 | Pobierz cały dokument chemia.fizyczna.laboratoria.iwona.chem.fiz.cw.doc Rozmiar 78 KB |
Iwona Frątczak 99.10.25
wydział chemiczny
kierunek chemia
semestr III
Laboratorium z chemi fizycznej
Ćwiczenie Nr 33
Temat:
„Zastosowanie reguły faz Gibbsa do układu trójskładnikowego”
Data wykonania ćwiczenia: 99.10.25 |
Ocena: |
Podpis: |
Data oddania sprawozdania:
|
Ocena: |
Podpis: |
I.Wstęp:
Reguła faz Gibbsa znajduje zastosowanie min. w układzie trójskładnikowym ( woda, ciecz organiczna, rozpuszczalnik organiczny ). Pozwala ona obliczyć liczbę stopni swobody (z) , tzn. liczbę parametrów układu, które można dowolnie dobrać nie naruszając tym stanu równowagi fazowej .
(Wszystkie parametry układu , uwzględniając wielkości p,T , wynoszą α∗β+2 ,gdzie α -liczba składników , β - liczba faz ).
Liczba stopni swobody ( reguła faz Gibbsa ) wynosi więc z=α∗β+2-α(β-1) -β=α−β+2
Gdzie α(β-1) liczba ułamków dla α składników , ściśle określonych zależnościami:
μi(1)= μi(2) = μi(3)=......= μi(β) (potencjał chemiczny dowolnego składnika „i” jest taki sam we wszystkich fazach ).
Dla układu trójskładnikowego, gdzie dwie ciecze nie mieszają się , natomiast trzecia rozpuszcza się dobrze w każdej z nich , liczba stopni swobody wynosi : z=3 - 2 + 2=3 (powstaną dwa trójskładnikowe roztwory sprzężone ) , a więc , gdy p,T=const mamy f(xA',xB', xA”, xB”)=0.
Graficznym przedstawieniem tej zależności jest trójkąt równoboczny , zwany trójkątem Gibbsa-Roosebooma.
Trójkąt taki powstaje w następujący sposób :
w wierzchołki trójkąta wpisujemy np. % wagowe czystego składnika , następnie na każdym boku odkładamy skład odpowiednich układów dwuskładnikowych , a punkt wewnętrzny odpowiada układowi trójskładnikowemu.
Linia równoległa do boku odpowiada układowi , w którym zawartość danego składnika jest stała .Skład układu trójskładnikowego znajduję prowadząc przez odpowiedni punkt proste równoległe do boków AB i BC , przy czym ułamki Xa,Xb,Xc można odczytać na boku AB . Punkt w trójkącie odpowiadający danemu układowi znajduję odmierzając ułamki na podstawie trójkąta i prowadząc proste równoległe do pozostałych dwóch boków . Dowolna prosta przechodząca przez wierzchołek reprezentuje układy , w których stosunek ułamków dwóch odpowiednich składników jest stały.
Xa
Rys. : Trójkąt Gibbsa-Roosebooma ( jeden z etapów nanoszenia punktów na izotermę mieszania).
II.Wyniki :
