Равновесие гетерогенное Фазовое равновесие

Общее условие фазовых равновесий. Равновесия в гетерогенных системах, в которых не происходит химического взаимодействия между компонентами, а имеют место лишь фазовые переходы, т. е. процессы перехода компонентов из одной фазы в другую (или в другие), называются фазовыми равновесиями. Рассмотрим сначала общее условие равновесия в гетерогенных системах, правило фаз и некоторые другие вопросы, относящиеся к любым случаям гетерогенных равновесий (как фазовым, так и химическим). Температуру и давление будем считать постоянными и одинаковыми для всех частей равновесной системы. [c.242]

Подробнее методы физико-химического анализа будут рассмотрены в разделе Гетерогенные фазовые равновесия , здесь же ограничимся лишь краткой характеристикой использования физико-химического анализа при исследовании химических взаимодействий в растворе. [c.165]

Для вывода условий фазового равновесия ( 88) и правила фаз ( 89) мы для области невысоких давлений пара пользовались сопоставлением давления насыщенного пара данного компонента над разными фазами. Это свойство тоже характеризует способность его к выходу из данной фазы. Однако такой путь рассуждений является достаточным только для области невысоких давлений пара, когда к парам применимы законы идеальных газов и, следовательно, применимо ур. (VIH, 16). В общем же случае вместо давления следовало бы сопоставлять фугитивность насыщенного пара или, что является более общим, сопоставлять химические потенциалы. Можно показать, что для общего случая условием равновесия для всех фазовых переходов в любой гетерогенной системе является следующее [c.258]

Все химические и физико-химические процессы, протекающие в силикатных материалах при их синтезе и эксплуатации, подчиняются законам фазового равновесия. Фазовые равновесия — это такие равновесия в гетерогенных системах, при которых не происходит химического взаимодействия между компонентами, а осуществляются лишь переходы компонентов из одной фазы в другую. К основным понятиям фазового равновесия относятся система, фаза, компоненты и число компонентов. [c.45]

ГЕТЕРОГЕННЫЕ ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ [c.347]

Для описания фазового равновеси в системах газ—жидкость и газ — твердое тело при высоких давлениях используются такие термодинамические параметры компонентов системы как летучесть, коэффициент активности, парциальные молярные объемы 1и другие, которые обычно применяются и лри рассмотрении равновесия в гетерогенных системах при низких давления. [c.7]

Рассмотренные случаи сдвига равновесия иллюстрируют только характер изменения термодинамических переменных во время возвращения выведенной из равновесия системы в состояние исходного равновесия. В случае гетерогенных фазовых равновесий представляет интерес рассмотрение принципа смещения равновесия от одного состояния равновесия к другому вдоль линии фазового равновесия вследствие некоторого возмущения, подобного рассмотренным выше. [c.228]

Устойчивость гетерогенных систем определяется фазовыми и химическими равновесиями. При фазовых равновесиях переход компонентов системы из одной фазы в другую не сопровождается химическим взаимодействием. Число термодинамических степеней свободы системы при равновесии определяется числом условий, которые можно изменять в определенных пределах, не нарушая при этом числа и видов фаз систем. Такими независимыми переменными являются концентрация, температура, давление. Равновесие в гетерогенных системах подчиняется закону равновесия фаз или правилу фаз Гиббса. Для систем, в которых отсутствует химическое взаимодействие, число термодинамических степеней свободы С в равновесной многофазной системе равно числу компонентов К плюс 2, минус число фаз Ф [c.14]

Графическое толкование изменения характеристических термодинамических функций в, зависимости от параметров состояния и установление на этой основе закономерных графических соотношений между последними лежит в основе учения о диаграммах состояния гетерогенных систем. Диаграммой фазового равновесия или диаграммой состояния называется графическое изображение соотношений между параметрами состояния. Каждая точка на диаграмме состояния, именуемая фигуративной точкой, определяет численные значения параметров, характеризующих данное состояние системы. Учитывая трудности, связанные с установлением вида 254 [c.254]

