- •Введение
- •1.Основные понятия и законы фазовых равновесий кристаллы – расплав в двухкомпонентных системах
- •1.1. Гомогенные и гетерогенные системы. Понятие о фазе, компоненте, числе степеней свободы. Правило фаз Гиббса. Условия фазовых равновесий в двухкомпонентных системах.
- •1.2. Растворимость твёрдых тел в жидкостях. Влияние природы веществ, температуры, давления на растворимость твёрдых тел. Уравнение Шредера.
- •2. Метод физико-химического термического анализа
- •2.1.Основные принципы и понятия метода
- •2.2. Типы диаграмм плавкости. Анализ кривых охлаждения и диаграмм плавкости двухкомпонентных систем
- •2.2.1. Диаграмма плавкости неизоморфных веществ
- •2.2.2. Анализ кривых охлаждения неизоморфных веществ
- •2.2.3. Расчёты по диаграмме плавкости
- •2.2.4. Диаграмма плавкости двух веществ, образующих химическое соединение, плавящееся без разложения
- •2.2.5. Диаграмма плавкости двух веществ, образующих химическое соединение, плавящееся с разложением
- •2.2.7. Диаграммы плавкости изоморфных веществ с неограниченной взаимной растворимостью компонентов в жидком и твёрдом состояниях
- •2.2.8. Дальтониды и бертоллиды
- •2.3.Некоторые современные методы изучения фазовых равновесий
- •Лабораторная работа № 1 Термический анализ неизоморфных двухкомпонентных систем
- •Оборудование и реактивы:
- •Порядок выполнения работы
- •Задача 1. Запись, построение и анализ кривых охлаждения
- •Лабораторная работа №2 Термический анализ бинарных систем на компьютеризированном учебно-лабораторном комплексе «Химия»
- •Приборы и реактивы.
- •Двухкомпонентная система веществ для изучения фазовых равновесий
- •Порядок выполнения работы
- •Работа выполняется в несколько последовательных этапов.
- •Окно «Система управления улк»
- •Обработка результатов измерений
- •Окно «Графики»
- •Окно «Графики»
- •Окно «Графики»
- •Окно «Результат».
- •Окно «Отчет»
- •Задача 1. Анализ кривых охлаждения
- •Лабораторная работа №3 построение теоретической диаграммы плавкости бинарной системы по уравнению шредера с использованием персонального компьютера
- •Порядок выполнения работы
- •5. Построить фазовую диаграмму плавкости системы.
- •Вопросы для текущего контроля знаний по теме «Фазовые равновесия кристаллы- расплав в двухкомпонентных системах»
- •Библиографический список
- •Приложение
- •Методика компьютерного построения кривых охлаждения по экспериментальным данным
- •1. Откройте новый документ Microsoft Excel 2010.
- •4. Подготовьте шапку таблицы, в которую будут вноситься результаты эксперимента.
- •7. Постройте кривые охлаждения.
- •Содержание
Вопросы для текущего контроля знаний по теме «Фазовые равновесия кристаллы- расплав в двухкомпонентных системах»
1. Какие системы называются гомогенными?
2. Какие системы называются гетерогенными?
3. Дайте определение гетерогенного фазового равновесия.
4. Что называется фазой?
5. Что понимают под составляющими веществами и независимыми компонентами системы?
6. Как рассчитать число независимых компонентов, если в системе нет химического взаимодействия?
7. Как рассчитать число независимых компонентов, если в системе есть химическое взаимодействие?
8. Сформулируйте понятие числа термодинамических степеней сво боды системы.
9. Как влияет природа растворяемого вещества и растворителя на раст-
воримость твёрдых тел?
10. Как влияет температура на растворимость твёрдых тел?
11.Приведите и объясните уравнение Шредера в дифференциальном и интегральном виде.
12. Для каких расчётов используется уравнение Шредера?
13.Справедливо ли уравнение Шредера для идеальных и неидеальных растворов?
14. Какова суть метода физико-химического анализа?
15. Назовите основные принципы физико-химического анализа.
16. На чём основан метод термического анализа?
17.Что представляют собой диаграммы состояния и диаграммы плавкости?
18. Какие основные типы диаграмм плавкости существуют?
19. Какие системы называются неизоморфными?
20. Какая температура называется температурой плавления вещества?
21.Какую зависимость показывает линия ликвидуса на диаграмме плавкости неизоморфных веществ?
22.Что представляет собой линия солидуса на диаграмме плавкости неизоморфных веществ?
23. Какая температура называется эвтектической температурой?
24. Что представляют собой эвтектический расплав и эвтектическая смесь неизоморфных веществ?
25. В чём состоит сходство и различие эвтектики с чистыми (индивидуальными) компонентами?
26. Что такое кривая охлаждения?
27. Каковы основные типы кривых охлаждения двухкомпонентной системы неизоморфных веществ?
28. Каков вид кривой охлаждения для чистого (индивидуального) вещества? Какими процессами и свойствами вещества объясняются наличие температурной площадки, её длина, различный наклон отдельных участков кривой охлаждения?
29. Каков вид кривой охлаждения для смеси двух неизоморфных веществ не эвтектического состава? Какими процессами и свойствами веществ объясняются наличие точки перегиба, температурной площадки, её длины, различные наклоны отдельных участков кривой охлаждения?
30. Каков вид кривой охлаждения для смеси двух неизоморфных веществ эвтектического состава? Какими процессами и свойствами веществ объясняется температурная площадка, её длина, различные наклоны отдельных участков кривой охлаждения?
31. Примените правило фаз Гиббса для расчёта числа компонентов, фаз и степеней свободы на различных участках кривой охлаждения.
32. Определите области существования различных фаз, поясните все линии и точки на диаграмме плавкости двух неизоморфных веществ.
33. Примените правило фаз Гиббса для подсчёта числа компонентов
фаз и степеней свободы на различных линиях, в точках и областях диаграммы плавкости неизоморфных веществ.
34. Объясните правило рычага. Покажите на диаграмме плавкости его применение.
35. Какие задачи для процессов кристаллизации и плавления веществ можно решить с помощью правила рычага?
36. Какие химические соединения называются конгруэнтными?
37. Какой геометрический образ на диаграмме плавкости отвечает образованию конгруэнтного химического соединения? Примените правило фаз Гиббса для расчёта в этой точке.
38. Какие химические соединения называются инконгруэнтными?
39. Каковы характерные особенности систем с неограниченной растворимостью компонентов в жидком состоянии и ограниченной взаимной растворимостью в твёрдом состоянии?
40. Каковы особенности процессов кристаллизации твёрдых растворов?
41. Какие смеси называются изоморфными?
42. Сформулируйте и поясните на диаграмме плавкости изоморфных смесей первое правило Гиббса-Розебума.
43. Сформулируйте и поясните на диаграмме плавкости изоморфных веществ второе правило Гиббса-Розебума.
44. Что представляют собой сингулярные точки? Для диаграмм плавкости каких веществ они характерны?
45. Что представляют собой перетектические точки? Для диаграмм плавкости каких веществ они характерны?
46. Какова суть процесса дробной кристаллизации? Для чего он используется?
47. Что такое смешанные кристаллы?
48. Существует ли разница между смешанными кристаллами и твёрдыми растворами?
49. Какие твёрдые растворы называют дальтонидами?
50. Какие твёрдые растворы называют бертоллидами?
