Сера, диаграмма состояния

Рис. 42. Диаграмма состояния элементарной серы

Рис. 10.3. Фазовая диаграмма состояния серы

Рис. 113. Диаграмма состояния серы

Рис. 41. Диаграмма состояния серы, как пример диаграммы состояния вещества с энантио-тропным превращением

Рис. 6. 3. Схематическая диаграмма состояний серы

Кристаллическая сера может существовать в двух модификациях—ромбической и моноклинической. Поэтому сера образует четыре фазы—две кристаллические, жидкую и пар. Диаграмма состояния серы схематически показана на рис. XII, 5. [c.363]

Рис. 5.3. Диаграмма состояния серы (схема).

Сколько фаз, степеней свободы имеет система, если она изображена плоскостью, ЛИВИЯМИ, тройными точками на диаграмме состояния воды и диаграмме состояния серы При каких условиях система имеет минимум степеней свободы и чему он равен [c.205]

Рассмотрим теперь диаграмму состояния серы (рис. 8.2). Как и в случае воды, здесь тоже однокомпонентная система. Она отличается от диаграммы воды, потому что сера имеет две кристаллические модификации. Число возможных фаз для серы равно четырем твердая ромбическая, твердая моноклинная (термически более устойчивая), жидкая и газообразная. [c.151]

Диаграмма состояния серы [c.363]

Физико-химический анализ основан на изучении экспериментальных зависимостей свойств равновесной физико-химической системы от состава и условий существования. Основным приемом физико-химического анализа является построение диаграмм состояния, т. е. графически выраженных зависимостей различных свойств системы от ее состава и внешних условий. Примерами являются уже рассмотренные нами диаграммы воды и серы (см. рис. 8.1 И 8.2). В других случаях могут исследоваться и иные физико-химические свойства (теплопроводность, электрическая проводимость, показатель преломления, твердость, вязкость и др.). [c.152]

Для некоторых веществ температура, при которой происходит их разложение, ниже, чем температура, которой соответствует точка В. Такие вещества могут находиться только в твердом или парообразном состоянии. У других разложение может происходить в интервале температур (между точками В и С). Поэтому для подобных веществ физический смысл имеет только часть диаграммы состояния. Ряд веществ, например вода, сера, фосфор, имеют несколько твердых фаз. Для водорода и гелия характерны аномальные свойства при низких температурах. Однако для вопросов, рассматриваемых ниже, все эти исключения не имеют сколько-нибудь существенного значения. [c.71]

В сделанном на примере воды обзоре фазовых равновесий в однокомпонентных системах пока не рассматривались возможности возникновения различных кристаллических модификаций твердого тела. Это явление очень распространенное. Достаточно напомнить о графите и алмазе для углерода, о ромбической и моноклинической сере и др. В этом случае каждая модификация имеет на диаграмме состояния свою область существования, от- [c.114]

Диаграмма состояния серы схематически представлена на рис. 3.67. При нагревании жидкой серы изменяется ее молекулярный состав. Вблизи точки плавления жидкая сера имеет светло-желтую окраску и малую вйзкость она состоит из молекул 5в. Дальнейшее нагревание (примерно выше 160 °С) вызывает превращение желтой легкоподвижной жидкости в малоподвижную темно-коричневую массу, вязкость которой достигает максимума при 187 °С, а затем снижается. При температуре выше 300 °С 1кидкая сера, оставаясь темно-коричневой, снова становится легкоподвижной. Эти аномальные изменения обусловлены тем, что разорвавшиеся кольца Зз превращаются в цепочечные структуры, смыкающиеся концевыми атомами серы, причем нагревание приводит к постепенному уменьшению длины цепей. При температуре кипения пар серы содержит 59% (об.) Зе, 34% Зе, 4% З4 и 3% За. После кипения пар серы меняет свою окраску, что обусловлено постепенным смещением равновесия в газовой фазе от За к 3 [c.444]

С частным случаем такого равновесия мы уже познакомились на примере равновесия вода — пар [уравнение (310)].-К равновесиям такого же рода можно отнести системы твердая фаза — расплав, твердая фаза — пар (сублимация), а также-равновесие между модификациями одного и того же соединения, например фазовый переход между ромбической и моноклинной серой. Равновесие между жидкостью и паром в координатах р — Т можно изобразить графически, исследуя зависимость равновесного давления пара над жидкостью от температуры. Если диаграмму р — Т расширить и поместить там зависимость температуры плавления от давления и давления пара от температуры сублимации, то получим диаграмму состояния рассмат]риваемого вещества (рис. Б.25). Ход всех этих кривых на р — Г-диаграмме определяется общим термодинамическим уравнением, известным как уравнение Клаузиуса — Клапейрона [его можно вывести из уравнения (276) и условия равновесия ёд = 0 вывод здесь не приводится] [c.275]

