Белорусский национальный технический университет

Приборостроительный факультет

Кафедра «Микро- и наносистемная техника»

Курсовая работа

по дисциплине «Физическая химия»

на тему

«ИЗОМОРФИЗМ. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ»

Исполнитель: студент группы 11310113

Мотевич В.В.

Руководитель: доцент, к.т.н.

Колонтаева Т.В.

2015 Содержание

ВВЕДЕНИЕ 2

1.ИЗОМОРФИЗМ. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ 3

1.1.Изоморфизм 3

1.2 Твердые растворы 5

1.3 Типы изоморфных растворов 5

1.3.1 Растворы замещения 6

1.3.2 Растворы внедрения 7

1.3.3 Растворы вычитания 7

1.4Диаграммы состояния 8

1.4.1 Диаграмма состояния системы с неограниченным твердым раствором 8

1.4.2 Диаграмма состояния системы с ограниченным твердым раствором 9

1.5 Более сложные механизмы образования твердых растворов 10

1.5.1 Образование катионных вакансий 10

1.5.3 Образование анионных вакансий 11

1.5.4 Механизм внедренных катионов 11

1.5.5 Двойное замещение 12

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 13

Введение

Растворы - очень важные физико-химические системы, играющие огромную роль в процессах жизнедеятельности, биологии и технике. Большинство биохимических процессов в животных и растительных организмах протекает в водных растрах. Растворы также используются при проведении многих технологических процессов. Поэтому не удивительно, что растворы были первым объектом изучения физической химии, привлекших внимание многих ученых.

 Растворы отличаются от химических соединений тем, что их состав может изменяться непрерывно. Как и любая химически равновесная в данных условиях система, растворы должны обладать минимумом свободной энергии Гиббса.

Раствором называется однородная смесь, состоящая из двух или большего числа веществ, состав которой в определенных пределах может непрерывно изменятся. Различают газообразные, твердые и жидкие растворы.

Газообразные растворы обычно представляют собой смеси газов и реже - растворы жидкостей или твердых веществ в газах. Газы способны смешиваться во всех отношения не при любых условиях.

Жидкие растворы могут быть получены при растворении газов, твердых тел или жидкостей в соответствующем жидком растворителе. В жидком растворе обычно различают растворитель и растворенное вещество, хотя с термодинамической точки зрения все компоненты раствора равноценны. Такое деление на растворитель и растворенное вещество крайне условно, особенно если количества компонентов в растворе соизмеримы. Для образования жидкого раствора в качестве растворителя применяют воду или органические жидкости, нередко также используют аммиак, серную кислоту и др. При образовании жидкого раствора растворенное вещество может находиться в виде отдельных молекул или ассоциатов, состоящих из нескольких молекул, либо частично или полностью диссоциировать на ионы. В связи с эти жидкие растворы подразделяются на растворы неэлектролитов и растворы электролитов.

Твердые растворы образуются при кристаллизации жидкостей расплавов или при растворении газов в твердых веществах. Различают твердые растворы замещения, внедрения и вычитания [4].