Химические потенциалы двухкомпонентной фазы

Согласно правилу фаз, двухкомпонентная фаза имеет три степени свободы. Особенность критической фазы состоит в том, что на параметры ее состояния накладываются ограничения, выраженные условиями (1У-421) и (1У-422). Следовательно, число степеней свободы критической фазы уменьшается по сравнению с произвольной бинарной смесью на два и равно единице. Таким образом, критическая фаза моновариантна. Поэтому на диаграмме фазового равновесия критические состояния бинарной системы изображаются кривой. Уравнение критической кривой можно получить, если принять во внимание, что частная производная химического потенциала ком- [c.280]

Если обозначить через химический потенциал твердого растворителя при температуре замерзания раствора и через 1.1 — химический потенциал растворителя в равновесном растворе при температуре его замерзания, то ==v l Температура замерзания раствора при постоянном давлении является функцией состава раствора, так как двухфазная двухкомпонентная система по правилу фаз обладает двумя степенями свободы (независимые переменные состав раствора и давление). [c.108]

Как видим, появление дополнительно еще только одной жидкой фазы существенно усложняет общую картину фазового равновесия в двухкомпонентной системе. Очевидно, образование промежуточных твердых фаз в двухкомпонентной системе также должно внести самостоятельный элемент в диаграмму состояния. Как правило, промежуточные твердые фазы формируются на основе определенных химических соединений, которые могут плавиться конгруэнтно либо распадаться в результате перитектического превращения. Обсуждение характера концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала промежуточных, фаз следует вести в соответствии со строго термодинамически обоснованным понятием фазы. При этом требуется уточнение принадлежности растворов на основе существующих в системе определенных химических соединений к одной или разным фазам. Как известно, природа фаз определяется особенностями межмолекулярного взаимодействия. Последнее в первую очередь обусловлено сортом частиц, их образующих, так как именно природа частиц, образующих данную фазу, обусловливает величину и характер сил обменного взаимодействия, что приводит к формированию вполне определенных химических йязей. Если растворы и фазы различаются родом образующих их частиц (по сортности), то, следовательно, их химические составы (речь идет об истинных составах) качественно различны. Следствием этого является тот факт, что термодинамические характеристики фаз, различающихся родом частиц, описываются разными фундаментальными уравнениями. Это очень важное заключение с необходимостью приводит к выводу о том, что такие растворы даже в пределах одной гомогенной системы должны рассматриваться как самостоятельные фазы. Различие между зависимостями свойств растворов, имеющих качественно иные химические составы, от параметров состояния должно проявляться если не в виде функций, то по крайней мере в значениях постоянных величин, фигурирующих в уравнениях этих функций и отражающих специфику меж-частичного взаимодействия, а следовательно, и химическую природу сравниваемых растворов. В случае растворов или фаз переменного состава данному качественному составу или, иначе говоря, данному набору частиц по сорту отвечает конечный интервал Голичественных составов в данной системе, в пределах которого только и существует строго определенный единственный вид зависимости термодинамических и иных свойств от параметров состояния. Положение о том, что характер зависимости свойств от параметров состояния определяется качественным химическим составом, весьма существенно и названо А. В. Сторонкиным принципом качественного своеобразия определенных химических соединений. Значение этого принципа заключается в том, что его использование позволяет четко определить принадлежность рас- [c.293]

Как правило, электрохимический потенциал при образовании твердого раствора или ннтерметаллида уменьшается (A A < 0), так как убыль химического потенциала является значительной и определяющей. Однако можно представить себе частный случай, когда Дц,-> 0. Действительно, если ннтерметаллическая фаза образуется без изменения типа кристаллической решетки, то уменьшение химических потенциалов для атомов металла-растворителя очень невелико. Например, пусть имеем двухкомпонентную систему — В, в которой А—электроотрицательный металл, а В — электроположительный. Причем последний металл составляет основу сплава. Тогда структура двойного слоя у такой интерметаллической фазы практически не отличается от структуры двойного слоя у фазы чистого благородного металла, т. е. хв = Следовательно, изменение электрохимического потенциала для компонента В согласно (8.36) будет равно [c.208]

