Фазалық тепе−теңдік және ерітінді

I.Кіріспе.

a. Фаза туралы жалпы түсінік.

II.Негізгі бөлім.

а.Фазалық тепе−теңдік.

b. Гиббстің фазалар ережесі.

c. Фазаның жанасу ішіндегі бос энергия

III.Қорытынды.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.

Негізгі ілім.Көрініс ( фаза − грекше − көріну ) деп, химиялық құрамы мен термодинамикалық қасиеті бірдей денелердің немесе бөлшектердің ( молекулалардың ) біртекті жиынтығын айтады.Егер жүйеде екі не одан көп көрініс болса , оның басты өзгешілігі, оны Ф таңбалайды.Бұған орай , берілген жүйе бір көріністі − Ф = 1, тек не таза сұйық , не қатты, не газ екі көріністі −Ф =2, мұнда бірден екі көрініс, сұйық пен газ , сұйық пен қатты дене және тағы сол сияқты үш көріністі −Ф =3, мысалы су, мұз, бу үшеуі бірдей болса және болса көп көріністі −Ф =п, болып бөлінеді.
Құрамдас ( компонент - латынша – құрамдас ) деп, қандай күй мен көріністе бола беруіне қарамастан, жеке бөліп алуға болатын, тұрақты химиялық қосылысты не элементті айтады және оны К таңбалайды.Құрамындағы құрамдас санында орай, жүйені бір құрамды не құрамдасты К = 1,ол тек таза бірақ заттан тұрады, мысалы, оттек ,су, тұз, темір т.б; екі құрамдасты −К =2, ол тек екі таза заттан , мысалы, тұздың судағы ерітіндісі, үш құрамдасты

1.Қоқанбаев « Физикалық химияның қысқаша теориялары»

2.С.Жайлау « Физикалық және колоидты химия »

3.Оспанова « Физикалық химия »

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі.

Қазақ Мемлекеттік Қыздар педагогика институты.

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы:Фазалық тепе−теңдік және ерітінді.

Орындаған:Талипбаева М
Қабылдаған:

Алматы 2007 жыл

Жоспар.

I.Кіріспе.

a. Фаза туралы жалпы түсінік.

II.Негізгі бөлім.

а.Фазалық тепе−теңдік.

b. Гиббстің фазалар ережесі.

c. Фазаның жанасу ішіндегі бос энергия

III.Қорытынды.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.

Қорытынды.

Сонымен, фазалар ережесі химияның әр түрлі салаларында:химиялық
технологияда, әсіресе металлургияда
( қорытындылар теориясы ) және галургияда ( тұздарды алу ) кең
қолданылады.Бұл тарауда қатты заттардың және сұйықтықтың сұйықтықта еруі
екі және құрамдас бөлікті конденсацияланған фазалық тепе−теңдігі болатын
жүйелер үшін қарастырылады.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.

1.Қоқанбаев Физикалық химияның қысқаша теориялары

2.С.Жайлау Физикалық және колоидты химия

3.Оспанова Физикалық химия

Кіріспе
Негізгі ілім.Көрініс ( фаза − грекше − көріну ) деп, химиялық
құрамы мен термодинамикалық қасиеті бірдей денелердің немесе бөлшектердің
( молекулалардың ) біртекті жиынтығын айтады.Егер жүйеде екі не одан көп
көрініс болса , оның басты өзгешілігі, оны Ф таңбалайды.Бұған орай ,
берілген жүйе бір көріністі − Ф = 1, тек не таза сұйық , не қатты, не газ
екі көріністі −Ф =2, мұнда бірден екі көрініс, сұйық пен газ , сұйық пен
қатты дене және тағы сол сияқты үш көріністі −Ф =3, мысалы су, мұз, бу
үшеуі бірдей болса және болса көп көріністі −Ф =п, болып бөлінеді.
Құрамдас ( компонент - латынша – құрамдас ) деп, қандай күй мен
көріністе бола беруіне қарамастан, жеке бөліп алуға болатын, тұрақты
химиялық қосылысты не элементті айтады және оны К таңбалайды.Құрамындағы
құрамдас санында орай, жүйені бір құрамды не құрамдасты К = 1,ол тек таза
бірақ заттан тұрады, мысалы, оттек ,су, тұз, темір т.б; екі құрамдасты −К
=2, ол тек екі таза заттан , мысалы, тұздың судағы ерітіндісі, үш
құрамдасты
−К =3, ол бірден үш түрлі заттан , мысалы судағы екі түрлі тұздың
ерітіндісі және көп құрамдасты −К =п, болып жіктелінеді.Ендеше, құрамдас
дегеніміз жүйеден бөліп алғанда өз қасиетін , құрамын ешбір өзгеріссіз ұзақ
мерзімге дейін сақтайтын, бірыңғай химиялық
Құрылымдағы бөлшек.
Көріністік түрлену немесе көріністік ауысу деп заттардың бір
көріністен екінші көрініске ауысуын айтады.Тепе − теңдік жағдайындағы
әртектік жүйедегі температура, қысым, химиялық потенциал сияқты
біріктірілген күштер жүйеде өзгермейді, ал энтропия, көлем, жылу
сыйымдылығы көрініс шекарасында сөкірмелі өзгереді.
Химиялық термодинамикада жүйелердің еркіндік дәрежелерінің саны
немесе варианттылығы деген түсініктің орны ерекше. Мұнан әрі еркіндік
дәрежелерінің саны деген ұғымды еркіндік дәреже саны деп айтамыз және
оны С таңбалайды.Термодинамикада еркіндік дәреже саны (С) деп тепе-теңдік
жағдайындағы көрініс саны мен оның табиғатын бір-бірінен тәуелсіз өзгертуге
болатын термодинамикалық күй өлшемдерінің интенсивті санын айтады және оны
жүйенің толық күйін анықтау берілетін күй өлшемдерінің интенсивті саны деп
те қарастыруға болады.Ол жүйедегі құрамдас пен көріністі байланыстырады.
Сонымен, тепе − теңдіктегі әртекті жүйеге сыртқы себептер арасынан
тек қысым, температура әсер етсе, онда Гиббстің фазалар ережесін былай
жазамыз:
Ф + С = К + 2

Фазалық тепе−теңдік және ерітінді.

