Контрольные вопросы

1. В чем сущность титриметрического метода анализа?

2. Дайте определение понятий «титрование», «титрант».

3. Сформулируйте закон эквивалентов.

4. Рассчитайте факторы эквивалентности фосфорной кислоты, если в результате ее взаимодейсвия с гидроксидом натрия образуются: а) дигидрофосфат натрия; б) фосфат натрия.

5. Рассчитайте факторы эквивалентности перманганата калия и щавелевой кислоты в реакции: 2 KMnO₄ + 5 H₂ С₂O₄ + 3 H₂SO₄ → 2 MnSO₄ + 10 СO₂ + K₂SO₄ + 8 H₂O

6. Пользуясь таблицами 2 и 4 Приложения, подберите индикатор для каждого случая ацидиметрического титрования соляной кислотой растворов: а) карбоната натрия; б) аммиака; в) гидроксида калия. Выбор поясните.

7. Вычислите объем раствора азотной кислоты с концентрацией 0,065 моль/л, необходимый для титрования раствора, содержащего 0,1 г гидроксида калия.

8. Раствор муравьиной кислоты массой 2,32 г разбавлен водой до 100 мл. На титрование 10 мл разбавленного раствора затрачено 7,2 мл раствора гидроксида калия с концентрацией 0,15 моль/л. Рассчитайте массовую долю муравьиной кислоты в исходном растворе.

З а н я т и е 1.4

Фазовые равновесия

Наиболее широко в стоматологии используются сплавы на основе благородных металлов (Au, Ag, Pt); сплавы на основе Co,Ni и Cr, а также сплавы на основе Ti. Сплавы металлов, применяемые в клинической и ортопедической стоматологии, должны обладать рядом физико-механических свойств, таких как прочность, твердость, легкоплавкость, пластичность, легкость а также обладать значительной коррозийной стойкостью, химической инертностью и биосовместимостью. Многие из этих свойств сплавов являются структурно – чувствительными и поддаются варьированию в широких пределах (в отличии от чистых металлов). Для прогнозирования свойств сплавов и создания материалов с заданными свойствами большое значение имеет изучение диаграмм состояния.

Диаграмма состояния (фазовая диаграмма) – это графическое изображение всех возможных фазовых состояний системы в пространстве параметров состояния (температуры, давления, состава).

Каждой фазе и совокупности фаз на диаграмме состояния соответствует определенный геометрический образ – точка, линия, ограниченная несколькими линиями область (принцип соответствия).

Теоретической основой построения и интерпретации диаграмм состояния, наряду с общим условием фазового равновесия – равенством химических потенциалов каждого из компонентов (m_i) во всех содержащих этот компонент фазах (α, β, γ…..n):

m_i^a = m_i^b = ... m_iⁿ

является также правило фаз Гиббса:

C = k – f + n

где k – число компонентов равновесной системы; f – число фаз; n – число параметров, определяющих равновесие (для конденсированных систем – только температура); с – число термодинамических степеней свободы системы (вариантность), (вывод данных соотношений приводится на лекциях).

На диаграмме состояния однокомпонентной системы (в координатах «давление – температура») области существования фаз (фазовые поля) соответствуют дивариантному равновесию; линии, определяющие граничные условия сосуществования двух фаз (кривые сублимации, плавления, испарения) – моновариантному; тройная точка, отвечающая равновесному сосуществованию трех фаз, - нонвариантному.

Диаграммы состояния двухкомпонентных систем, характеризующих равновесия твердых фаз системы с жидкой фазой-расплавом (диаграммы плавкости) строятся в координатах «температура – состав» при постоянном давлении. На такой диаграмме имеется совокупность линии изображающих зависимость температур начала и конца равновесной кристаллизации твердых фаз от состава системы при данном давлении, соответственно, линии ликвидус и солидус. Над состоящей из нескольких ветвей линией ликвидуса расположено фазовое поле жидкости, под линиями солидуса – поля твердых фаз. Области сосуществования жидкой и твердой фаз расположены между ликвидусом и солидусом. Если компоненты двойной системы не образуют химических соединений и непрерывного ряда твердых растворов, на диаграмме имеется одна эвтектическая точка, в которой температура и состав характеризуют расплав, находящийся в равновесии с двумя твердыми фазами. Затвердевание расплава любого состава в этом случае заканчивается при эвтектической температуре совместной кристаллизацией обоих твердых компонентов в виде механической смеси, называемой эвтетикой.

В соответствии с правилом фаз, оба возможных трехфазных состояния двухкомпонентных систем являются нонвариантными (с = 0), т.е. эвтектическое (жÛтв.1+тв.2) и перитектическое (ж+тв.1Ûтв.2) равновесия осуществляются при постоянной температуре и постоянном составе каждой фазы (при условии P=соnst).

Вследствие высокой степени однородности (эвтектика – микрогетерогенная смесь кристаллических твердых фаз) металлические сплавы эвтектического состава обладают повышенными механическими свойствами наряду с их легкоплавкостью, что обуславливает их применение во многих областях.

Диаграммы состояния строят на основе экспериментальных данных с использованием методов физико-химического анализа (термический, микроструктурный, рентгенофазовый, дюрометрический и т.д.), кинетических методов, основанных на процессах взаимной диффузии, а также расчетным путем на основе уравнений химической термодинамики.