工科化学10章9 10.pptVIP

尚辅网 尚辅网 * * 尚辅网 20．固态和液态UF4的蒸气压（用毫米汞柱mmHg表示）分别为 试计算固、液，气三相共存时（三相点）的温度和压力。 解：三相点时，温度及压力皆相同，故 解之，(2559.5-1511.3)/T=10.648-7.540=3.108=1048.2/T T=337.26K p=1145.2mmHg 尚辅网 尚辅网 21. 汞在101.325kPa下的熔点是-38.87℃，此时液体汞的密度是13.690g?cm-3，固体汞的密度是14.193g?cm-3，熔化热是9.75J?g-1。试估算： （此题需再考虑，见天大P161） （1）1013.25kPa下的熔点（2）358.7MPa下的熔点 解：由 （1）1013.25kPa下的熔点为-38.87+0.057=-38.81℃ （2）同理，358.7MPa下?T＝22.31，的熔点为-16.56℃ 尚辅网 补充作业　冰和水的密度分别为0.917kg?dm-3和1.000kg?dm-3 ，冰的熔化热为6.008kJ?mol-1。求压力由0.1MPa增加到2MPa时冰熔点的变化（此题需再考虑，见天大P145） 解： 分离变量并积分，得　　p2-p1=(?H /?V)ln(T2/T1) 但　ln(T2/T1)=ln(1+ ?T/T1)≈ ?T/T1 故　?T=[(p2-p1) ?V)/ ? H]T1 ={[(2-0.1)?106 ?(1/1.000-1/0.917) ?10-3 ?0.01802/6008] ?273.2}K =-0.14 ℃ 尚辅网 第四节　二组分系统的液固平衡相图 一、简单低共熔混合物的固液平衡系统 ●概况 ——凝聚相　外压大于液、固体蒸气压，气相不存在，只存在固、液相。特点：压力影响小，相律为F=C-P+1。讨论常压温度~组成图，称熔点~组成图 ——二组分固液系统的熔点~组成图，据固态二组分互溶程度不同，分固态完全互溶，固态部分互溶和固态完全不溶系统 ——相图形式与二组分气液沸点~组成图基本相似，相图分析时，只需将沸点~组成图中的单相气体混合物、单相溶液、纯液态物质分别改为单相溶液、单相固体溶液、纯固态物质即可。先介绍固态完全不互溶的熔点~组成图 尚辅网 （一）简单低共溶混合物的熔点?组成图 ●概况　某些合金系统和水盐系统，固态完全不互溶，相图形式与二组分液态完全不互溶气液平衡相图相似。下图分别为Cd~Bi合金相图和H2O~(NH4)2SO4水盐相图 尚辅网 ●相图分析　似液态完全不互溶气液相图 —— 　、　是A、B的熔点。Bi、Cd熔点 分别是271℃和321℃ ——两曲线分别是凝固点降低曲线，线内熔 液与纯固体两相共存，曲线以上，单液相 ——MN是三相线，F=0，三个相点：纯A(s) 纯B(s)和E点组成的液态混合物。温度tE是液态可存在的最低温度，称低共熔温度。a、b两溶液降温至tE温度，三相平衡 ——降至tE以下，纯A(s)和纯B(s)两相 尚辅网 （二）相图的绘制 1. 热分析法??绘制金属合金相图 ●原理　系统热到熔点以上，形成均匀的合金溶（熔）液，自然冷却，记录不同时间的温度，以时间为横坐标，温度为纵坐标，绘制温度~时间曲线，由曲线的转折点或停歇点确定相图中对应的点，画出相图。温度~时间曲线称步冷曲线（cooling curve），热分析法又称为步冷曲线法，用于合金系统相图的绘制 ●示例　Bi~Cd系统 ——配制含Cd的质量百分数分别为0（纯Bi）、20、40、70、100（纯Cd）五个样品，热至完全熔化，定压冷却，记录样品在不同时间的温度数据，绘制其步冷曲线 尚辅网 ——降温中相变使步冷曲线出现转折点（曲线斜率变化的点）和停歇段（曲线斜率为零的段）。二组分单相熔液，F=2，降温均匀，曲线平滑下降；降至凝固点，凝固出一种固体，放热温度下降变慢，出现转折点 ——从开始凝固到另一固体析出，两相平衡，F=1；同时凝固出两种纯固体时，三相平衡，F=0，曲线出现停歇段，此时温度不变 ——由转折点和停歇点确定固体凝固温度画出相应的相图 尚辅网 ——步冷曲线的分析 尚辅网 2. 溶解度法??绘制盐水系统相图 ●原理　测得不同温度盐在水中的溶解度，同时测得稀盐水溶液冰凝固点下降数据，画出盐的溶解度曲线和冰的凝固点下降曲线 ●相图说明 ——EQ　(NH4)2SO4在水中溶解度曲线，上方：盐的不饱和溶液，下方：盐的饱和溶液和固体盐两相共存 ——PE　水的凝固点曲线。随浓度增大，析出冰温度下降 尚辅网 冰 冰 冰 冰 冰＋ {(NH4)2SO4} {(NH4)2SO4} {(NH4)2SO4} {(NH4)2SO4} {(NH4)2SO4} {(NH4)2SO4} {(NH4)2SO4} {(NH4)2SO4} {(NH