ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ

Основные понятия и определения

Фазой называется совокупность однородных частей системы (т.е. одинаковых по физическим, химическим и термодинамическим свойствам), отделённая от других частей системы физической (реально существующей) поверхностью раздела. Индивидуальное вещество в твёрдом агрегатном состоянии всегда образует самостоятельную фазу.

Жидкие и твёрдые фазы называются конденсированными.

Если вещество содержится одновременно в разных фазах, то происходит его переход из одной фазы в другую; такой переход называется фазовым. Состояние, при котором скорости противоположных фазовых переходов равны, называется фазовым равновесием.

Компонентами (составляющими веществами) называются все химические вещества, которые могут быть выделены из системы и существовать вне её.

 

Двухкомпонентные системы

Жидкие бинарные системы

 

Жидкие бинарные растворы – это гомогенные (однофазные) системы переменного состава, состоящие из двух или нескольких независимых компонентов.

В растворе компоненты равноценны, при этом одно из веществ называют растворителем, а другие – растворёнными веществами.

Растворителем считается вещество, которое до образования раствора находилось в жидком агрегатном состоянии, или, в общем случае, в том же агрегатном состоянии, что и раствор.

По своей природе растворы подразделяют на:

а) идеальные;

б) бесконечно разбавленные (предельно разбавленные);

в) реальные.

Идеальный раствор – это раствор, образование которого при любом соотношении компонентов, не сопровождается тепловым эффектом (Δ Н_раств =0), а также расширением или сжатием системы (объём раствора обладает свойством аддитивности):

V_р-ра = V₁ + V₂,

где V₁ и V₂ – соответственно объёмы первого и второго компонентов до образования раствора.

Ни в одном реально существующем растворе эти условия не выполняются.

Раствор считается бесконечно разбавленным, если концентрация растворённого вещества в нём бесконечно мала. В таком растворе взаимодействие между молекулами растворённого вещества отсутствует, так как они разделены бесконечно большим объёмом растворителя.

В практике бесконечно разбавленные растворы не встречаются, но к ним близки по свойствам растворы газов в жидкости, с которой они химически не взаимодействуют. В водных растворах это, например, N₂ и Н₂, но не СО₂, который вступает в реакцию

СО₂ + Н₂О = Н₂СО₃.

На практике приходится иметь дело только с реальными растворами.