Системы, компоненты которых образуют соединения между со,, бой

Жидкие растворы по своей природе, свойствам, характеру взаимодействий между частицами очень разнообразны, в связи с чем трудно создать единую количественную теорию, описывающую поведение различных растворов в широкой области концентраций. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания, в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов, возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа, Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов (осмотическое давление, новышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора и т. п.), зависящих главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от его природы. Количественные законы (законы Вант-Гоффа, Рауля) были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов, созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений, которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Менделеев указывал на необходимость использования всей суммы химических и физических сведений о свойствах частиц, [c.344]

Если в системе А—В образуется соединение 5, не диссоциированное ни в твердой, ни в жидкой фазе, то на диаграмме двойной системы А—В этому соединению соответствует сингулярная точка 3 (рис. 45). Диаграмма тройной системы в этом случае тоже имеет характерные особенности поверхность ликвидуса распадается на два крыла, пересекающихся в двух лежащих в плоскости сечения, проходящей через прямую ЗС, ребрах, проекции которых сливаются в одну прямую. Точки, лежащие в этом сечении, изображают состояние систем, у которых отношение между концентрациями компонентов А и В такое же, как у соединения 5, а указанные ребра образуют ветви кривой ликвидуса системы 5—С. Такие ребра, проходящие через сингулярную точку и точку, которая соответствует отношению концентраций компонентов в химическом соединении, называются сингулярными ребрами. [c.83]

Так, например, в сталеплавильных печах в ходе плавки возникает взаимно несмешивающаяся система жидкий металл — расплавленный шлак, между слоями которой происходит сложное равновесное распределение ряда компонентов шихты. Особенно нежелательными примесями в стали являются сера и фосфор. Присутствие этих элементов (обычно в виде соединений с железом) сильно ухудшает механические и химические свойства стали. В силу действия закона распределения, в соответствии с которым сера и фосфор распределяются определенным образом между металлической ванной и шлаком, сталь, совершенно не содержащую этих примесей, получить не удается. Можно лишь получить металл, в котором сера и фосфор остаются в незначительных (допустимых ГОСТом) количествах. Этого добиваются соответствующим подбором химического состава шлака. [c.247]

Системы, компоненты которых образуют соединения между собой. Соединения, образованные компонентами, могут обладать разной степенью устойчивости их температуры плавления или разложения могут различным образом отличаться от температур плавления компонентов. Во многих системах образуется не одно только, а два, три или большее число соединений между. данными компонентами. [c.344]

В основе определения состава сольватов, образующихся в растворах, лежит метод физико-химического анализа, позволяющий установить состав, а в некоторых случаях и свойства образующихся соединений, не выделяя их из раствора. Метод физико-химического анализа состоит в систематическом исследовании зависимости свойств равновесной системы от ее состава. В результате этого исследования строится диаграмма состав — свойство. По Курнакову, физико-химический анализ является количественным измерением равновесных систем, которое дает возможность построить диаграмму состав — свойство и на основании последней делать выводы о взаимодействии между компонентами . [c.222]

Системы, компоненты которых образуют соединения между собой. Соединения, образованные компонентами, могут обладать разной степенью устойчивости их температуры плавления или разложения могут различным образом отличаться от температур плавления компонентов. Во многих системах образуется не [c.338]

В качестве примера систем, в которых образуются соединения между молекулами компонентов (и не протекают в заметной степени другие процессы), можно назвать систему эфир — хлороформ. В подобных системах образование раствора сопровождается значительным выделением теплоты и наблюдаются отрицательные отклонения кривых давление пара — состав от линейной зависимости. [c.312]

Зонную плавку использовали для изучения соединений, образующихся в металлических и в полупроводниковых системах. Нет сомнения, что в будущем этот метод будут использовать для изучения образования органических соединений. На рис. 57 показана типичная фазовая диаграмма состояния для системы, в которой образуется соединение Р между компонентами А н В. Если смесь, состав которой лежит между О и Е, несколько раз подвергалась зонной плавке, то вещество, приближающееся по составу к соединению Р, будет стремиться сконцентрироваться в начале образца. [c.157]

Все рассмотренные типы диаграммы с инконгруэнтно плавящимися соединениями относятся к системам, в которых химические соединения практически недиссоциированы и не образуют твердых растворов с компонентами. Последние между собой также не образуют твердых растворов. В реальных системах растворимость в твердом состоянии всегда имеет место. Из-за образования компонентами и химическими соединениями твердых растворов на диаграммах состояния реальных систем появляются соответствующие поверхности солидуса и растворимости ниже солидуса. [c.363]

К такому типу относятся системы, компоненты которых не образуют между собой химических соединений и твердых растворов. В этих системах (рис. Диаграмма растворимости [c.377]

Рассмотрим системы, в которых в наиболее чистой форме выражены отклонения того или другого вида. Примером систем, в которых происходит распад ассоциированных комплексов одного компонента, могут служить системы из спиртов с углеводородами, в особенности простейших спиртов с углеводородами предельного ряда. Комплексы из молекул спирта, попадая в среду неполярного растворителя, претерпевают распад, причем в очень разбавленных растворах этот процесс доходит до распада на отдельные молекулы. В этом случае не происходит какого-нибудь процесса образования соединений, компенсирующего распад молекул. Поэтому образование раствора сопровождается значительным поглощением теплоты (расходуемой на распад комплексов, например, ассоциированных молекул спирта при растворении его в углеводороде предельного ряда) и образовавшийся раствор обладает значительным положительным отклонением давления пара от линейной зависимости (связанным с тем, что для выделения из жидкости одиночных молекул требуется меньше энергии, чем для выделения молекул, соединенных в комплексы). Подобные соотношения мы наблюдаем и в других системах, когда сильно ассоциированный компонент смешивается с неполярным компонентом и молекулы их не образуют между собой соединений. [c.312]

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]

Необходимо учитывать, что катализатор должен обладать химическим сродством хотя бы к одному из компонентов реакции. Исключаются химически инертные вещества и те из химических активных для данной системы, которые образуют прочные соединения с реагентами. Пригодность того или иного вещества в качестве катализатора в какой-то мере оценивается определенными термодинамическими соотношениями. В работах исследователей, исходящих из старых предположений об объемных промежуточных соединениях в гетерогенном катализе, принимается наиболее активным тот катализатор, у которого теплота суммарной реакции распределяется примерно поровну между отдельными стадиями 52, 53]. [c.35]

С точки зрения правила фаз раствором называется многокомпонентная гомогенная часть системы, состав которой в известных пределах может непрерывно и произвольно меняться. В этом определении подчеркиваются два основных признака любого истинного раствора его гомогенность и переменность состава. Гомогенность раствора обеспечивается равномерным распределением молекул одного вещества среди молекул другого. Переменность состава раствора надо понимать в том смысле, что хотя растворы образуются в результате химического взаимодействия компонентов (Д. И. Менделеев), но в отличие от химических соединений они не подчиняются закону постоянства состава. Поэтому относительные количества веществ в растворе могут быть любыми и ограничены только их взаимной растворимостью. Растворы отличаются от химических соединений также характером и величинами энергии связи между частицами. Химическое соединение образуется за счет мощных валентных связей, а раствор, главным образом, за счет гораздо более слабого межмолекулярного взаимодействия. Но возможны переходные случаи, тогда по величинам энергий связи трудно бывает отличить раствор от химического соединения. [c.178]

В ходе исследования системы МБТ— ДФГ бьши получены весьма интересные данные, свидетельствующие о протекании химической реакции между этими ускорителями в сравнительно мягких условиях. Так, диаграмма состояния, приведенная на рисунке 3.3, показывает, что в процессе нагрева образца с эквимолекулярным соотношением ускорителей образуется соединение, Тщ, которого превьппает таковое исходных компонентов и равняется 173°С. [c.117]

Взаимные системы, в которых кристаллизуются только исходные соли, встречаются редко. В большинстве случаев образуются твердые растворы тех или иных концентраций в соединениях с общим ионом, реже — без него. Кроме соединений, компоненты в той же системе могут образовывать твердые растворы. Образующиеся соединения могут давать твердые растворы как с компонентами, так и между собой. Получается необозримо большое число комбинаций и типов диаграммы систем, многие из которых реализованы экспериментально (преимущественно в нашей стране). [c.263]

Наиболее полно изучена система этиловый спирт — уксусная кислота [1, 4, 5], в которой образуются различные по составу соединения, но главным образом в соотношении одна молекула спирта на две молекулы кислоты — состава 1 2. Термическим анализом установлено, что в системах этиловый и пропиловый спирты — уксусная кислота образуются твердые растворы [6]. Наличие кислотно-основного взаимодействия между компонентами установлено в системах метиловый спирт — карбоновые кислоты А. С. Наумовой [7] и в некоторых системах А. 3. Голик с сотрудниками [8]. Криоскопическое исследование систем метиловый и бутило- [c.302]

Если образующееся в двойной системе соединение не диссоциировано в жидком состоянии, то отвечающая ему точка на диаграмме системы А—В—сингулярная. В этом случае на пространственной диаграмме тройиох системы, проекция которой изображена на рис. XVIII.5,я, по направлению от 8 к С идет так называемое сингулярное ребро, т. е. кривая линия, по которой пересекаются два крыла поверхности ликвидуса, причем углы между этими крыльями в точках линии их пересечения отличны от прямых. Благодаря этому пересечение поверхности ликвидуса с вертикальной плоскостью, параллельной стороне треугольника АВ (стороне, отвечающей двойной системе, в которой образуется соединение), в окрестности точки 8 ребра 8С представляет собой пару кривых, пересекающихся в этой точке. Здесь наблюдается полная аналогия с диаграммами состояния двойных систем (окрестность сингулярной точки), в которых образуется соединение, не диссоциированное в жидком состоянии. Обращает на себя внимание то, что сингулярное ребро проходит не только через поле соединения 8, но и продолжается в поле компонента С. На рис. XVIII.4, б видно, что на сингулярном ребре — проекции ребра пространственной диаграммы — происходит пересечение изотерм как в поле соединения 3, так и в поле компонента С. [c.207]

Авторы работы [80] нашли, что во всех без исключения случаях коэффициент кристаллизации остается постоянной величиной, не зависящей ни от относительного количества фаз, ни от метода достижения равновесия между осадком и раствором. Отсюда следует, что распределение микрокомпонента между твердой и жидкой фазами происходит по закону Хлонина и твердая фаза представляет собой смешанные кристаллы изучаемых компонентов. Для систем третьей группы можно было предполагать, что захват радиоэлементов происходит и путем внутренней адсорбции. С целью выяснения механизма захвата для систем третьей группы были поставлены специальные опыты для определения влияния на коэффициент кристаллизации присутствия посторонних ионов на двух системах К2 04—Се + и Кг804—Ри + (см. табл. 2.10). Полученные результаты показали, что системы третьей группы нельзя отнести к системам, в которых образуются внутриадсорбционные соединения, так как наличие в растворе посторонних ионов в количествах, превышающих содержание радиоэлементов на несколько порядков, не оказало никакого влияния на численное значение коэффициентов кристаллизации. На основании этого можно было считать, что соосаж-дающиеся компоненты третьей группы, так же как и второй, образуют аномальные смешанные кристаллы. [c.66]

Солевые системы, состоящие из солей с разноименными ионами и воды типа А, В 11 X, V — Н2О, относятся к четверным взаимным системам. Состояние равновесия в них характеризуется диаграммами растворимости. В системах этого типа могут образоваться соединения между простыми солями, кристаллогидраты и твердые растворы различных типов. Для изображения состава четверных взаимных систем, одним из компонентов в которых служит вода, применяются методы Лёвепгерца и Иенеке. [c.459]

На диаграмму состояния наносят величины, пропорциональные исправленной продолжительности остановки Если в качестве абсциссы служит эвтектическая горизонталь или горизонталь превращения, то отрезки, являющиеся ординатами соответствующих точек, откладывают вниз, если же абсциссой служит ось концентраций, то отрезки отклэды-вают вверх. В обоих случаях получают треугольник, вершина которого в случае простой эвтектической смеси лежит на ординате концентрации эвтектической точки, а вершины углов у основания достигают концентраций чистых веществ (см. рис. 215, стр. 844). При наличии конгруэнтно плавящегося молекулярного соединения получают два таких треугольника, вершины которых лежат на ординатах концентраций обеих эвтектических точек, а вершины углов при основании каждого треугольника направлены к ординатам, которые соответствуют соста-цам молекулярного соединения и одного из чистых компонентов (см. рис. 216, стр. 847). В случае инконгруэнтно плавящегося соединения вершина одного треугольника лежит на ординате эвтектической точки, а вершины углов у основания на ординатах концентраций чистого вещества и молекулярного соединения вершина другого треугольника лежит на ординате молекулярного соединения, а вершины углов при основании на ординатах, соответствующих переходной точке и другому компоненту (см. рис. 217, стр. 848). При системах, в которых образуются смешанные кристаллы, соответствующие диаграммам состояний типов I, II и III (рис. 220, стр. 853), наблюдаются остановки понижения температуры, за исключением смесей, состав которых точно соответствует максимуму (тип II) или минимуму (тип III). В случае систем, образующих диаграммы состояния типа IV, остановка появляется между переходной точкой и конечной точкой разрыва взаимной растворимости, причем наибольшая продолжительность остановки соответствует началу разрыва взаимной растворимости. В системах, соответствующих диаграммам состояния типа V, максимальная продолжительность остановки соответствует составу эвтектики, но, в противоположность простой эвтектической системе, значение ее достигает нуля не при концентрации чистого компонента, а уже в конце разрыва взаимной растворимости это является характерным отличием этой диаграммы от предыдущих. [c.865]

Наконец, существует еще одна важная аналогия между кислотами и основаниями — с одной стороны, и окислителями и восста-иовителями —с другой. Так, в случае кислотно-основных реакций для того, чтобы какое-нибудь соединение проявляло кислотное свойство, необходимо присутствие в растворе основания, обладающего большим сродством к протону, чем основание, образуемое из кислоты, отдающей протон. Подобным же образом и в окислительно-восстановительных реакциях электроны не могут существовать растворе в свободном состоянии, для того чтобы какой-нибудь восстановитель проявлял свои свойства, необходимо присутствие окислителя, имеющего ббльщее сродство к электронам, чем окислитель,— продукт окисления данного восстановителя. Следовательно, точно так же, как в кислотно-основных системах, следует говорить не об отдельном окислителе или восстановителе, а об окислительно-вос-становительных системах, компонентами в которых являются окисленная и восстановленная формы одного и того же соединения. [c.344]

В 6 настоящей главы мы рассмотрели простейшую двухкомпонентную систему, между компонентами которой не образуется химического соединения. Однако в ряде случаев при затвердевании из расплава кристаллизуются химические соединения. При этом система, конечно, остается двухкомпонентной. Эти соединения могут быть достаточно устойчивы, так что они будут плавиться как индивидуальное вещество. Тогда состав расплава, очевидно, совпадает с составом химического соединения. Тогда говорят, что химическое соединение имеет конгруэнтную точку плавления. В большинстве случаев при плавлении это вещество диссоциирует, так что в расплаве оно не существует. Однако в некоторых редких случаях оно может существовать и в расплаве. [c.128]

Раствором называется однородная, состоящая из нескольких веществ система, состав которой может в известных пределах непрерывно изменяться. Химические соединения также однородны, но их состав нельзя непрерывно изменять, так как они подчиняются закону кратных отношений. Частицы компонентов раствора взаимодействуют между собой. Природа такого взаимодействия весьма разнообразна, В растворе двух сжиженных инертных газов Ne и Аг оно имеет физический характер. В водных же растворах серио) кислоты, образующихся с большим Екделе1шем тепла, взаимодействие является химическим. Обычно природа взаимодействия в реальных растворах определяется как химическими, так и физическими факторами. Поведение вещества в растворе отличается от его поведения в чистом состоянии, оио как бы теряет свою индивидуальность, Из-за взаимодействия между молекулами (атомами, ионами) разных компоне гтов раствора трудно характеризовать термодинамические свойства каждого из них в отдельности. Например, нельзя определить объем, который занимает в растворе тот или иной компонент, ио можно измерить объем всего раствора. Поэтому целесообразно относить такие свойства к раствору как целому. Вместе с тем необходимо знать н вклаты, которые вносят отдельные компоненты в свойства раствора, т. е. величины, которые называются парциальными мольными. [c.55]

