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