299

A    .Ui»    T ), Uli_tMh< 2t<«2

KIN RMHni v?. o by UN rws *n*

10

RÓWNOWAGI CHEMICZNE I RÓWNOWAGI FAZOWE

10.1. UKŁADY HETEROGENICZNE I UKŁADY HOMOGENICZNE

Juk juz wspomniano w p 9.1, ogólnymi prawami przemian zachodzących w układach makroskopowych zajmuje się termodynamika. W tym rozdziale zapoznamy się z zastosowaniem tej dyscypliny do opisu równowag fazowych i chemicznych. Zanim przejdziemy do tych rozważań, należy poświęcić nieco uwagi klasyfikacji układów materialnych traktowanych makroskopowo. Prosta obserwacja uczy nas. źc możemy je podzielić na takie, które składają się z części różniących się swoimi właściwościami fizycznymi l.np. gra nit. skała złożona z ziaren trzech różnych minerałów: kwarcu, skalenia i miki), oraz. na takie, które we wszystkich swych częściach wykazują jednakowe właściwości (np. poszczególne ziarna kwarcu wyłuskane z granitu, wodny roztwór soli kamiennej). Pierwsze nazywamy układami niejednorodnymi, czyli heterogenicznymi, drugie jednorodnymi. czyli homogenicznymi. Układ heterogeniczny można zawsze rozdzielić na części homogeniczne.

Części homogeniczne układu, dające się odróżnić pod względem właściwości fi zycznych. ograniczone określonymi powierzchniami, nazywamy fazami. Zgodnie z taką definicją kwarc, skaleń i mika stanowią trzy odrębne fazy Fazami mogą być ciała stałe, ciekłe oraz. gazowe. Układ homogeniczny jest układem jednofazowym, układ heterogeniczny — układem wielofazowym. Układ może zawierać równocześnie kilka różnych faz stałych i ciekłych, lecz tylko jedną fazę gazową, gdyż jakiekolwiek gazy, stykając się z sobą. ulegają samorzutnemu wymieszaniu.

Składnikami układu nazywamy substancje chemiczne, z których dany układ jest złożony. Fazy znajdujące się w układzie wielofazowym mogą mieć len sam skład. np. woda i lód w topniejącym śniegu, lub leż. różny skład, np. kwarc i skaleń w granicie. W obrębie pojedynczej fazy możemy mieć do czynienia tylko z jednym składnikiem <np. faza ciekła zawierająca tylko wodę) i wówczas mówimy, iz stanowi ona substancję czystą. Faza może zawierać także więcej niż jeden składnik i wówczas nazywamy ją roztworem Faza wieloskładnikowa może być cieczą, gazem lub ciałem stałym i odpowiednio do tego mówimy o roztworach ciekłych, gazowych lub stałych