Лекция №10. 2. Киреев В.А. Краткий курс физической химии

Литература

Основная:

2. Пащенко А.Л. Физ. химия силикатов. – М.: «Высшая школа», 1986. – 368 с.

Дополнительная:

2. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. – М.: «Химия», 1978. – 622с.

4. Горшков В.С. и др. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений. – М.: «Высшая школа», 1988. – 336 с.

«Фазовые равновесия в однокомпонентных системах»

Краткое содержание лекции

В однокомпонентных системах в равновесии одновременно могут находиться три фазы (n = 3, F = 0), система безвариантна, две фазы (n = 2, F = 1), система однавариантна, либо одна фаза (n = 1, F = 2) система двухвариантна. В однокомпонентной системе не может одновременно находиться четыре фазы и более.

Состояние однокомпонентной системы можно полностью определить двумя параметрами t⁰ и P. В безвариантной системе ни один из параметров нельзя задать произвольно, т.к. здесь равновесие возможно пишь при конкретных для данного вещества значениях параметров. В одновариантных системах произвольного задается один из параметров (в определенных пределах) без нарушения равновесия, а в двухвариантных – оба параметра.

Полиморфизмом называют способность вещества изменять строение кристаллической структуры при изменении внешних условий. Различные модификации принято обозначать греческими буквами и т.д.

Существуют два вида полиморфных превращений. Если каждая из модификаций вещества имеет свою область устойчивости при определенных значениях температуры и давления, то такие модификации энантиотропны. Если использовать символику обратимых реакций, то энантиотропные превращения можно выразить схемой:

S₁ S₂ L

S₁, S₂ – кристаллические модификации (фазы) вещества

L– жидкая фаза

Если одна из существующих модификаций устойчивее другой во всей области существования вплоть до температуры плавления, то такие модификации называют монотропными.

Сабақтың қысқаша мазмұны

Бір компоненті жүйелерде тепе-теңдікте бір мезгілде үш фаза бола алады (n = 3, F = 0), жүйе вариантсыз, екі фаза (n = 2, F = 1), жүйе бірвариантты, бір фаза (n = 1, F = 2) жүйе екі вариантты. Бір вариантті жүйеде бір мезгілде төрт және одан көп фаза бола алмайды.

Бір компонентті жүйенің күйін екі параметрлермен t⁰ мен P арқылы толық анықтауға болады. Бір компонентті жүйелерде тепе-теңдікте белгілі аралықта ерікті түрде параметрлердің біреуі алынады, ал екі вариантты – екі параметр алынады.

Сыртқы жағдайлардың өзгеруі кезінде заттардың кристалдық структурасының құрылысын өзгерту қабілеттілігі полиморфизм деп аталады.

Әртүрлі модификацияларды грек әріптерімен - және т.б. белгілеу қалыптасқан.

Полиморфты өзгерулердің екі түрі бар. Егер модификацияның әр түрі белгілі температура мен қысымда өзінің тұрақтылық аймағы болса, ондай модификациялар энантиотропты деп аталады. Қайтымды реакциялар символикасын пайдалансақ, онда энантиотропты өзгерулерді (айналулар) мынадай сызбанұсқамен көрсетуге болады.

S₁ S₂ L,

мұндағы S₁, S₂ – заттардың кристалдық модификациясы (фазасы).

IL- сұйық фаза.

Энантиотропты модификациялар – қайтымды өзгерулер.

Егер модификациялардың біреуі екіншісіне қарағанда барлық аймақтарда балқу температурасына дейін тұрақтырақ болса, ондай модификациялар монотропты деп аталады.