Жалпы түсінік.Системалар гомогенді және гетерогенді болып екіге
бөлінеді.Бірдей фазадан құралған система гемогенді деп атайды.Бірнеше
фазадан құралған системаны гетерогенді деп атайды.Мысалы, бірнеше газдардың
қоспасы бір фазадан, ал ішінде мұз түйіршігі бар салқын су немесе су мен бу
екі фазадан тұрады.Компонент дегеніміз системадан бөліп алғанда өз
қасиетін, құрамын ешбір өзгеріссіз ұзақ мерземге дейін сақтайтын, бірыңғай
химиялық құрылымдағы бөлшек.Оған мысал ретінде мұз, су ,буды алайық.Егер
бір жабық ыдыста мұз, су, буды тепе−теңдік жағдайында ұстасақ, бірден үш
агрегаттық күйді байқаймыз.Мұндағы мұздың да , судың да, будың да химиялық
құрамы бірдей , демек система бір компонентті.
Фазалық түрлену немесе фазалық ауысу деп заттардың бір фазалардан
екінші фазаға ауысуын айтады. Тепе−теңдік жағдайындағы гетерогендік
системадағы температура (Т), қысым (Р),химиялық потенциал (µ), және басқа
да біріктірілген күштер системада өзгермейді, ал энтропия (S) , көлем (V) ,
жылу сыйымдылығы фаза шекарасында секірмелі өзгереді.
Химиялық термодинамикада системалардың еркіндік дәрежесінің саны
немесе варианттылығы деген түсініктердің орны ерекше.Мұнан әрі еркіндік
дәрежелерінің саны деген ұғымды
еркіндік дәреже саны деп атаймыз.Термодинамикада еркіндік дәреже саны
деп тепе−теңдік жағдайындағы фаза саны мен оның табылатын бір−бірінен
тәуелсіз өзгертуге болатын термодинамикалық күй параметрлерінің интенсивті
саны деп те қарастыруға болады.
Құрамындағы тәуелсіз компоненттердің санына сәйкес динамикалық
системалар бір компонентті , екі компонентті және көп компонентті болып
бөлінеді.Мұндағы компонент саны кез келген фазаның құрамын анықтауға
болатын затың ең аз шерімен анықталады.Мысалы, мырыш нитратын суда ерітіп,
осы ерітіндіден су мен мырыш нитратын әр түрлі әдістермен кристаллогидттар
алады.Әйтсе де бұл система екі компонент, өйткені су мен мырыш
Нитратынан бұл системаның кез келген кристаллогидратты фазасын алуға
болады.
Күрделі системалардағы тәуелсіз компоненттер саныншамада кездесетін
заттардың жалпы санынан осы заттардың центрацияларымен байланысқан теңдеу
санын шегеруін анықтайды.Қарастырылған системаның фаза санына ешбір шек
қойылмайды.Ал тепе−теңдік жағдайына фаза шексіз болмайды.Мұндағы фазалар
саны 1876жылы Гиббс тұжырымдамасында фазалар ережесінің көмегімен
анықталады.Системаға мысалы, электрлік не магниттік өріс, гравитациялық
күштер, температура, қысым сияқты тағы да басқа сыртқы күштер әсер етуі
мүмкін.Системаға жоғарыда келтірілген факторлардың арасынан қысым мен
температурадан басқалары ешбір әсер етпейтін Гиббстің фазалар ережесін
мынадай теңдеумен өрнектеуге болады:
ф+ c=k+2
мұндағы ф− тепе−теңдік жағдайындағы гетерогенді системасы болатын фазалар
саны; с− системадағы еркіндік дәреже немесе варианттылық; k- системадағы
компоненттер саны.
Тепе−теңдік гетерогенді системаға сыртқы факторлар санынан тек қысым
мен температура әсер еткенде , фазалар саны еркіндік дәреже санының
қосындысы компонент санына екіні қосқанға тең.Мұны Гиббстің фазалар ережесі
немесе тек фаза ережесі деп атайды.
Сонымен фазалар ережесін термиялық, механикалық және химиялық
тепе−теңдік жағдайынан қорытып шығаруға болады.Мұндағы екі жағдай ,атап
айтқанда термиялық және механикалық жағдайлар тепе−теңдіктегі барлық
фазалардың температура және қысым тепе−теңдігін білдіреді, ал үшінші −
барлық фазалардағы әрбір компоненттің химиялық потенциал тепе−теңдігін
көрсетеді.Егер ф фаза тепе−теңдікте болып, осы фазалар арасына k
компоненті таралса, онда жоғарыдағы үшінші жағдайдан температура , қысым
және құрамды байланыстыратын (ф – 1 ) k тең шығады, өйткені химиялық
потенциал осы көрсетілген айнымалы шамаларға функционалды.Ал, егер қысым,
ттемпература алдын ала белгілі болса, онда әрбір фазаның күйі оңай
таралады, себебі олардың құрамы компоненттерінің концентрациясымен
анықталады.Ендеше , тепе−теңдік жағдайындағы барлық фазалар күйін анықтау
үшін қажет болатын жалпы айнымалы саны ( k-1) ф + 2.Ал, егер системаны екі
бөлсек, онда екі бөліп тепе−теңдік жағдайдың өзінде қысым өзгеше болады.
Егер тәуелсіз айнымалы шамалар саны оларды өзара байланыстыратын
теңдеу санына тең болса, онда осы теңдеу системасы әрбір айнымалының
белгілі бір мәніне сәйкес келеді.Ал айнымалы теңдеуден артық болса, онда
олардың айырмасы қалғандары өзгеріссіз қалдырғандағы кез келген мәнге ие
болады:
2+( k – 1) ф– k (ф - 1 ) =c
теңдеудегі жақшаны ашып, ұқсас мүшелері бірітірсек, фазалар ережесіне
ережесіне сәйкес теңдеу шығады.

Фазалық тепе-теңдік.Гиббстің фазалар ережесі.

Фазалар ережесін тұжырымдамай тұрып, біраз анықтамаларға тоқталайық.
Химияда қарастырылатын жүйелер гомогендік және гетерогендік болып
бөлінеді.Гомогендік жүйе тек бір фазадан тұрады, ал гетерогендік ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.