Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 20 стр.

UptoLike

Фазовые равновесия и учение о растворах
20
восстанавливают перпендикуляр к плоскости T – p, откладывают на нем вели-
чину экспериментально измеренного молярного объема
V и получают фигура-
тивную
(изобразительную) точку (например, на рис. 3.2 температуре T
x
и дав-
лению
p
x
соответствует фигуративная точка x). Совокупность фигуративных
точек образует поверхность, определенным участкам которой соответствует
твердое, жидкое или газообразное состояние вещества.
Такие пространственные диаграммы не очень удобны для практического
применения, и поэтому обычно пользуются не ими, а их проекциями на коор-
динатные плоскостичаще всего на плоскость
p T (плоскость S на рис. 3.2).
При этом вертикальные поверхности 2, 3 и 4 превращаются в линии (
AD, AB и
AK соответственно). С помощью плоской диаграммы нельзя определить моляр-
ный объем вещества, но можно, пользуясь принципом соответствия, опреде-
лить, в каком состоянии это вещество находится, при каких температурах и
давлениях совершаются те или иные фазовые переходы и т. д. По виду таких
диаграмм можно определить, существует ли данное вещество в твердом
со-
стоянии только в одной кристаллической форме или оно способно к
полимор-
физму
, т.е. существованию в виде нескольких кристаллических форм (модифи-
каций
). Полиморфизм простых кристаллических веществ также называют ал-
лотропией
.
3.3.2. Вещества, образующие в твердом состоянии одну
кристаллическую форму
В тех случаях, когда компонент может существовать лишь в трех фазах
(газообразной, жидкой и одной твердой), диаграмма состояния системы имеет
наиболее простой вид. Таковы, например, диаграммы состояния CO
2
или H
2
O в
области умеренных давлений (ниже
8
210
Па), которые схематично показаны
на рис.3.3.
Эти плоские
p–T – диаграммы делятся кривыми на три области, в каждой
из которых компонент может устойчиво существовать только в одной фазе:
ниже кривой
BAK в газообразной, между кривыми KA и AD в жидкой, левее
кривой
DA и выше кривой AB в твердой.
Кривые
AD, AB и AK отвечают условиям равновесного сосуществования
двух фаз: твердой и жидкой (
линия плавления AD); твердой и газообразной (ли-
ния
возгонки AB); жидкой и газообразной (линия испарения AK). Пар, находя-
щийся в равновесии с жидкостью или твердым телом, называется насыщен-
ным
. В области высоких температур кривая испарения оканчивается в критиче-