Гетерогенные системы состоят из двух или нескольких фаз. Типичные превращения в таких системах сводятся к возникновению или исчезновению фаз. Фазы могут образоваться за счет фазовых переходов компонентов и в результате химического взаимодействия компонентов. Фазовые превращения протекают только до установления междуфазного равновесия. Состояние фазовых равновесий описывается геометрически диаграммами состояния или диаграммами фазовых равновесий. [c.192]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЕТЕРОГЕННЫЕ ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ [c.142]

Таким образом, условием фазового равновесия для данного компонента Б гетерогенной системе может служить равенство парциальных давлений (летучестей) насыщенного пара этого компонента над всеми фазами. [c.172]

Правило фаз (Д. Гиббс, 1873—1876) устанавливает, при каких условиях (температуре, давлении, концентрациях веществ) имеющиеся фазы гетерогенных систем находятся в состоянии термодинамического равновесия. Гетерогенные равновесия, при которых процесс перехода веществ из одной фазы в другую не сопровождается изменением их химического состава, называются фазовыми равновесиями (например, испарение, плавление, растворение, полиморфные превращения и др.). Для характеристики фазовых равновесий широко пользуются уравнением правила фаз, которое связывает число фаз Ф, число компонентов К и число степеней свободы С равновесных гетерогенных систем Ф-ЬС = К-Ь2. Это уравнение обычно применяют для определения числа степеней свободы, т. е. [c.66]

Каковы признаки и свойства гетерогенного фазового равновесия Сформулируйте правило фаз и объясните, что понимают под терминами фаза, независимый компонент, степень свободы. [c.168]

А.Г. Морачевский, Б.П. Никольский, М.М. Шульц. Кандидатская диссертация Н.А. Смирновой (1961 г.) и труды в последующие 7 лет были посвящены проблемам термодинамики гетерогенных систем. Ею был сформулирован подход к изучению многокомпонентных, многофазных систем, позволивший существенно упростить их описание, получено обобщение правил Вревского на многофазные системы, предложено уравнение политермы взаимной растворимости жидкостей, выполнены прецизионные экспериментальные исследования фазовых равновесий. [c.164]

Во всех моделях массопередачи (как не осложненной, так и осложненной химической реакцией) принимается, что на границе раздела фаз имеет место фазовое равновесие. Однако некоторые исследователи полагают, что на границе раздела фаз протекают гетерогенные обратимые реакции (сольватация, диссоциация, изомеризация и т. п.) со скоростями, соизмеримыми со скоростью массопередачи. [c.261]

Равновесие в системе, состоящей из двух или большего числа фаз называется фазовым или гетерогенным. К фазовым равновесиям относятся равновесия типа ti тг, тч ж, т г, Ж1ч Ж2, ж г. Гетерогенная система будет находиться в состоянии равновесия при выполнении условий [c.321]

Решение. Определим сначала фазовые состояния систем в различных областях диаграммы. В области I все системы гомогенные. Одна жидкая фаза, расплав /у л == 2. В области II системы гетерогенные. В равновесии находятся кристаллы компонента А и расплав /уел = 1- В области III системы гетерогенные. В равновесии находятся расплав и кристаллы неустойчивого химического соединения А В /уел = 1. В области IV системы гетерогенные. В равновесии находятся кристаллы В и расплав = 1. В области V все системы гетерогенные. В равновесии находятся две твердые фазы, кристаллы компонента В и кристаллы химического соединения А Ву. При температурах ниже Ti химическое соединение становится устойчивым fy J = 1, В области VI все системы гетерогенные. В равновесии находятся кристаллы А и Aj-By /удл = 1. В точке э сосуществуют в равновесии три фазы. Две твердые, кристаллы А, кристаллы А Ву и расплав /усл=0-В точке р в равновесии три фазы, кристаллы В, кристаллы соединения Аа Ву, которое становится устойчивым при температуре плавления Ti, и расплав = 0. [c.243]

