Условие фазового равновесия. Правило фаз Гиббса

Слайд 3

Фаза – гомогенная часть равновесной гетерогенной системы, характеризующаяся одинаковыми физическими и

химическими свойствами во всех ее частях

Гомогенная система – система, в которой отсутствуют поверхности раздела

Слайд 4

Гетерогенная состоит из множества (по крайней мере, двух фаз), которые отделены

друг от друга поверхностями раздела. Отдельные части должны иметь такие размеры и содержать столь большое число частиц, чтобы можно было применить понятия температуры, давления, концентрации

Слайд 5

Бывают твердая, жидкая, газообразная фазы. Твердые фазы иногда бывают разными для

одного и того же вещества, например, аллотропные модификации фосфора (белый и черный фосфор)

Жидкие и твердые фазы называются конденсированными.

Слайд 6

Такие равновесия наблюдаются при кипении жидкости (ж↔пар), плавлении (тв↔ж), сублимации. Это

изменение состояния вещества без изменения химического состава.

Равновесие в системе, состоящей из нескольких фаз, называется гетерогенным или фазовым

Слайд 7

Фазовый переход − это самопроизвольное превращение одной фазы в другую, происходящее

при некоторой, определенной для данного давления температуре

Температура фазового перехода Tφn − эта та температура, при которой две фазы находятся в равновесии, т.е. энергия Гиббса минимальна (при данном давлении), а ее изменение ΔGφn равно нулю

Слайд 8

Для равновесных систем переменного состава при р = const и Т

= const согласно II закону термодинамики

Слайд 9

Пусть в многокомпонентной равновесной системе компонент 1 переходит из фазы α

в фазу β. Тогда изменения количества dnk всех компонентов, кроме первого равны нулю

Слайд 10

Если обозначить dnkα= dn (т. к. dn молей компонента 1 уходит

из фазы α), то dnkβ= dn

Следовательно

В общем случае для k - го компонента

Слайд 11

Слайд 12

Т. о., условием равновесия в гетерогенной системе является равенство химических потенциалов

или равенство дифференциалов химических потенциалов каждого компонента во всех фазах системы, т.к. в противном случае будет наблюдаться перенос вещества между сосуществующими фазами

Слайд 13

Если энергия Гиббса в системе способна к дальнейшему уменьшению, то равновесие

в системе называется метастабильным.

Слайд 14

Условие самопроизвольного перехода компонента из фазы α в фазу β

Слайд 15

Правило фаз Гиббса

Слайд 16

Химический потенциал
в идеальном растворе
для всех компонентов равновесной системы

Слайд 17

k − компонент; f − фаза; ω − вариантность

Слайд 18

Основной закон фазового равновесия − правило фаз Гиббса

Слайд 19

В равновесной термодинамической системе, на которую из внешних факторов оказывают влияние

только давление и температура, число термодинамических степеней свободы равно числу независимых компонентов минус число фаз плюс два

Слайд 20

Бывают твердая, жидкая, газообразная фазы. Твердые фазы иногда бывают разными для

одного и того же вещества, например, аллотропные модификации фосфора (белый и черный фосфор)

Жидкие и твердые фазы называются конденсированными.

Слайд 21

Такие равновесия наблюдаются при кипении жидкости (ж↔пар), плавлении (тв↔ж), сублимации. Это

изменение состояния вещества без изменения химического состава.

Равновесие в системе, состоящей из нескольких фаз, называется гетерогенным или фазовым

Слайд 22

Фазовый переход − это самопроизвольное превращение одной фазы в другую, происходящее

при некоторой, определенной для данного давления температуре

Слайд 23

Для равновесных систем переменного состава при р = const и Т

= const согласно II закону термодинамики

Слайд 24

Пусть в многокомпонентной равновесной системе компонент 1 переходит из фазы α

в фазу β. Тогда изменения количества dnk всех компонентов, кроме первого равны нулю

Слайд 25

Если обозначить dnkα= dn (т. к. dn молей компонента 1 уходит

из фазы α), то dnkβ= dn

Следовательно

В общем случае для k - го компонента

Слайд 26

Слайд 27

Т. о., условием равновесия в гетерогенной системе является равенство химических потенциалов

Слайд 28

Если энергия Гиббса в системе способна к дальнейшему уменьшению, то равновесие

в системе называется метастабильным.

Условие фазового равновесия. Правило фаз Гиббса

Содержание