Әдебиеттер тізімі
Физическая химия. Учебник А.Г.Стромберг, Д.П.Семченко. под.ред. Стромберга – 4-еизд., испр. – М.,Высшая школа, 2001 – 527с.
Симбинова К.Ж., Дюсекенова С.Р., Байсанова Ш.З. «Физико-химический анализ диаграмм состояния»: Методическое пособие по курсу «Физическая химия» для студентов химических, металлургических и технологических специональностей ВУЗов – Актобе: АГУ им. К.Жубанова, 2004. -152 с.
Андреев Л.А., Астахов М.В., Бокнштейн Б.С. и др. Физическая химия: лаб. практикум. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2011. – 126 с.
Симбинова К.Ж., Байсанова Ш.З., Дюсекенова С.Р. «Термодинамика и кинетика растворов». Методическое пособие по выполнению лабораторного практикума по курсу «Физическая химия» для студентов химических, металлургических и технологических специальностей ВУЗов- Актобе: РИО Актюбинского государственного университета им. К.Жубанова, 2004г.-173с.
№8 Зертханалық жұмыс
«Нафталин-фенол» екі компонентті жүйесінің ерігіштік диаграммасы
Зертханалық жұмыстың мақсаты: Практикада Н.С. Курнаковтың металлургиялық және тұзды жүйенің қолданылуында әзірленген физика-химиялық анализбен танысу. Компоненттердің жай эвтектика түзгендегі, қарапайым жағдайдағы екікомпонентті жүйенің балқығыштық диаграммасының тұрғызылуын меңгеру. Компоненттердің біреуінің балқу жылылығын анықтау. Берілген балқытпа құрамындағы компоненттердің біреуінің белсенділігін анықтау.
Кілт сөздер: фазалық тепе-теңдік ережесі, фаза, гомогенді жүйе, гетерогенді жүйе, дербес зат, фазалық айналу, фазалық тепе-теңдік.
Материалдар, аспаптар және реактивтер:
1. Араластырғышы бар сауыт, термометр
2. Нафталин, фенол, дистилденген су
Қауіпсіздік техникасы:
Жұмыс істер алдында барлық аспаптардың дұрыстығына көз жеткізу қажет.
Зертханада халатсыз жұмыс істемеу керек, жеке заттарды зертханалық столдарға қоймай, арнайы тағайындалған орындарға қою қажет.
Зертханалық жұмыс кезінде ас, су ішуге болмайды.
Жұмысқа арналған әрбір ребелсендің, аспаптың, склянканың және құрылғылардың өздерінің арнайы тұрақты орны болуы керек. Жұмыс аяқталғаннан кейін қондырғыны бастапқы қалпына келтіру керек, қондырғының барлық бөлшектерін орнына қойып, ыдысты жуу қажет.
Теориялық бөлім
Фазалық ауысулар жүретін гетерогенді көпфазалы жүйедегі жалпы тепе-теңдік Гиббс фазасының ережесімен сипатталады. Жалпы түсініктер: фаза, компонент, еркіндік дәрежесі.
Химиялық, физикалық және термодинамикалық қасиеттері бірдей, жүйенің басқа бөліктерінен бөлімнің көрінетін бетімен шектелген гетерогенді жүйенің гомогенді бөліктерінің жиынтығы фаза деп аталынады.
Жүйеден бөлініп алынатын және одан тыс өмір сүре алатын химиялық дербес заттар жүйенің құрамды бөлігі немесе құраушы заттары деп аталынады.
Қаралынатын жүйенің барлық фазасын елестетуге қажетті және жеткілікті химиялық дербес заттар компоненттер деп аталынады.
Компонент саны химиялық байланыстар мен теңдеулерді байланыстыратын сандар арасындағы айырмашылықпен анықталынады.
(1)
Өзгерісі санның, фаза табиғатының өзгеруін, яғни фазалық тепе-теңдіктің өзгеруін тудырмайтын өз бетімен өзгеретін параметрлер еркіндік дәрежесі деп аталынады.
Еркіндік дәрежесінің саны жалпы параметр саны мен оларды байланыстыратын теңдеу саны арасындағы айырмашылықпен анықталынады:
(2)
Гиббс фазасының ережесі:
Тепе-тең көпфазалы гетерогенді жүйеде еркіндік дәрежесінің саны компоненттер санынан фаза санының азайтындысына, қосылған 2-ге тең, мұндағы 2 интенсивті параметрлер: Р и Т
{Р,Т}
(3)
мұндағы
еркіндік дәрежесі.
компоненттер
фазалар
Гиббс фазасының ережесі физика-химиялық анализдің теориялық негізі болып табылады. Гетерогенді жүйелердің физика-химиялық анализінің бір әдісі – термиялық анализ.
«Температура-құрам» координатасында аймақты суреттейтін нүктелер мен сызықтардың жиынтығы, қатты және сұйық фазалардың өмір сүру шекаралары, яғни қарастырылатын жағдайлардағы жүйенің фазалық күйінің геометриялық кескіні жүйенің балқығыштық диаграммасы деп аталынады.
Диаграмманы тұрғызу үшін температура ордината осінде сақталынып, абсцисса осіне салмақ пайыздарында құрам түсіріледі.
Зерттелінді заттардың кристаллизация температурасында қаныққан булардың қысымы тым аз болатын болса, ал атмосфералық қысымда жүргізілетін тәжірибе жағдайында будың болуын елемеуге болады. Сондықтан да жүйенің күйі тұрақты қысым кезінде анықталады деп есептеумізге болады, яғни берілген құрамдағы зерттелінді жүйелердің күйі тек температурамен анықталынады.
Мұндай жүйелер конденсацияланған. Барлық фазалар қатты немесе сұйық күйде болатын жүйені конденсацияланған жүйе деп аталынады. Мұндай жүйелер үшін Гиббс фазасының ережесі:
Конденсацияланған жүйеде еркіндік дәрежесінің саны компоненттер санынан фазасынан фаза санының айырмасымен, бір интенсивті параметр – температураның қосындысымен анықталынады:
{Т}
(4)
Балқығыштық диаграммасын тәжірибе берілгендерінің негізіне құрады.
Зерттелінді жүйенің әртүрлі сынамаларының кристаллизациясын зерттеу барысында графигі салқындық қисығы болатын температураның уақыт бірлігінде өзгеру берілгендерін алады.