Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"
4 - Б Ӛ Л І М ФАЗАЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІК
жүктеу/скачать 9,08 Mb. Pdf көрінісі
|
Белик Физикалық және коллоидтық химия
| 91
4 - Б Ӛ Л І М ФАЗАЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІК 4.1. Негізгі ҧғымдар Гетерогендік (біртекті емес) жҥйелер фазалардың санына байланысты екі - , ҥш - , тӛртфазалық және т.б. бӛлінеді. Фаза — бӛлімнің бетімен шектелетін және барлық нҥктеде бірдей физикалық және химиялық қасиеттермен сипатталатын ( сыртқы ӛрістің кҥшінсіз) гетерогенді жҥйенің гомогенді бӛлігі. Құраушы заттар деп жҥйеден бӛлініп шығып, одан тыс ӛмір сҥре алатын барлық заттарды атайды. Иондардың қҧраушы заттарға жатпайтыны беглілі, себебі оларды қоспалан алу мҥмкін емес. NaCl және H 2 O натрий хлоридінің су қоспасы екі қҧраушы заттан тҧрғандықтан, жҥйені қҧрайды; Na+ жәнен Cl - иондарын қҧраушы заттарға жатқызуға болмайды. Жҥйенің тәуелсіз компоненттері (немесе компонеттер) деп ең аз саны тепе-тең кҥйде тҧрған осы жҥйенің ықтимал фазаларының барлығын тҥзуге қажетті қҧраушы заттарды атайды.Тәуелсіз компоненттердің саны жҥйені қҧрайтын заттардың санына тең немесе одан аз болуы мҥмкін. К тәуелсіз компонеттердің саны q: К = К' - q шектеу санын алып тастағандағы К' заттардың жҥйесін қҧраушылардың санына тең. Шектеулер (байланыстар) зерттелетін жҥйеде жҥретін, сондай-ақ, фазалар қҧрамдарының теңдігі жағдайындағы тепе-теңдіктегі химиялық реакциялар болуы мҥмкін. К-ны шығарғанда мольдердің сандарын емес, концентрациялар немесе парциальдық қысымдарды байланыстыратын теңдеулерді пайдалануға болады. Компоненттерінің санына қарай гетерогенді жҥйелерді біркомпонентті, екікомпонентті (бинарлы), ҥшкомпонентті және т.б. бӛледі. Мысалы, келесі химиялық реакция ӛтетін жҥйе: CaO (тв.) + С0 2 (г.) = СаС0 3 (тв.) герогенді ҥшфазалы (екі қатты және бір газ теріздес фаза) екікомпонентті болып табылады. Ҥш қҧраушы заттары бір бірімен бір химиялық реакциямен байланысқан. Мына реакция ӛтетін жҥйе NH 4 Cl(m) = NH 3 (r.) + HCl(r.) герогенді екіфазалы (бір қатты және бір газ теріздес фаза), қҧраушы заттары ҥшеу. Шектеу саны екіге тең: бірінші шектеу – химиялық реакция; екіншісі 92 - p NH3 = p HCl парциальдық қысымдарының теңдігі. Сондықтан, K = K' - q = 3 - 2 = 1, яғни жҥйе біркомпонентті. Жоғарыда аталып ӛткендей, термодинамикалық жҥйеге тең кҥй термодинамикалық параметрлердің жиынтығымен (температура, қысым, концентрация (немесе мольдердің саны), компоненттердің мольдік кӛлемдері) сипатталады. Еркіндіктің термодинамикалық деңгейі (немесе еркіндік деңгейі) – ӛзгерістері белгілі бір шекте біреулерінің жоғалуын тудырмайтын және келесі фазаларды тҥзбейтін тепе-теңдікте тҧрған жҥйе фазасының тәуелсіз термодинамикалық параметрлері. Басқа сӛзбен айтқанда, еркіндік деңгейі тәуелсіз ауыспалылартың рӛлін атқаратын жҥйелер параметрі болып табылады. Басқа параметрлердің барлығы олардың функциялары болып табылады. Мҧндай тәуелсіз параметрлердің саны С жүйесінің еркіндік деңгейінің саны (немесе нұсқалылығы) болып табылады. Еркіндік деңгейінің саны сандардың фазасы ӛзгермейтін эксперименттің жағдайлар аралығында тепе-теңдік жҥйесінің кҥйін сипаттайтын қандай параметрлерге туынды мән беруге болатынын кӛрсететін сан. Еркіндіктің термодинамикалық деңгейінің санына байланысты инвариантты (С = 0), моновариантты (С = 1), бивариантты (С = 2) және т.б. жҥйелерді бӛліп кӛрсетеді. Инвариантты жҥйелер жағдайында тепе-теңдікті сақтау барлық параметрлердің тҧрақтылығын талап етеді, моноварианттықтарда - біреуінен басқа барлық параметрлердің тҧрақтылығын және т.б. жүктеу/скачать 9,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|