Из элементарных курсов общей химии и физики известно, что вследствие сильно развитой межфазной поверхности гетерогенные дисперсные системы обладают большим избытком свободной поверхностной энергии и, следовательно, являются в принципе неустойчивыми. Позднее мы еще обсудим этот вопрос и покажем, что данное утверждение, которое во многих случаях не вызывает возражений, не настолько правильно, чтобы его абсолютизировать. Возникает вопрос, в какой мере законно применение термодинамических зависимостей к фазовым равновесиям в подобных системах. Гетерогенная дисперсная система может приобретать за счет замедляющих кинетику факторов известную устойчивость, позволяющую ей существовать в дисперсном состоянии достаточно долгое время. В течение этого времени вследствие молекулярного переноса (например, благодаря диффузии) устанавливается такое распределение ее компонентов в объеме и около межфазной поверхности, которое практически соответствует равновесию. Очевидно, что возникающее при этом состояние можно анализировать на основе соответствующих термодинамических представлений. В дальнейшем при рассмотрении вопроса об устойчивости лиофобных коллоидов мы увидим, что такая устойчивость действительно существует и именно этим объясняется широкое распространение подобных систем в природе и технике. Если какая-либо жидкость диспергирована в газе или п другой жидкости, то состояние относительного равновесия, о котором мы говорили выше, придает частицам термодинамически устойчивую форму — форму с наименьшей поверхностью, которая в простейшем случае является сферической. Не будем приводить других аргументов в пользу приложимости термодинамики равновесных систем к дисперсным гетерогенным системам и перейдем к рассмотрению самой термодинамики гетерогенных систем. [c.75]

Равновесие в системе, в которой, кроме химического процесса совершаются фазовые переходы, называют фазовым равновесием Так же называется и раздел науки, в котором изучают это равновесие и рассматривают приложение законов термодинамики к изучению свойств гетерогенных систем равновесие в последних трудно поддается количественной оценке. Поэтому обычно используют общие выводы, основанные на фундаментальных законах [c.190]

Серьезным ограничением чисто кинетического подхода для анализа гетерогенных явлений представляется предельная сложность описания на кинетическом языке фазовых равновесий отдельных компонентов реакционной системы. Традиционным инструментом исследования таких явлений также служит термодинамика. [c.292]

При подходе к термодинамическому анализу гетерогенных равновесий возникает проблема, связанная с оценкой возможного числа равновесно сосуществующих фаз и числа параметров данной системы, которые можно изменять произвольно, не нарушая равновесия. Число параметров состояния, способных произвольно меняться без нарушения фазового равновесия, называется числом степеней свободы или вариантностью системы. [c.209]

Как и ранее, в качестве основных параметров гетерогенного равновеспя примем температуру, давление и концентрацию в различных фазах. Отметим сразу же, что среди указанных параметров состояния главную роль мы отводим температуре и концентрации, так как будем рассматривать в дальнейшем системы, образованные конденсированными фазами, для которых роль давления сравнительно невелика. Поэтому вариантность системь , определяемая при помощи правила фаз, в этих случаях снижена на единицу. Зная зависимость между параметрами состояния, можно не только определить состояние равновесия гетерогенной системы, но и предсказать характер фазовых превращений при изменении температуры, давления и концентрации в определенном направлении. [c.254]

Таким образом, нами рассмотрены основные виды двухфазных равновесий в гетерогенной конденсированной системе. Если рассматривать варианты фазовых равновесий, которые можно термодинамически сконструировать в двухкомпонентной системе, то их в принципе может быть достаточно много, особенно при условии, что один или оба компонента имеют по нескольку полиморфных превращений. Однако такие варианты принципиально нового ничего не дают по сравнению с рассмотренными видами двухфазных равновесий. [c.277]

Общая черта описанных явлений — участие в них двух фаз, имеющих общую границу раздела. При соприкосновении двух фаз происходит материальный обмен между ними. В одном случае молекула вещества, например сахара, переходит из твердой фазы в жидкую, что приводит к уменьшению массы твердого тела и увеличению концентрации раствора. Этот процесс называют растворением. Он сопровождается противоположным процессом, называемым кристаллизацией. При равенстве скоростей двух этих процессов устанавливается фазовое равновесие гетерогенной системы. [c.359]

Равионесия, которые устанавливаются в физических процессах пq) xoдa вещества из одной фазы в другую, называются гетерогенными фазовыми равновесиями. [c.43]

