WYKŁAD 6
1
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
RÓWNOWAGI FAZOWE
RÓWNOWAGI FAZOWE
WYKŁAD 6
1
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
RÓWNOWAGI FAZOWE
RÓWNOWAGI FAZOWE
WYKŁAD 6
2
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
OTWARTY
OTWARTY
IZOLOWANY
IZOLOWANY
ZAWARTOŚĆ
ZAWARTOŚĆ
ZAMKNIĘTEGO
ZAMKNIĘTEGO
TERMOSU
TERMOSU
HOMOGENICZNY
HOMOGENICZNY
HETEROGENICZNY
HETEROGENICZNY
REAKTOR
REAKTOR
PRZEPŁYWOWY
PRZEPŁYWOWY
BUTLA
BUTLA
Z GAZEM
Z GAZEM
GRANIT
GRANIT
WODA
WODA
WIELOSKŁADNIKOWY
WIELOSKŁADNIKOWY
JEDNOSKŁADNIKOWY
JEDNOSKŁADNIKOWY
TOPNIEJĄCY
TOPNIEJĄCY
LÓD
LÓD
ROZTWÓR CUKRU
W WODZIE
ZAMKNIĘTY
ZAMKNIĘTY
UKŁAD
UKŁAD
WYKŁAD 6
3
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
REGUŁA FAZ
REGUŁA FAZ
s + f = n +2
s + f = n +2
odnosi się do
odnosi się do
stanu równowagi
stanu równowagi
s
s
– liczba stopni swobody
– liczba stopni swobody
f
f
– liczba faz
– liczba faz
n
n
– liczba składników niezależnych
– liczba składników niezależnych
WYKŁAD 6
4
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
f
f
trudności z ustaleniem liczby faz,
trudności z ustaleniem liczby faz,
fazy objętościowe i powierzchniowe,
fazy objętościowe i powierzchniowe,
fazy zdefektowane,
fazy zdefektowane,
fazy dla których nie można stosować termodynamiki z uwagi na
fazy dla których nie można stosować termodynamiki z uwagi na
zbyt małą liczbę atomów
zbyt małą liczbę atomów
n
n
liczba składników niezależnych, czyli najmniejsza liczba
liczba składników niezależnych, czyli najmniejsza liczba
składników z których można zbudować układ
składników z których można zbudować układ
Sposób obliczania
Sposób obliczania
:
:
n
n
= {
= {całkowita liczba składników
całkowita liczba składników
} – {
} – {liczba równań niezależnych
liczba równań niezależnych
liniowo opisujących układ w stanie równowagi
liniowo opisujących układ w stanie równowagi
} – {
} – {liczba
liczba
dodatkowych warunków
dodatkowych warunków
}
}
s
s
jest to liczba niezależnych zmiennych intensywnych, którą
jest to liczba niezależnych zmiennych intensywnych, którą
możemy zmienić, a układ nadal będzie się składał z tej samej
możemy zmienić, a układ nadal będzie się składał z tej samej
liczby faz i nadal będzie w stanie równowagi
liczby faz i nadal będzie w stanie równowagi
WYKŁAD 6
5
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
s + f = n +2
s + f = n +2
WYKŁAD 6
6
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
WYKŁAD 6
7
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
i
x
p
p
0
1
j
i
x
x
0
0
0
p
p
p
p
p
x
j
)
(
2
O
H
lnik
rozpuszcza
i
WYKŁAD 6
8
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
Przykład obliczania liczby składników niezależnych
Przykład obliczania liczby składników niezależnych
C + CO
C + CO
2
2
= 2CO
= 2CO
C, CO, CO
C, CO, CO
2
2
n = 3 – 1 = 2
n = 3 – 1 = 2
3 składniki
3 składniki
1 równanie
1 równanie
s + f = 2 + 2
s + f = 2 + 2
f = 2
f = 2
s = 2
s = 2
C, CO, CO
C, CO, CO
2
2
, H
, H
2
2
, H
, H
2
2
O
O
C + CO
C + CO
2
2
= 2CO
= 2CO
CO + H
CO + H
2
2
O = CO
O = CO
2
2
+ H
+ H
2
2
C + H
C + H
2
2
O = H
O = H
2
2
+ CO
+ CO
+
+
5 składników
5 składników
2 równania liniowo niezależne
2 równania liniowo niezależne
równanie liniowo zależne
równanie liniowo zależne
WYKŁAD 6
9
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
n = 5 – 2 = 3
n = 5 – 2 = 3
s + f = 3 + 2
s + f = 3 + 2
T
T
800 – 1000 K
800 – 1000 K
f = 2 s = 3
f = 2 s = 3
Dodatkowym warunkiem może być np.:
Dodatkowym warunkiem może być np.:
)
(
2
T
f
p
O
H
n = 5 – 3 = 2
n = 5 – 3 = 2
s = 2
s = 2
T = const
T = const
n = 5 – 3 = 2
n = 5 – 3 = 2
s + f = n + 1
s + f = n + 1
s = 3 – 2 = 1
s = 3 – 2 = 1
(wysokie ciśnienie)
(wysokie ciśnienie)
albo
albo
(reaktor izotermiczny)
(reaktor izotermiczny)
WYKŁAD 6
10
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
ENANCJOTROPIZM
ENANCJOTROPIZM
jednosk
romb
S
S
WYKŁAD 6
11
PODSTAWY CHEMII
PODSTAWY CHEMII
MONOTROPIZM
MONOTROPIZM
P
P
biały
biały
czerwony
czerwony