Плоская диаграмма состояния серы приведена на рис. 113. Сера может существовать в виде двух твердых модификаций — ромбической 5(ромб) и моноклинной 5(мон), жидкости 5(ж) и газа 5(г). Области существования этих фаз показаны на диаграмме (рис. 113). Сплошные линии аЬ, Ьс, ск, Ьс1, ей и с1е изображают на диаграмме устойчивые двухфазные равновесия [c.334]

Рассмотрите диаграммы состояния серы и фосфора. Что такое энантиотропия и монотропия Примените уравнение Клапейрона — Клаузиуса к процессам плавления, испарения и возгонки. [c.299]

На диаграмме состояния серы (рис. 5.11) имеются три точки нонвариантных равновесий (А, С, О). Укажите, равновесию каких фаз отвечают эти точки. [c.270]

Элементарная сера существует при обычных условиях в виде показанных на рис. УП1-9 восьмиатомных кольцевых молекул (энергия связи 5—8 оценивается в 62 ккал/моль, а ее силовая константа к 2). Для образованных этими молекулами кристаллов серы типичны две формы. Как видно из схематически приведенной на рис. У1П-Ю диаграммы состояния, ниже 95,4 °С устойчива обычная желтая сера (т. н. 5 ) с плотностью 2,07 г/см , кристаллизующаяся в ромбической системе и имеющая [c.320]

Здесь Ф — число фаз, К —число компонентов, т. е. различных, по химическому составу веществ, С — число степеней свободы,, т. е. число интенсивных термодинамических параметров, которые могут меняться в системе при условии, что число фаз остается неизменным. В качестве приме ра рассмотрим однокомпонентную систему, К=1. Если имеется лищь одна фаза, то, согласно уравнению (352), число степеней свободы равно 2. Это может быть температура и давление либо жидкости, либо газа либо твердой фазы. При равновесии двух фаз С = 1. Если, например, задано давление пара, то температура кипения есть функция давления пара. Если одновременно сосуществуют три фазы (тройная точка), то С = 0. Следовательно, тройная точка одного вещества характеризуется единственным набором значений темпвратур,ы и давления. В четверной же точке (четыре фазы) для однокомпонентной системы число степеней свободы было бы равно —1, следовательно, равновесие четырех фаз в такой системе невозможно. Для серы, например, не существует состояния, при котором одновременно находились бы в равновесии две твердые фазы (ромбическая и моноклинная сера) — жидкость и пар. Четверная точка наблюдается только на диаграммах состояния двухкомпонентных систем. [c.278]

Линия РК называется линией перлитного или аустенитного превращения. На диаграмме показаны также структуры всех промежуточных сплавов. Сплавы с содержанием углерода до 2,0% называются сталями, с большим содержанием углерода — чугу-нами. Если в чугуне значительная часть углерода химически связана с железом в виде РезС, то такой чугун называется белым. При медленном охлаждении расплавленного чугуна часть РвдС распадается с выделением свободного углерода (графита). Такой чугун называется серым. Диаграмма состояния в этом случае несколько меняется. Белый чугун обладает большой твердостью, но хрупок и поэтому не обрабатывается на станках. Он идет в передел на сталь. Серый чугун более мягкий, менее хрупкий и хорошо обрабатывается на станках. [c.434]

В процессе охлаждения сплавов у-Ре при 723° С переходит в а-Ре с выделением свободного цементита. Поэтому весь аустенит распадается на механическую смесь — перлит. При нагревании процесс идет в обратном направлении. При 723° С а-Ре переходит в у-Ре, в котором растворяется углерод, содержащийся в сплавах с образованием твердого раствора — аустенита. Линия РК называется линией перлитного или аустенитного превращения. На диаграмме показаны также структуры всех промежуточных сплавов. Сплавы с содержанием углерода до 2,0% называются сталями, с большим содержанием углерода — чугунами. Если в чугуне значительная часть углерода химически связана с железом в виде РедС, то такой чугун называется белым. При медленном охлаждении расплавленного чугуна часть РсзС распадается с выделением свободного углерода (графита). Такой чугун называется серым. Диаграмма состояния в этом случае несколько меняется. Белый чугун обладает большой твердостью, но хрупок и [c.117]

