Переход от одного стандартного состояния к другому

– Задача. Определить изменение энергии Гиббса при переходе от стандартного состояния - чистый жидкий алюминий к стандартному состоянию - 1 %-ный раствор алюминия в жидком никеле при 1873 К.

– Исходные данные. Коэффициент активности алюминия в разбавленном растворе никеля при 1873 К: = 0,00025 (стандартное состояние - чистый жидкий алюминий) [3].

– Теория. Рассмотрим разбавленный раствор компонента А (концентрация [% A ], мольная доля x_A, f_A = 1, g _A = ), полученный в одном случае в результате растворения чистого жидкого компонента А _ж :

, (1.12)

– в другом случае в результате перехода А из 1 %-ного идеального раствора:

. (1.13)

– Вычитая из уравнения (1.12) выражение (1.13), получаем

. (1.14)

– Для разбавленного раствора ([% А ] ® 0)

[% А ] = М_A x_A ×100/ М ₁, (1.15)

– где М ₁ и М_A - атомные массы растворителя 1 и растворенного элемента А. Подставив выражение (1.15) в формулу (1.14), получим

. (1.16)

– Уравнение (1.16) определяет изменение энергии Гиббса (стандартного химического потенциала) компонента А при переходе от стандартного состояния - чистое вещество А к стандартному состоянию - 1 %-ный раствор компонента А.

– Решение. Вычислим по уравнению (1.16) изменение энергии Гиббса при 1873 К при переходе от стандартного состояния - чистый жидкий алюминий к стандартному состоянию - 1 %-ный раствор алюминия в жидком никеле:

– Примечание. Изменение энергии Гиббса при переходе от стандартного состояния - чистый твердый компонент к стандартному состоянию - 1 %-ный идеальный раствор (А _(тв)=[ А ]_{(1 % р)} определяется уравнением

,

– где D H _{пл A} и D S _{пл A} - энтальпия и энтропия плавления компонента A.