Если полиморфизмом обладает лишь один из двух бинарных металлидов, то н. р. т. р. образуется между вторым металлидом и изоморфной ему модификацией первого. На основе других модификаций образуются ограниченные твердые растворы. К. такому типу систем относятся исследованные нами тройные системы 2г — Сг — (V, Мо, Ш, Мп). В первых трех системах н. р. т. р. образуются с низкотемпературной модификацией 2гСгд ( а), а в системе 2г — Сг — Мп соединение 2гМп2 образует н. р. т. р. с высокотемпературной его модификацией (Хх). Протяженность области в каждой из систем 2г — Сг — (V, Ш, Мо) составляет не более 2 ат. % V, 14 ат. % Ш и 50 ат.% Мо соответственно. Эти значения вполне согласуются с эффективной валентностью соответствующих компонентов, которая возрастает в ряду V Ш Мо -> Сг. Замещение атомов хрома атомами молибдена, эффективная валентность которого незначительно меньше, чем у хрома, возможно в широких пределах без уменьшения суммарной электронной концентрации ниже предельного значения, при котором становится нестабильной. При замещении атомов хрома атомами вольфрама, эффективная валентность которого еще несколько меньше, предельное значение электронной концентрации для 1-фазы достигается при меньшей концентрации замещающего элемента. Эффективная валентность ванадия, принадлежащего к V группе периодической системы, существенно меньше эффективной валентности хрома, и уже при незначительном содержании его достигается предельное значение электронной концентрации, допускающее существование 1. Ограниченные растворы на основе кз в тройных системах не всегда удается выявить металлографически фазы Лавеса здесь неразличимы, а рентгеновские методы также не всегда позволяют отличить ее от 1, вследствие размытости линий на рентгенограммах порошков закаленных сплавов. Так, в системе 2г — Сг — Мп Яд обнаружена в ограниченном температурном интервале в области до 10 ат.% Мп, а в системах 2г — Сг — (V, Мо, Ш) пока ее не удается отличить от [c.171]

Закономерности обмена некоторых элементов. Обмен водорода. Так как самым распространенным соеди-рением дейтерия является тяжеловодородная вода, большая часть обменных реакций водорода изучалась в систе> мах, одним из компонентов которых была 0,0. Общие за кономерности обмена в таких системах были сформулированы А. И. Бродским. Согласно теории А. И. Бродского, обмен водородом между водой и различными водородсодержащими соединениями происходит достаточно легко лишь в тех связях Э—Н, где атом элемента Э содержит свободную электронную пару. Схема обмена при этом выглядит следующим образом дейтерон 0" , точнее ОаО" (всегда имеющийся в воде вследствие процесса автоионизацни), присоединяется к молекуле, содержащей связь Э—Н, по схеме 0+ + Э—Н [О Э—Н1+ ОЭ + Н+. Как следует из схемы, присоединение сопровождается одновременным уходом Н" . Обратимость приведенного процесса и является причиной обмена. [c.135]

Атомы разных металлов могут взаимодействовать между собой различным образом. В одном случае они могут химически не реагировать друг с другом ни в твердом, ни в жидком состояниях. Такая бинарная система будет представлять собой два не смешивающихся друг с другом жидких слоя. Другим крайним случаем будет образование определенного химического соединения между двумя взятыми металлами. Между этими предельными случаями будут располагаться системы, в которых два металла, смешиваясь в жидком состоянии, образуют эвтектику в твердом, и системы, в которых металлы образуют непрерывный ряд твердых растворов. Таким образом, если распределить системы в порядке увеличения химического взаимодействия компонентов, получится следующий ряд а) металлы не взаимодействуют друг с другом ни в твердом, ни в жидком состояниях б) металлы смешиваются в жидком сосюянии, а в твердом образуют эвтектику [c.284]

Этот случай представлен в правой части диаграммы (см. рис. 47) на частной системе АВ—В. Химическое соединение А1В1, образующееся в этой системе между соединениями АВ и В (на это указывает наличие вертикали состава этого соединения А1В1— 1), устойчиво ниже температуры /5, выше которой при нагревании оно разлагается на АВ и В. Наоборот, при охлаждении при этой же температуре /5 это соединение образуется из компонентов АВ и В. Точно так же другое соединение А2В2 (его вертикаль состава 2—й з) устойчиво только в температурном интервале 3—/4. Следует отметить, что при соответствующих температурах образования или разложения указанных соединений система инвариантна, т. е. эти процессы происходят при постоянной температуре. [c.230]

Системы с образованием непрерывных рядов твердых растворов между соединением и компонентами встречаются редко. Более распространены системы, в которых области гомогенности расположены при промежуточных составах и не доходят до ординат компонентов. Твердые растворы при промежуточных концентрациях принято называть у-фазой. у-Фазы были найдены в системах, в которых имеется конгруэнтно плавящееся соединение. Последнее дает с компонентами твердые растворы типа IV или чаще типа V Розебома. Как и в случае образования непрерывных рядов твердых растворов, каждый из этих двух типов может иметь свои варианты. Во вторичных системах могут быть твердые растворы неодинакового типа (рис. XI.3). Общим для всех диаграмм является присутствие сингулярной точки на кривых ликвидуса и солидуса. Эта точка отвечает стехиометрическому отношению компонентов и указывает состав соединепия — дальтонида, на основе которого образована у-фаза. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология