Составители:
Рубрика:
Фазовые равновесия и учение о растворах
3
3. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ И УЧЕНИЕ О РАСТВОРАХ
3.1. Фазовые равновесия
3.1.1. Основные понятия
Фазой называется совокупность однородных частей системы, одинаковых
во всех точках по физическим, химическим и термодинамическим свойствам и
отделенных от других фаз границей раздела. Системы, состоящие из одной фа-
зы (f=1), называются гомогенными, из нескольких фаз (f>1) – гетерогенными.
Например, смесь газов Не, Аr и Н
2
– гомогенная система, а смесь кристаллов
NaCl и КСl – гетерогенная, так как состоит из двух фаз.
Составная часть (составляющее вещество) – это такая часть системы,
которая может существовать вне данной системы. Водный раствор NaCl состо-
ит из двух частей – воды и хлорида натрия: хотя в нем нет молекул NaCl, а
только ионы Na
+
и Сl
–
, но они вне данной системы существовать не могут.
Составляющие вещества, наименьшее количество которых необходимо
для однозначного выражения состава системы, называются компонентами. Так
как свойства системы зависят только от их числа, в качестве компонентов мож-
но выбрать любые составляющие вещества. Чтобы рассчитать число компонен-
тов (k), нужно от числа составных частей
системы отнять число уравнений,
связывающих в условиях равновесия их концентрации (или парциальные дав-
ления).
Если в системе не протекают химические реакции, то количества состав-
ных частей не зависят друг от друга, число компонентов равно числу составных
частей и для определения состава системы нужно знать количества всех со-
ставных частей. Так,
в смеси газов Не, Аr и Н
2
число компонентов k=3.
Если же взять газообразную смесь водорода (Н
2
), иода (I
2
) и иодистого
водорода (HI), то в такой системе может идти химическая реакция H
2
+I
2
=2HI, и
концентрации (c) её участников при равновесии уже не являются независимы-
ми друг от друга, так как связаны уравнением константы равновесия
22
2
HI
HI
c
c
K
cc
=
⋅
.
Следовательно, в этой системе при числе составных частей, равном 3 (H
2
,
I
2
и HI), число компонентов k=3–1=2.
