Вопрос 14 - Химический потенциал компонента в идеальном и реальном растворах.

(см химический потенциал в предыдущем вопросе. Они повторяются для обоих)

Жидкость = насыщенный пар (переходы)

µ ^ж_i=µ^п_i идеальный раствор – закон Рауля

µ^п_i=µ⁰_i+RTlnP_i

µ^ид.р-р_i=µ⁰_ix+RTlnX_i

Для 2 раствора з.Рауля

P₁=P⁰₁X₁=P⁰₁(1-X₂); X₁+X₂=1; X₂=

P₁=P⁰₁-P⁰₁X₂ ; X₁=1-X₂ ;

P₁=P⁰₁X₁; P₂=P⁰₂X₂

P_общ=P⁰₁X₁+P⁰₂X₂=P⁰₁X₁+P⁰₂-P⁰₂X₁=P⁰₂+(P⁰₁-P⁰₂)X₁

P_i=f(X_i)

P_общ=f(X_i) - линейные зависимости

В реальных растворах наблюдается отклонение от линейности

Вопрос 15 - Уравнение Клаузиуса-Клапейрона и его применение для решения задач.

Фазовый переход - равновесный переход вещества из одной фазы в другую.

Если имеем однокомпонентную 2-х фазную систему (T,P=const) в состоянии равновесия, то ΔG=G^II-G^I=0 , т.е. G^I=G^II

При бесконечно малых изменениях p и T, G^I=dG^II- условие обратимого фазового перехода. P и T изменяются на бесконечно малые величины.

dG=-SdT+VdP

-S^IdT+V^IdP=-S^IIdT+V^IIdPS^IIdT-S^IdT= V^IIdP-V^IdPdT(S^II-S^I)=dP(V^II-V^I)

V^II - V^I=Δ_ф.п.V; S^II-S^I=Δ_ф.п.S -изменение энтропии фазового перехода.

Δ_ф.п.S= - общее ТД уравнение, применимое к фазовым переходам чистых веществ.

Δ_фпH- изменение энтальпии при фазовом переходе в расчете на 1 моль вещества.

Т_фп - температура фазового перехода.

Δ_фпV - изменение объема при фазовом переходе в расчете на 1 моль вещества

-описывает, как изменяется давление с изменением температуры.

Уравнение Клаузиуса-Клапейрона связывает параметры фазового перехода с изменениями ТД функций.

Испарение и сублимация. Ряд допущений:

1)V_пара V_тв (V-молярный объем) можно пренебречь V_тв или V_ж фазы

2)Считаем, что при небольших давлениях пар ведет себя как идеальный газ.

V^п= на 1 моль ве-ва.(p– невысокое) тогда уравнение К-К принимает вид

= применяется для описания фазового перехода и для фазового равновесия.

3) в небольшом интервале T можно пренебречь зависимостью энтальпии от Т. Тогда уравнение принимает интегральный вид: ln = ; p1,p2-давление насыщенного пара при Т₁ и Т₂,

Насыщенный пар - пар, находящийся в равновесии с жидкой или твердой фазой вещества. Р_{нас.пара} зависит только от Т.

Вопрос 16 - Правило фаз Гиббса.

1876 год – правило фаз Гиббса. В многокомпонентных системах в равновесии могут находиться несколько фаз. Их количество не может быть произвольным. Число равновесных фаз, которые могут одновременно сосуществовать в системе, определяется правилом фаз Гиббса.

Число степеней свободы равновесной системы, на которую влияют только Т и Р равно числу компонентов системы минус число фаз плюс 2:

С=К-Ф+2 (вместо 2 может быть другое число, если на систему влияют не 2 параметра)

С - вариантность системы

К - количество веществ

Ф - количество фаз

Степень свободы (вариантность) - число независимых переменных (температура, давление, концентрация компонентов), которые можно изменять в некоторых пределах так, чтобы число и природа фаз оставались прежними. Вариантность системы определяется как разность между числом независимых параметров состояния и числом связывающих независимых уравнений:

С=П-У; П- независимые параметры, У - уравнения их связи

По числу степеней свободы системы делятся:

1. нонвариантные С=0; В однокомпонентных системах

2. одновариантные С=1; К=1 пусть Ф=3, С=0 – тройная точка

3. бивариантные С=2

4. трехвариантные С=3