграммами состав—свойство, находящими широкое применение в физико-химическом анализе. Но, несмотря на тесную взаимосвязь между физико-химическим анализом и учением о фазовых равновесиях, это—разные направления в науке и их не следует смешивать друг с другом. [c.191]

Определите вариантность системы в точках йь с и Gi на диаграмме состояния системы А—В—С (см. рис. 68) и объясните, что определяет это значение вариантности с точки зрения учения о фазовых равновесиях. [c.275]

В учении о фазовых равновесиях области метастабильных состояний часто именуются областями расслоения или разделения на две фазы. В действительности сами процессы разделения на две фазы гомогенных систем, попавших в эти области, могут протекать чрезвычайно медленно. В особенности затруднено разделение на две фазы стеклообразных гомогенных растворов. Правильнее поэтому говорить лишь о метастабильных состояниях, т. е. об относительной термодинамической неустойчивости этих систем. Это необходимо еще и потому, что образование новой фазы из равновесных стабильных систем невозможно. Коллоидные частицы новой фазы могут возникать только в пересыщенных, метастабильных системах. Отчетливое понимание этого обстоятельства является основой для целеустремленного использования конденсационных методов получения дисперсных систем и дисперсных структур, в частности высокомолекулярных. [c.59]

Эти работы легли в основу учения о фазовом равновесии в растворах полимеров. Вскоре после их появления в печати был опубликован ряд, работ но фазовым равновесиям в растворах полимеров [9—12], согласующихся с представлениями В. А. Каргина. Дальнейшее развитие этих исследований привело к обнаружению нового типа критической температуры смешения — нижней критической температуры, лежащей выше температуры кипения растворителя [13]. Теоретически предсказанное Д. Патерсоном [141 существование критических температур этого типа для всех систем полимер-—растворитель подтвердилось для многих реальных систем [15—19]. [c.196]

Приняв такую терминологию, следовало бы провести ее через всю термодинамику и физику, а не только в учении о фазовых равновесиях. Однако это не было сделано и не только по историческим причинам. [c.139]

Различие между физико-химическим анализом и теорией фазовых равновесий имеется и в объектах исследования. Учение о фазовых равновесиях включает в себя теорию фазовых равновесий в од покомпонентных системах, в то время как физико-химический анализ изучением однокомнонентных систем не занимается. [c.192]

Легко заметить, что равноправность обоих способов расчета здесь может иметь место только в том случае, если химические потенциалы любого, скажем, t-ro компонента во всех фазах одинаковы. Поэтому разрешение упомянутого четвертого вопроса связано с необходимостью рассмотреть фазовое равновесие и доказать одну из самых важных теорем учения о фазовом равновесии, а именно теорему, что при термодинамическом равновесии химический потенциал любого компонента во всех фазах одинаков. Несмотря на то, что доказательство этой теоремы имеется во всех курсах тер--модинамики, воспроизведем его здесь с целью оттенить некоторые обстоятельства, которые заслуживают особого внимания. [c.233]

Несмотря на принципиальные технологические различия методов азеотропной и экстрактивной ректификации они имеют общую физико-химическую основу, которая заключается в изменении условий фазового равновесия в системе, подвергаемой разделению с помощью разделяющих агентов. Поэтому теоретической основой методов азеотропной и экстрактивной ректификации является учение о фазовом равновесии. [c.10]

Особенно большие успехи в изучении химических реакций при высоких давлениях достигнуты за последние 10—15 лет. Этот период характеризуется также быстрым развитием учения о фазовых равновесиях под давлением и накоплением большого экспериментального материала по физико-химическим характеристикам веществ при высоких давлениях. Работы советских ученых являются ведущими в данной области науки. [c.5]

При создании данного учебного пособия были приняты во внимание прежде всего те специфические задачи, которые ставятся перед химической термодинамикой со стороны металлургических специальностей. В основу такого подхода к подбору включаемого в учебник материала была положена необходимость изложить сведения, позволяющие использовать для практических целей многочисленные и самые разнообразные из имеющихся в справочной литературе данные по физико-химическим константам. Другими словами, было признано, что круг охватываемых вопросов должен включить в себя основные законы термодинамики и термохимии, а также основные разделы учения о фазовых равновесиях. [c.7]