Сул1,фиды меди в воде нерастворимы и с водой не взаимодействуют. При нагревании в атмосфере кислорода сульфиды меди подвергаются обжигу с образованием оксидов меди и диоксида серы. Сульфиды меди взаимодействуют ири нагревании с оксидами металлов, причем сера окисляется до ЗОг. Изучены диаграммы состояния систем, включающих сульфиды меди и мегаллическу о медь. [c.321]

Вещество может существовать в нескольких кристаллических формах, а обратимый переход одной кристаллической формы в другую можно представить Р—Г-диаграммой точно так же, как и плавление. Если две кристаллические формы могут сосуществовать в равновесии друг с другом, то их взаимное превращение называется энантиотронпым превращением. Примером служит сера, диаграмма состояния которой дана на рис. 10-1. Если ромбическую серу очень медленно нагревать при давлении, равном давлению ее паров, то при 95,6° она превращается в мопо-клиническую серу, которая затем плавится при 120°. Однако, если ромбическую серу нагревать быстро, превращения в моноклиническую форму при 95,6° не происходит, и плавление наблюдается при 115° метастабиль-ная тройная точка находится на пересечении двух пунктирных линий. Моноклиническая сера не образуется даже при медленном нагревании и соблюдении равновесных условий, если ромбическую форму подвергнуть давлению выше 1400 атм. В точке Р ромбическая, моноклиническая и жидкая сера находятся в равновесии. Таким образом, в этом случае имеются три тройные точки — D, В и Р, а также метастабильная тройная точка С. В действительности фазовое поведение серы несколько сложнее, чем показано на рис. 10-1, благодаря существованию в жидком состоянии полимерной формы, которая медленно переходит в другие формы. [c.263]

Расплавы, содержащие от О до 1,75% углерода, после быстрого охлаждения приблизительно до 1150 С, представляют собой однородный твердый раствор—аустенит. Из этих сплавов получается сталь. При содержании углерода более 1,75% после охлаждения до 1150°С, кроме твердого аустенита, имеется еще жидкая эвтектика, которая кристаллизуется при этой температуре, заполняя тонкой смесью кристаллов пространство между кристаллами аустенита. Получающиеся при этом твердые системы представляют собой чугун. Эвтектика может кристаллизоваться двумя способами. При быстром охлаждении затвердевшая эвтектика состоит из кристаллов аустенита и неустойчивых кристаллов Fea , называемых чвл(е тито.и. При медленном охлаждении образуется смесь кристаллов аустенита и устойчивого графита. Температуры кристаллизации этих двух эвтектик и их составы неодинаковы. Устойчивой эвтектике отвечает точка С, а неустойчивой—точка С. Таким образом, система железо—углерод дает, в сущности говоря, две диаграммы состояния. Общий вид их одинаков, но они лишь частично накладываются одна на другую. Сплошными линиями принято изображать диаграмму, получаемую при участии неустойчивого цементита, Линии диаграммы железо—графит, не совпадающие с соответствующими линиями диаграммы железо—цементит, даются пунктиром. Чугун, содержащий цементит, называется белым, а содержащий графит—серым. При средней скорости охла-Ждения возможно одновременное образование обоих типов—такой чугун называется половинчатым. [c.415]

Карбиды, силиды. Железо с углеродом образует два соединения— крайне неустойчивый карбид состава Fea , который обычно переходит в карбид состава РезС, называемый цементитом-, последний также термодинамически неустойчив, но при растворении в железе его устойчивость повышается и в составе различных сталей находится именно цементит. Энтальпия образования цементита + 25 кДж/моль, энергия Гиббса образования +18,8 кДж/моль. Цементит представляет собой серые кристаллы ромбической системы, очень твердые, с плотностью 7,7 г/см и температурой плавления 1560°С энтропия Ре С 108 Дж/(моль-К). В воде не растворяется, с кислотами реагирует е выделением водорода. Цементит хорошо растворим в Y-железе, меньше — в б-железе и совсем мало в Oi-железе. Иэ диаграммы состояния еистемы Ре — РезС (рис. 50) видно, как изменяется растворимость цементита в железе в зависимости от температуры. Твердый раствор цементита в v-железе называется аустенитом. Растворимость цементита в 7-железе при эв- [c.305]

Рис. 3.1. Схемы диаграмм состояния однокомпонентиых систем стипа воды (/) и типа серы (//).

Примером энангиотропного превращения может служить переход ромбической серы в моноклиническую и обратно. Если ромбическую серу Зр нагревать, то выше 95,4 С она будет превращаться в моноклиническую серу при 95,4° С обе формы находятся в равновесии. Сера может находиться в четырех фазах парооб-Рис. 30. Диаграмма состояния серы разной, ЖИДКОЙ И ДВух кристаллических, условия существования которых приведены на диаграмме состояния серы, изображенной на рис. 30. На диаграмме имеются четыре области 5р, 5 , 5 и отвечающие устойчивому существованию четырех фаз серы. На диаграмме имеются четыре тройные точки. В точке А при 95,4 С ромбическая сера 5р превращается в моноклиническую серу 3 . Эта точка отвечает безвариантному равновесию трех фаз двух твердых (Зр и 3 ,) и одной газообразной и называется точкой превращения. В точке С при 120 С моноклиническая сера плавится здесь осуществляется без-вариантное равновесие трех фаз серы жидкой, твердой 3 , и парообразной. В точке В в равновесии с жидкой серой 3 находятся две ее кристаллические модификадии. В точке О сосуществуют перегретая ромбическая сера (кривая ОВ), переохлажденная жидкая сера (кривая ОС) и пар (кривая АО), давление которого выше давления пара, равновесного с моноклинической серой (кривая АС). Такой пар будет пересыщенным относительно пара, равновесного с 3 . В точке О три неустойчивые фазы образуют метастабильпую, малоустойчивую систему. [c.180]

Ввиду того что минимальное число степеней свободы равно нулю, наибольшее число равновесных фаз однокомпонентной системы равно трем. Диаграмма состояния серы не содержит какой-либо точки, соответствующей равновесию всех четырех фаз серы. Возможно лишь трудно осуществимое равновесие трех малоустойчивых фаз (см. рис. 8.3). [c.152]

На рис. 41 схематически изображена диаграмма состояния серы в той области температур и давлений, где существуют две твердые модификации — ромбическая и моноклинная. Поля существования фаз на рисунке обозначены (5 — поле моноклинной серы), поэтому легко определить кривые двухфазных равновесий. Здесь О В — кривая испарения жидкой серы (ж—п) 0 0 — кривая возгонки моноклинной серы (тв. 8 —п) О2О3—кривая плавления моноклинной серы [c.164]

На рис. 5.3 изображена диаграмма состояния однокомпонентной системы типа серы, характерная для большинства веществ. В этом случае кривая моновариантного равновесия жидкость — твердое тело приближается к оси давлений по мере. .. давления, т. е. при уменьшении давления температура плавления. ... [c.258]

При наличии двух кристаллических модификаций диаграмма состояния (рис. 5.7) однокомпонентной системы имеет более сложный вид. На рис. 5.9 показана диаграмма состояния серы, для которой ниже 95,6° С устойчива ромбоэдрическая модификация, а выше этой температуры — моноклинная модификация. [c.266]

Физико-химические свойства фосфидов индия и галлия. Диаграммы состояния систем 1п—Р и Са—Р приведены на рис. 39, 40. В рассматриваемых системах образуется по одному соединению эквиатомного состава. Эвтектики с обеих сторон вырождены. Оба соединения обладают значительным давлением пара при температуре плавления вследствие диссоциации. Так, для фосфида индия при 1055°С давление достигает 25 атм, а для фосфида галлия при М67°С — 45 атм. Оба соединения относятся к алмазоподобным полупроводникам, кристаллизуются а структуре сфалерита. При спонтанной кристаллизации из избытка металлического компонента или из индифферентного растворителя соединения выделяются в виде пластинчатых и нитевидных кристаллов серого (1пР) или оранжево-красного (СаР) цвета. [c.72]

Мы рассмотрим диаграмму состояния однокомпонентной системы для нескольких твердых модификаций на примере диаграммы состояния серы. У серы имеются две твердые модификации ромбическая и моноклиническая. Диаграмма состояния серы имеет вид, показанный на рис. 50. Область выше DABE — однофазная область ромбической твердой серы АБС — однофазная область моноклинической серы. Область выше ЕВСК — однофазная область жидкой серы ниже DA K — однофазная область парообразной серы. Линии С/С — моновариантная, двухфазная система жидкость —пар АС — сера моноклиническая— пар DA — сера ромбическая — пар ВС — жидкость — сера моноклиническая (зависимость температуры плавления моноклинической серы от давления) Sf — жидкость — сера ромбическая (зависимость температуры плавления ромбической серы от давления). Наконец, линия АВ — двухфазная, моновариантная система равновесия двух твердых фаз сера ромбическая и сера моноклиническая (зависимость температуры перехода серы ромбической в серу моноклиническую от давления). [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология