Физическая химия. Часть I. Химическая термодинамика. Кудряшов С.Ю - 54 стр.

UptoLike

ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ. РАВНОВЕСИЕ «КРИСТАЛ
РАСПЛАВ» В ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ
Гетерогенной называется такая система, которая состоит из двух и
более фаз, то есть однородных по химическому составу и термодинамиче-
ским свойствам частей, соприкасающихся по поверхностям межфазного
раздела. Свойства системы (состав, плотность, параметры кристаллической
решетки и т.д.) на этих поверхностях скачкообразно меняются. Дисперс-
ные системы, изучаемые в курсе коллоидной химии, относят к микрогете-
рогенным. Отличительной особенностью таких систем является большая
величина поверхности межфазного раздела. В системе с макроскопиче-
скими фазами (в отличие от микрогетерогенной системы) влиянием по-
верхности межфазного раздела на ее свойства можно пренебречь.
Фазовое равновесие означает, что в гетерогенной системе сосущест-
вуют равновесные фазы. Условиями равновесия являются равенство тем-
пературы во всех частях системы (термическое равновесие), равенство
давления во всем объеме системы (механическое равновесие) и равенство
химических потенциалов каждого компонента во всех фазах системы, что
обеспечивает равновесное распределение компонентов между фазами. Ин-
дивидуальные химические вещества, которые могут быть выделены из
системы и способны к существованию в виде отдельной фазы, называются
составляющими веществами. В общем случае (например, при химическом
взаимодействии) для построения системы нужны не все составляющие ве-
щества, которые можно было бы из нее выделить. Существует некоторое
наименьшее возможное число составляющих веществ, достаточных для
однозначного определения состава любой фазы. Если такие составляющие
вещества для данной системы выбраны, то они и называются компонента-
ми системы. Компоненты можно выбрать произвольно из числа состав-
ляющих веществ, поскольку с точки зрения термодинамики играет роль
только их число для данной гетерогенной системы. Число компонентов
определяется как разность между числом составляющих веществ и числом
независимых химических реакций между ними. Число компонентов равно
числу составляющих веществ, если составляющие вещества не вступают
друг с другом в химические реакции.
Правило фаз, сформулированное Дж. У. Гиббсом, связывает число фаз
в термодинамически равновесной системе, с числом ее степеней свобо-
ды
Φ
f
K
54
, числом компонентов и числом внешних параметров , опреде-
ляющих ее равновесие:
n