Эта специфика состоит в том, что такие вузы, как МИЭТ, МИФИ, МФТИ и др., даже для технологических специальностей отличаются повышенным уровнем математической подготовки и наличием в учебных планах солидного курса теоретической физики. Это позволяет, с одной стороны, шире использовать язык формул, с другой — усилить отдельные части курса и, в частности, уделить более серьезное внимание химической термодинамике и основам учения о фазовых равновесиях, учитывая исключительно возросшую роль этих разделов науки в технологии производств электронной техники и в особенности микроэлектроники, за счет исключения таких разделов, как строение вещества, статистическая механика, и некоторых других. [c.3]

Третьим важным понятием в учении о фазовом равновесии является степень свободы. Этим термином обозначается возможность произвольного изменения какой-либо переменной величины (свойства), определяющей состояние системы, без изменения числа фаз. Так, в случае однокомпонентной и однофазной системы, например газа, можно произвольно изменять два свойства р п Т или р и и, или vn Т без изменения фазового состояния. Произвольно выбирая, скажем, давление и температуру газа, мы тем самым будем задавать и его мольный объем v. Здесь две степени свободы. Если температуру газа понизить настолько, что при данном давлении начнется конденсация пара, то образовавшаяся двухфазная система будет обладать уже только одной степенью свободы. Например, указание температуры будет определять и давление насыщенного пара, и его мольный объем. В так называемой тройной точке (см. рис. V.6) находятся в равновесии три фазы — твердая, жидкая и газообразная. Такая система может существовать только при строго определенных значениях температуры и давления, а они в свою очередь однозначно определяют мольные объемы v вещества во всех трех агрегатных состояниях, т. е. система не имеет вообще степеней свободы (инвариантна). [c.289]

В учении о фазовых равновесиях компонентами называются химически однородные вещества, являющиеся независимыми составляющими веществами системы. Это значит, что в качестве компонентов выбираются те вещества, наименьшее число которых достаточно для образования как всей системы, так и любой ее фазы таким образом, выбранным числом компонентов доллсен однозначно определяться равновесный состав каждой фазы при любых условиях существования системы. При определении числа компонентов следует руководствоваться следующими положениями. Для систем, в которых не происходит химической реакции, число компонентов равно числу составляющих веществ. Для большинства систем, в которых происходят химические реакции, число компонентов равно числу составляющих веществ минус число реакций между ними. Например, для образования равновесной системы из трех составляющих веществ СаО (т), СаСОз(т), СОа(г) и для определения состава фаз достаточно взять два любых вещества, так как третье получается посредством реакции [c.157]

Значительную роль в термодинамике играют парциальные молярные величины компонентов системы. Они представляют собой частные производные от любой экстенсивной величины по количеству вещества (молей) данного компонента при постоянных внещ-них параметрах и количестве вещества (молей) всех других компонентов. В учении о фазовых равновесиях большое значение имеет парциальная величина, называемая молярным химическим потенциалом. [c.196]

Физико-химический анализ тесйо соприкасается с учением о фазовых равновесиях. Теория фазовых равновесий в большей своей части занимается миогокомнононтными системами. [c.191]

Главная цепь физико-химического анализа заключается в том, чтобы с помощью количественного, геометрического анализа физических свойств системы обнаружить протекающие в системе качественные изменения. Иная задача стоит перед теорией фазовых равновоспй. Главная цель учения о фазовых равновесиях состоит в отыскании законов, управляющих фазовыми равновесиями и изучении условий равновесия между фазами. [c.192]

Анализ данных о равновесии под давлением в системах газ — жидкость (глава V) включает изло кеиие учения о фазовых равновесиях газ — жидкость, в развитие которого советскими учеными внесен большой вклад. Приближенный расчет химического равновесия проведен здесь в частности для реакции синтеза муравьиной кислоты из окиси углерода и воды данный пример шглюстрирует положительную роль повышения давления в реакциях между газами и жидкостями, столь распространенных, в особенности в органической химии. Б этой связи рассмотрен вкратце вопроси о прямом синтезе некоторых органических кислот. Решение этой задачи, повидимому, требует сочетания высоких температур и давлений. [c.76]