Физико-химический анализ вследствие своей наглядности и объективности широко используется для изучения гетерогенных фазовых равновесий. Такие равновесия устанавливаются при кипении жидкости под постоянным давлением (жидкость — пар), плавлении кристаллов (твердое — жидкость), при выделении кристаллов из насьшхенного раствора соли (жидкость — твердое — пар). Термодинамическое равновесие в гетерогенных системах характеризуется сколь угодно длительным сосуществованием нескольких фаз в условиях постоянства давления и температуры при этом концентрации веществ в каждой фазе не изменяются, т. е. [c.143]

Велика роль русских ученых в термодинамике фазовых равновесий. Законы Д. П. Коновалова (1881 г.) [А, 34] и М. С. Вревского (1911 г.) [А, 25], работы Р. Ф. Холлмана (1910—1918 гг.) являются капитальными обобщениями, составляющими основу термодинамического анализа фазовых равновесий в растворах и имеющими большое значение для решения практических задач, связанных с процессами перегонки. Эти фундаментальные работы с 1941 г. развиваются в ЛГУ А. В. Сторонкиным [А, 46, 47] с сотрудниками (Ал. Г. Морачевский, А. И. Русанов, М. П. Сусарев, М. М. Шульц) по теории многокомпонентных двух- и многофазных систем различных типов. В основу этих исследований положены уравнения, являющиеся обобщением дифференциального уравнения Ван-дер-Ваальса для бинарных систем, критерии устойчивости фаз Гиббса, а также выведенные критерии устойчивости гетерогенных систем в целом. [c.294]

Практикум содержит работы iio основным paJдeлaм фнничсско химии. В пособии рассмотрены методы физико-химических измерении, обработки экспериментальных данных и способы их расчетг)в. Большое внимание уделено строению вещесто, первому началу термодинамики, фазовому равновесию 13 одно-, двух- и многокомпонентных системах, химическому равновесию в гомогенных системах и др. Интерес представляют работы по молекулярной спектроскопии и кинетике гомогенных и гетерогенных [)еакций. Изменены работы, связанные с применением термохимических, рентгеноструктурных и некоторых электрохимических методов исследования. Введены работы по расчету сумм состояния и термодинамических функций. [c.2]

Особенно сложно получать надежные кинетические данные для процессов с двухфазными (или большим количеством фаз) потоками, а также для реакций с гетерогенными катализаторами. Здесь нужно убедиться, что исследование кинетики ведется в условии отсутствия существенных диффузионных помех. Применяемые при этом приемы будут описаны ниже. Не менее существенным является также вопрос об измененпи соотношения объемов фаз в ходе реакции вследствие изменения условий фазового равновесия. Достаточно удовлетворительное решение этой задачи удается не всегда. Далее также будут изложены некоторые соображения по этому вопросу. Наконец, для гетерогенно-каталитических реакций помощь в расшифровке кинетики могут оказать специальные электрохимические измерения. Подробно они описаны в монографии [3]. Здесь будет приведено их краткое изложение. [c.65]

Пособие составлено а соответствии с программой по физической химии для химических специальностей химико-техвологических вузов и факультетов. В нем подробно изложены основные разделы курса физической химии квантовоиеханические основы теории хниическоЗ связи, строения атомов и молекул, спектральные методы исследования молекулярной структуры, феноменологическая в статистическая термодинамика, термодинамика растворов н фазовых равновесий, электрохимия, химическая кинетика, гомогенный н гетерогенный катализ. [c.2]

Прн химических преврянтениях в гетерогенных системах существенную роль играют фазовые переходы, об энергетике которых см. гл. IV, 4. При установлении химических раиновесип в гетеро-ренных системах устанавливаются и фазовые равновесия, т. е. гетерогенные равновесия в процессах перехода вещества из одной фазы в другую, которые могут и не сопровождаться изменением химического состава этого вещества. [c.98]

Как уже указано выше ( 13 этой главы), прн установлении химических равновесий устанавливаются и фазовые равновесия, т.е. гетерогенные равновесия в процессах перехода вещества из одной фазы в другую. Если между веществами, входящими в состав отдельных фаз гетерогенной системы, происходит обратимая химическая реакция, то равновесие должно устаг/апливаться на всех границах раздела между всеми фазами. Таким образом, в гетерогенных системах химические и фазовые равновесия совмеишеиы. [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология