Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Диаграммы

Содержание

Слайд 2

Лекция 8 Условия фазового и мембранного равновесия. Правило фаз. Диаграммы состояния однокомпонентных систем.

Лекция 8

Условия фазового и мембранного равновесия.
Правило фаз.
Диаграммы состояния однокомпонентных систем.

Слайд 3

Химическая реакция. Отметьте правильные утверждения Энергия Гиббса самопроизвольной химической реакции должна

Химическая реакция. Отметьте правильные утверждения

Энергия Гиббса самопроизвольной химической реакции
должна убывать.
2)

При самопроизвольной реакции (dG)сист.<0
3) Условие химического равновесия: равенство химических
потенциалов продуктов и реагентов (с учетом стехиометрии).
4) При самопроизвольной реакции энергия Гиббса закрытой
системы при постоянных p,T должна убывать.
5) При самопроизвольной реакции энергия Гельмгольца закрытой
системы при постоянных V,T должна убывать.

2 балла

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Стандартная энергия Гиббса химической реакции ∆G0. : Найдите правильные утверждения: Равна

Стандартная энергия Гиббса химической реакции ∆G0. :
Найдите правильные утверждения:
Равна изменению энергии

Гиббса при переходе от реагентов в стандартном состоянии к продуктам в стандартном состоянии;
2) Определяется только при стандартных температурах 0К и 298К;
3) Достигает минимума при постоянной температуре и давлении;
4) Для самопроизвольных реакций - меньше нуля.
5) Равна изменению энергии Гиббса в реакции, когда равновесие достигнуто;

2 балла

Слайд 7

Константа равновесия К газовой химической реакции : Найдите правильные утверждения: С

Константа равновесия К газовой химической реакции :
 Найдите правильные утверждения:
С температурой

растет,
2) Безразмерна,
3) Является константой только для идеальных газов, а для реальных газов должна быть заменена константой Кf, выраженной через фугитивности;
4) Не зависти от общего давления в системе ( при постоянной температуре)
5) В состоянии равновесия достигает минимального значения.

2 балла

Слайд 8

Фазовое равновесие. Найдите правильные утверждения: 1) Температуры всех фаз должны быть

Фазовое равновесие.
Найдите правильные утверждения:
1) Температуры всех фаз должны быть одинаковы;
2) В

равновесии могут находится С-Ф+2 компонента;
3) При самопроизвольном движении к фазовому равновесию
dsi >0 и dGСист.<0
4) Равенство химических потенциалов для каждого компонента во всех фазах - достаточное условие фазового равновесия;
5) Равенство химических потенциалов для каждого компонента во всех фазах (если компонент присутствует в фазе) - необходимое условие фазового равновесия;

2 балла

Слайд 9

Фазовое равновесие

Фазовое равновесие

Слайд 10

Фазовое равновесие: j фаз, i компонентов

Фазовое равновесие: j фаз, i компонентов

Слайд 11

Фазовое равновесие. Две фазы, два компонента

Фазовое равновесие. Две фазы, два компонента

Слайд 12

Химические потенциалы чистого (газ., жд., тв.) компонента

Химические потенциалы чистого (газ., жд., тв.) компонента

Слайд 13

μ1 Достижение фазового равновесия

μ1

Достижение фазового равновесия

Слайд 14

p(NO2) μ (NO2), μ (N2O4) Рав. μ (N2O4) 2μ (NO2) p(NO2)

p(NO2)

μ (NO2), μ (N2O4)

Рав.

μ (N2O4)

2μ (NO2)

p(NO2) + p(N2O4) = const


Достижение равновесия в химической реакции

p(N2O4)

Слайд 15

Фазовое равновесие. Две фазы, один компонент.

Фазовое равновесие. Две фазы, один компонент.

Слайд 16

Фазовое равновесие: 2 фазы, 1 компонент.

Фазовое равновесие: 2 фазы, 1 компонент.

Слайд 17

Фазовое равновесие: 2 фазы, 1 компонент.

Фазовое равновесие: 2 фазы, 1 компонент.

Слайд 18

Энергия Гиббса двух фаз в однокомпонентной системе (1) (2) (3)

Энергия Гиббса двух фаз в однокомпонентной системе

(1)

(2)

(3)

Слайд 19

p T тв ж пар

p

T

тв

ж

пар

Слайд 20

p T тв ж пар Ф=1; К=1. С=К+2-Ф=2 С – (р,Т)

p

T

тв

ж

пар

Ф=1; К=1. С=К+2-Ф=2
С – (р,Т)

Ф=2; К=1. С=К+2-Ф=1
С – (р

или Т)

Ф=3; К=1. С=К+2-Ф=0

Слайд 21

μ Т пар тв Т1 p1=const р Т Т1 Т2 Т3 p1 p2 пар ж тв

μ

Т

пар

тв

Т1

p1=const

р

Т

Т1

Т2

Т3

p1

p2

пар

ж

тв

Слайд 22

μ Т тв пар ж Т3 Т2 p2 =const р Т

μ

Т

тв

пар

ж

Т3

Т2

p2 =const

р

Т

Т1

Т2

Т3

p1

p2

пар

ж

тв

Слайд 23

μ р тв пар T1=const p1 р Т Т1 Т2 Т3 p1 p2 пар ж тв

μ

р

тв

пар

T1=const

p1

р

Т

Т1

Т2

Т3

p1

p2

пар

ж

тв

Слайд 24

μ Т μ Т пар тв тв пар ж Т1 Т3

μ

Т

μ

Т

пар

тв

тв

пар

ж

Т1

Т3

Т2

μ

р

тв

пар

p1=const

p2 =const

T1=const

p1

р

Т

Т1

Т2

Т3

p1

p2

пар

ж

тв

Слайд 25

p T тв ж пар Ф=2; К=1. С=К+2-Ф=1 р = f

p

T

тв

ж

пар

Ф=2; К=1. С=К+2-Ф=1
р = f ( Т)

УРАВНЕНИЕ КЛАУЗИУСА - КЛАПЕЙРОНА

Слайд 26

УРАВНЕНИЕ КЛАУЗИУСА-КЛАПЕЙРОНА (2) (1)

УРАВНЕНИЕ КЛАУЗИУСА-КЛАПЕЙРОНА

(2)

(1)

Слайд 27

УРАВНЕНИЕ КЛАУЗИУСА-КЛАПЕЙРОНА. Пар (идеальный газ) –Жидкая или (твердая) фаза (2) (1)

УРАВНЕНИЕ КЛАУЗИУСА-КЛАПЕЙРОНА.
Пар (идеальный газ) –Жидкая или (твердая) фаза

(2)

(1)

Слайд 28

УРАВНЕНИЕ КЛАУЗИУСА-КЛАПЕЙРОНА. Жидкость – Твердая фаза (2) (1)

УРАВНЕНИЕ КЛАУЗИУСА-КЛАПЕЙРОНА.
Жидкость – Твердая фаза

(2)

(1)

Слайд 29

ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ

ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ
СИСТЕМ

Слайд 30

Диаграмма состояния воды

Диаграмма состояния воды

Слайд 31

Лед Н2О Зависимость (dр/dT) для плавления

Лед

Н2О

Зависимость (dр/dT) для плавления

Слайд 32

Полная диаграмма состояния воды

Полная диаграмма состояния воды

Слайд 33

Диаграмм состояния серы Sр Sм Sпар Sжидк 393 К, 3*10-5 бар

Диаграмм состояния серы



Sпар

Sжидк

393 К, 3*10-5 бар

368 К, 3*10-6 бар

426 К, 1429

бар

р

Т

368.1

393.1

1 бар

Слайд 34

Рфиол Ржд Рпар Рбелый Диаграмма состояния фосфора р Т 862 417

Рфиол

Ржд

Рпар

Рбелый

Диаграмма состояния фосфора

р

Т

862

417

Слайд 35

p T T μ p1 p1 = const Pпар Pж Pф

p

T

T

μ

p1

p1 = const

Pпар







T1

T2

Слайд 36

Диаграмма состояния углерода 1 бар

Диаграмма состояния углерода

1 бар

Слайд 37

Графит и алмаз, монотропный переход (?) μ T Графит Алмаз 500

Графит и алмаз, монотропный переход (?)

μ

T

Графит

Алмаз

500 К

3.6 кДж/моль

p = 1 бар

= const
Слайд 38

Каталитический синтез алмаза, монотропный переход μ T Алмаз Графит 2000 К

Каталитический синтез алмаза,
монотропный переход

μ

T

Алмаз

Графит

2000 К

p = 60000 бар =

const
Слайд 39

T μ II I III p = const Моно- и энантиотропия

T

μ

II

I

III

p = const

Моно- и энантиотропия

Слайд 40

НАНОУГЛОРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

НАНОУГЛОРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Слайд 41

Трехмерная Фаза МАКРО… Микро… нано…

Трехмерная Фаза

МАКРО…

Микро…

нано…

Слайд 42

Диаграмма состояния наноуглерода

Диаграмма состояния наноуглерода