Вопрос 10. Фазовые равновесия. Правило фаз Гиббса. Фазовые диаграммы для однокомпонентных систем.

Фазовое равновесие -      одновременное существование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе.

Простейшие примеры – равновесие жидкости со своим насыщенным паром, равновесие воды и льда при температуре плавления, расслоение смеси воды с триэтиламином на два несмешивающихся слоя), отличающихся концентрациями.

При переходе в условиях равновесия частицы из одной фазы в другую энергия системы не меняется. Другими словами, при равновесии химические потенциалы каждой компоненты в различных фазах одинаковы. Отсюда следует правило фаз Гиббса: в веществе, состоящем из k компонент, одновременно могут существовать не более чем k + 2 равновесные фазы. Например, в однокомпонентном веществе число одновременно существующих фаз не превосходит трёх Число термодинамических степеней свободы, т. е. переменных (физических параметров), которые можно изменять, не нарушая условий Ф. р., равно k + 2 – φ, где φ – число фаз, находящихся в равновесии. Например, в двухкомпонентной системе три фазы могут находиться в равновесии при разных температурах, но давление и концентрации компонент полностью определяются температурой.

    Изменение температуры фазового перехода (кипения, плавления и др.) при бесконечно малом изменении давления определяется Клапейрона – Клаузиуса уравнением, изображающие зависимость одних термодинамических переменных от других в условиях Фазового равновесия., называются линиями (поверхностями) равновесия, а их совокупность – диаграммами состояния Линия Фазового равновесия . может либо пересечься с другой линией равновесия (тройная точка), либо кончиться критической точкой

Однокомпонентной системой является любое простое в-во или хим. соед., обладающее строго определенным составом в газообразном, жидком и твердом состояниях. Диаграммы состояния обычно строят на плоскости в координатах Т-р 1). Фазовые поля пара V, жидкости L и твердой фазы S дивариантны, т.е. допускают одновременное изменение двух параметров состояния - Т и р.

Вопрос 11. Современное представление о состоянии электрона в атоме. Двойственная природа микрообъектов. Уравнение Луи-де-Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга. Электронное облако. Атомная орбита ль. Физический смысл.

Под состоянием электрона в атоме понимают совокуп­ность информации об энергии определенного электрона и про­странстве, в котором он находится. Электрон в атоме не имеет траектории движения, то есть мож­но говорить лишь о вероятности нахождения его в простран­стве вокруг ядра. Он может находиться в любой части этого пространства, окружающего ядро, и совокупность различных положений его рассматривают как электронное облако с оп­ределенной плотностью отрицательного заряда

Электрон — частица, определяющая наиболее характер­ные химические свойства атомов и молекул. Двойственность свойств электрона проявляется в том, что он, с одной стороны, обладает свойствами частицы (имеет определенную массу покоя), а с другой - его движение напоминает волну и может быть описано определенной амплитудой, длиной волны, частотой колебаний и др. Поэтому нельзя говорить о какой-либо определенной траектории движения электрона - можно лишь судить о той или иной степени вероятности его нахождения в данной точке пространства.

Под электронной орбитой следует понимать не определенную линию перемещения электрона, а некоторую часть пространства вокруг ядра, в пределах которого вероятность пребывания электрона наибольшая.

В состоянии электрона есть какая-то неопределенность. В. Гейзенберг ввел понятие о принципе неопределенности, то есть показал, что, невозможно определить одновременно и точно энергию и местоположение электрона. Чем точнее определена энергия электрона, тем неопределеннее будет его положение, и наобо­рот, определив положение, нельзя определить энергию элект­рона. Область вероятности обнаружения электрона не имеет четких границ. Однако можно выделить пространство, где ве­роятность нахождения электрона будет максимальной. В нем заключено приблизительно 90% электронного обла­ка, и это означает, что около 90% времени электрон находится в этой части пространства .

Пространство вокруг атомного ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называ­ется орбиталью. По форме разли­чают 4 известных ныне типа орбиталей, ко­торые обозначают латинскими буквами S,p,d,f.

Важнейшей характеристикой движения электрона на определенной орбитали явля­ется энергия его связи с ядром. Электроны, обладающие близкими значениями энер­гии, образуют единый электронный слой, или энергетический уровень. Энергетиче­ские уровни нумеруют, начиная от ядра

Порядковый номер показывает коков заряд ядра, т. Кол-во протов., а также кол-во электронов. Номер периода показывает кол-во электронных слоев или энергетических уровней

Уравнение Луи-де-Бройля.( спросить)