Wykład - Warunek równowagi fazowej

Nasza ocena:

3
Pobrań: 77
Wyświetleń: 756
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Wykład - Warunek równowagi fazowej - strona 1 Wykład - Warunek równowagi fazowej - strona 2 Wykład - Warunek równowagi fazowej - strona 3

Fragment notatki:

WYKŁAD 7_1
1. Warunek równowagi fazowej (dla układów jednoskładnikowych było: G α = G β ).
α
α
α
β
Parametry stanu - p, T, n1 , n α , n3 , .... n s , n1 , n β , n β , .... n β .
2
s
2
3
Przemiana to przejście pewnej ilości składnika k (dnk ) z jednej fazy (β)
do drugiej fazy(α).
dn k ≠ 0 ; dn i ≠ k = 0 ; dp=0; dT=0.
dG α = V α dp − Sα dT + ∑ µiα dn i = µ α dn k
k
i
β
Podobnie dla fazy β: dG = ∑ µβdn i = −µβ dn k
i
k
poniewaŜ to co przybędzie w fazie α ubędzie w fazie β.
(
)
Sumarycznie dla całego dwufazowego układu dG = dG α + dG β = µ α dn k − µβ dn k = µα − µβ dn k
k
k
k
k
µ α = µβ
W warunkach równowagi fazowej dG=0, co dla roztworów oznacza
k
k
Dwie fazy wtedy są w równowadze, gdy kaŜdy ze składników ma w obu fazach jednakową wartość potencjału
chemicznego (składnik k w obu fazach czuje się jednakowo wygodnie).
Gdyby któryś ze składników miał w jednej z faz niŜszy potencjał chemiczny, to dotąd trwałoby przemieszczanie
się tego składnika (w kierunku niŜszego µk ), aŜ te potencjały się wyrównają.
2. Reguła faz Gibbsa - wyprowadzenie .
Przykład konkretny- układ 2-składnikowy, trójfazowy.
2 3
Parametrów niezaleŜnych opisujących układ jest 5 (p, T, x1, x1 , x1 ) .
1
Pozostałe ułamki molowe to uzupełnienia do jedności.
Równania równowagi fazowej w układzie 2-składnikowym 3- fazowym:
2
3
składnik pierwszy: µ1 = µ1 = µ1 ten wiersz to są dwa równania
1
składnik drugi:
µ1 = µ 2 = µ3 ten wiersz to są teŜ dwa równania
2
2
2
Razem ilość równań wynosi 4.
Ilość zmiennych, które moŜna dowolnie (w pewnych granicach) wybierać wynosi 5-4=1
Ogólnie - układ s-składnikowy, f - fazowy.
Parametrów niezaleŜnych opisujących układ jest :
2 3
f
x1, x1 , x1 ,.... x1
1
składnik pierwszy w kolejnych fazach - f liczb
x1 , x 2 , x 3 ,.... x f
2 2 2
2
składnik drugi w kolejnych fazach - f liczb
2
f
x1 −1 , x s −1 , x 3−1 ,.. x s −1 składnik (s-1) - wszy w kolejnych fazach - f liczb
s
s
Pozostałe ułamki molowe to uzupełnienia do jedności.
Łączna ilość parametrów stanu (wraz z ciśnieniem i temperaturą ) to f ∗ (s − 1) + 2 = fs − f + 2
Równania równowagi fazowej w układzie s-składnikowym f- fazowym:
2
f
składnik pierwszy: µ1 = µ1 = ... = µ1
1
ten wiersz to jest (f-1) równań;
µ1 = µ 2 = ... = µf ten wiersz to jest teŜ (f-1) równań;
2
2
2
składnik drugi:
2
f
składnik s-ty:
µ1 = µs = ... = µs ten wiersz to jest teŜ (f-1) równań;
s
Razem ilość równań wynosi (f − 1) ∗ s = fs − s . równań.
Ilość zmiennych, które moŜna dowolnie (w pewnych granicach) wybierać wynosi ilość zmiennych niezaleŜnych
minus ilość wiąŜących je równań
z=fs–f+2–fs+s=s–f+2
czyli
z=s-f+2
Pojęcie liczby składników niezaleŜnych (s) na przykładzie wodnego roztworu kwasu octowego
Indywidua chemiczne obecne w roztworze to: H + , OH − , H 2O, CH 3COOH, CH 3COO − .....s' = 5
Równania wiąŜące stęŜenia tych indywiduów to:
[H ] = [OH ] + [CH COO ] warunek elektroobojętności roztworu
[H ]∗ [OH ] = k .........stała dysocjacji wody lub tzw. iloczyn jonowy wody
+

+

[H 2O]
3
1
[H ]∗ [CH COO ] = k
+

3 ... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz