Гомогенді деп аталады. Бірнеше фазадан құралған жүйе гетерогенді
жүктеу/скачать 73.5 Kb.
|
|
Эссе Фазалық тепе-теңдік. Жүйелер гомогенді және гетерогенді болып екіге бөлінеді. Бірдей фазадан құралған жүйе гомогенді деп аталады. Бірнеше фазадан құралған жүйе гетерогенді дейді. Мысалы, бірнеше газдардың қоспасы бір фазадан, ал ішінде мұз түйіршігі бар салқын су немесе су мен бу екі фазадан тұрады. Компонент дегеніміз жүйеден бөліп алғанда өз қасиетін, құрамын ешбір өзгеріссіз ұзақ мерзімге дейін сақтайтын, біріңғай химиялық құрылымдағы бөлшек. Оған мысал ретінде мұз, су, буды алайық. Егер бір жабық ыдыста мұз, су, буды тепе-теңдік жағдайында ұстасақ, бірдн үш агрегаттық күйді байқаймыз. Мұндағы мұздың да, судың да, будың да химиялық құрамы бірдей, демек жүйе бір компонентті. Фазалық түрлену немесе фазалық ауысу деп заттардың бір фазадан екінші фазаға ауысуын айтады. Фазалық ауысу 2 класқа бөлінеді. Бірінші текті фазалық ауысуға булану, возгонка және балқу жатады.Бұл ауысу кезінде жылу бөлінеді немесе сіңірледі және фазалардың көлемі өзгереді. 2 ретті фазалық ауысу мұндай қасиеттерді көрсетпейді. Тепе-теңдік жағдайындағы гетерогендік жүйедегі температура (Т), қысым (р), химиялық потенциал (μ) және де басқа біріктірілген күштер жүйеде өзгермейді, ал энтропия (S), көлем (V), жылу сыйымдылығы (Ср,С V) фаза шекарасында секірмелі өзгереді. Химиялық термодинамикада жүйелердің еркіндік дәрежелерінің саны немесе варианттылығы деген түсініктердің орны ерекше. Құрамындағы тәуелсіз компоненттердің санына сәйкес термодинамикалық жүйелер бір компонентті, екі компонентті, үш компонентті т.б. болып бөлінеді. Мұндағы компонент саны кезкелген фазаның құрамын анықтауға болатын заттың ең аз мөлшерімен анықталады. Мысалы, мырыш нитратын суда ерітіп, енді осы ерітіндіден су мен мырыш нитратын әр түрлі әдістермен бөліп кристаллогидраттар алады. Әйтсе де бұл жүйе екі компонентті, өйткені су мен мырыш нитратынан бұл жүйенің кез келген кристаллогидратты фазасын алуға болады. Күрделі жүйенің тәуелсіз компоненттер санын осы заттардың концентрациялармен байланысқан теңдеу санын шегеру арқылы анықтайды. Ал тепе-теңдік жағдайында фаза саны шексіз болмайды. Мұндағы фазалар саны 1876 жылы Гиббс тұжырымдаған фазалар ережесінің көмегімен анықталады. Жүйеге мысалы, электрлік не магниттік өріс, гравитациялық күштер, температура, қысым сияқты тағы да басқа сыртқы күштер әсер етуі мүмкін. Жүйеге жоғарыда келтірілген факторлардың арасындағы қысым мен температурадан басқаларды ешбір әсер етпейтін болса, Гиббстің фазалар ережесін мынадай теңдеумен өрнектеуге болады: Ф + С = k +2 Ф-тепе-теңдік жағдайындағы гетерогенді жүйеде болатын фазалар саны; С- жүйедегі еркіндік дәреже саны немесе варианттылық; k- жүйедегі компоненттер саны. 1. Фазалық өзгерістер және тепе-теңдік. Заттар белгілі бір жағдайларда бір күйден екінші күйге ауыса алады, мысалы, сұйықтар қатты немесе газ тәріздес күйге ауысады. Сұйықтардың газдарға айналуы булану деп аталады, қарама-қарсы, газдардың сұйықтарға айналуы конденсация болып есептеледі. Заттың қатты күйден сұйыққа айналуы балқу, ал сұйықтың қатты күйге ауысуы кристалдану деп аталады. Заттардың бір күйден екінші бір күйге өздерінің химиялық құрамын өзгертпей ауысуы фазалық ауысу деп аталады. Олардың барысында гетерогенді тепе-теңдік яғни фазалық тепе-теңдік орнайды. Оның мысалына суөқаныққан бу жүйесінің күйі жатады. Қаныққан будың сұйықтың беткейіндегі қысымы тұрақты температурада тұрақты болады, себебі тепе-теңдік жағдайында булану жылдамдығы конденсациялану жылдамдығына тең. Гетерогенді жүйе бір немесе бірнеше компоненттерден тұруы мүмкін. Жүйені құраушы заттар компоненттер деп аталады. Жүйедегі бөліне алатын және жүйеден тыс түзілетін жүйенің құрамындағы әрбір дербес химиялық зат тәуелсіз компонент болады. 2. Фазалар ережесі. Барлық аумағындағы химиялық және термодинамикалық қасиеттері бірдей, бір текті жүйенің басқа бөліктерімен бөліну беткейлері арқылы шектелген бөлігі фаза деп аталады. Фазалар қарапайым және аралас болып жіктеледі. Қарапайым фаза дербес (жекеленген) бір химиялық заттан тұрады, мысалы, судағы эмульсия тәріздес бензол. Аралас фаза екі немесе одан да көп химиялық дербес (жекеленген) заттардан тұрады. Мысалы, әртүрлі сұйық немесе қатта ерітінділер. Мысалы ас тұзының судағы ерітіндісінде мынадай заттар бар: Н2О, NaCI, гидратталған Na+, CI-, H+, OH-, ал тәуелсіз компоненттер екеу: Н2О және NaCI, себебі иондар дербес күйде жүйеден бөліне алмайды. Тепеөтедіктегі жүйенің барлық фазаларын түзу үшін жеткілікті болып есептелетін құрам бөліктердің ең аз мөлшері тәуелсіз компоненттердің саны (К) деп аталады. жүктеу/скачать 73.5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|