Падение поверхностного натяжения при постоянстве адсорбции в соответствии с уравнением Гиббса связано только с ростом химического потенциала адсорбированного вещества при увеличении его концентрации в растворе. Как известно, рост химического потенциала в устойчивой двухкомпонентной системе всегда соответствует росту концентрации в данном случае — П0 отношению к поверхностному слою — поверхностной концентрации, а следовательно, и адсорбции. Поэтому в области концентраций, где поверхностное натяжение линейно зависит от логарифма концентрации, должно происходить, хотя и медленное, но конечное возрастанпе адсорбции, которое, однако, не фиксируется экспериментально. При этом малому увеличению адсорбции отвечает очень резкое возрастание химического потенциала молекул ПАВ в адсорбционном слое. Это позволяет отождествить свойства адсорбционных слоев -при достижении предельной адсорбции со свойствами конденсированной фазы при повышении давления здесь также росту химического потенциала отвечают пренебрежимо малые изменения плотности. Эта аналогия, как будет показано далее при описании свойств адсорбционных слоев нерастворимых ПАВ, имеет глубокий физический смысл. [c.61]

В этой главе мы ограничимся качественными выводами, справедливыми для любых систем, в которых фаза Ф одно компонентна. а фаза Ф"— двухкомпонентна. В гл. 18 будут получены количественные результаты, относящиеся к так называемым идеальным системам, в которых химический потенциал каждого компонента находится в простой зависимости от его мольной доли. При рассмотрении идеальных систем другим упрощающим обстоятельством является то, что в них большинство парциальных мольных признаков совпадает с соответствующими мольными признаками. [c.354]

Интересно рассмотреть характер взаимодействия между твердой и жидкой фазами в условиях равновесной кристаллизации. На рис. 24 показано положение кривой энергии Гиббса при температуре солидуса сплава двухкомпонентной системы А—В. При температуре Тт состав равновесных с расплавом кристаллов характеризуется точкой т. Касательная, проведенная к кривой в точке М, является также касательной к кривой энергии Гиббса жидкого раствора (на рис. 24 последняя не показана). Отрезки АР и BW на ординатах компонентов А и В, соответственно, отсекаются касательной РМ]Х они характеризуют химические потенциалы этих компонентов. Поэтому, если при температуре Тт сохранился сплав более высокотемпературного состава, то его энергия Гиббса будет определяться точкой М, а химические потенциалы компонентов в нем — отрезками ЛQ и ВЯ. В результате получаем, что ВР> >BW и AQхимический потенциал тугоплавкого компонента больше в высокотемпературном сплаве, чем в сплаве, равновесном при более низкой температуре, а химический потенциал легкоплавкого компонента А в высокотемпературном сплаве меньше, чем в низкотемпературном. [c.34]

Рассмотрим пример построения диаграммы потенциал 2 — концентрация с, выражающей термодинамическое условие равновесия раствора и твердой фазы в двухкомпонентной системе, в которой компоненты неограниченно растворяются друг в друге в жидком состоянии, не растворяются в твердом состоянии и химически не взаимодействуют ( 81). Графически изменение термодинамического потенциала жидкой фазы с изменением состава раствора при определенной температуре (рис. 78) представляется кривой, соединяющей точки Л 1 1. Такая кривая вогнута к оси состава, так как лосле образования устойчивого однофазного раствора термодинамический потенциал системы должен быть меньше, чем до смешения компонентов. Значения Z для расплавов чистого А и чистого В соответствуют точкам Л, и В . Для твердого компонента В более устойчивого, чем его пер еохлажденный расплав, величина 7 будет соответствовать точке 02, которая всегда лежит ниже, чем В. Чтобы определить положение точки, соответствующей насыщенному раствору компонента В в Л,, проведем из точки В касательную к кривой А В. Получим точку Х2, отвечающую по составу насыщенному раствору В. Правее этой точки все растворы будут представлять собой смесь твердого компонента В с насыщенным раствором состава Х2- Точка Х отвечает составу-раствора, насыщенного компонентом А. [c.212]

Для равновесия двух ( )аз необходимо, чтобы величина химического потенциала каждого из компопентов в отделыюсти в обеих фазах была равна. Благодаря этому условию, величины химических потенциалов в смеси двух ( заз двухкомпонентной си-стемы становятся вполне опреде-ленными. Именно точки, изоб-ражающие величину химических потенциалов компонентов, должны находиться на прямой, проходящей через изображающие точки соответствующих минера-лов. Так, проведя (на ( )иг. 55) Ад через точки минералов УИ и /V прямую, найдем в пересечении ею крайних ординат диаграммы точки, выражающие величины [c.105]

Взаимосвязь тангенса угла наклона касательной к кривой концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала с химическими потенциалами компонентов в форме (XI. 19) дает основание для геометрического толкования условия равновесия фаз в двухкомпонентной системе. [c.262]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология