物理化学(印永嘉)-第五章-多相平衡.pptVIP

§5.8 有化合物生成的固－液系统 生成稳定化合物系统。 它们有自己 的熔点，在熔点时液相和固相的组成相同。 生成不稳定化合物系统 没有自己的熔点，在熔点温度以下就分解为与化合物组成不同的液相和固相。 §5.8 有化合物生成的固－液系统 （1）有稳定化合物生成的系统 §5.8 有化合物生成的固－液系统 生成多个稳定化合物 §5.8 有化合物生成的固－液系统 (2)有不稳定化合物生成的系统 §5.8 有化合物生成的固－液系统 图5.18 Na－K相图及其步冷曲线 §5.8 有化合物生成的固－液系统 生成多个不稳定化合物 *§5.9 有固溶体生成的固—液系统 不要求。 (三)三组分系统 三组分系统K＝3，因此相律变为下列形式； f=5－Ф 可见，当f＝0时，Ф＝5，三组分系统最多可以五相平衡共存。当Ф＝1时，f＝4，三组分系统最多可有四个独立变量。因此，要完整地表示三组分系统的相图，需用四维坐标，这是不可能的。对凝聚系统，压力影响不大，故通常在恒定压力下。f＝3，可用立体图形表示平衡系统的状态。 为了讨论问题方便起见，往往把温度亦加以恒定。于是在定温定压下，f＝2，只要用平面图就可以表示系统的状态。 §5.10 三角坐标图组成表示法 图5.26 三组分系统的组成表示 b a A c B C x (B) x (C) x (A) a b c P c a b §5.10 三角坐标图组成表示法 用等边三角形表示三组分系统的组成有以下几个特点： (1)在与等边三角形的某边平行的任意一条直线上各点所代表的三组分系统中，与此线相对的顶点的组分的含量一定相同。 如， 图中ee’线上，各点A的组成相同 §5.10 三角坐标图组成表示法 (2)在通过三角形某一顶点的任意一条直线上各点所代表的三组分系统中，另外两个顶点组分的含量之比一定相同。 A C H ? ? F ? ? ? B ? x H (C) x F (C) x (B) x (A) G §5.10 三角坐标图组成表示法 (3)如果两个三组分系统M和N合并成一新的三组分体系，则新系统的组成一定在M，N两点的联线上 。 新系统在线上的位置与M和N两个系统的互比量有关，可应用杠杆规则。例如新组成为O点，则M和N的比例一定是 。 §5.10 三角坐标图组成表示法 (4)如果由D、E、F三个三组分系统合并成一新的三组分体系，则系统的组成一定在三角形DEF的中间。 例如新系统为G点，则D、E、F的互比量可以这样表示：通过G点画平行于DE和DF的两条平行线，交EF于e和f两点，则ef线段表示D的量，Ee线段表示F的量，fF线段表示E的量。这一规则称为“重心规则”。 *§5.11 二盐一水系统 不要求。 *§5.12 部分互溶的三组分系统 不要求。 * §5.3 水的相图 OC 是气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线。它不能任意延长，终止于临界点。临界点 ，这时气-液界面消失。高于临界温度，不能用加压的方法使气体液化。 OB 是气-固两相平衡线，即冰的升华曲线，理论上可延长至0 K附近。 OA 是液-固两相平衡线，当C点延长至压力大于 时，相图变得复杂，有不同结构的冰生成。 §5.3 水的相图 OC’ 是OC的延长线，是过冷水和水蒸气的介稳平衡线。因为在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的蒸气压，所以OD线在OB线之上。过冷水处于不稳定状态，一旦有凝聚中心出现，就立即全部变成冰。 H2O的三相点温度为273.16 K，压力为610.62 Pa。 O点 是三相点（triple point），气-液-固三相共存， P=3，F=0。三相点的温度和压力皆由系统自定。 2. 水的相图 2. 水的相图 冰点温度比三相点温度低 是由两种因素造成的： （1）因外压增加，使凝固点下降 ； （2）因水中溶有空气，使凝固点下降 。 2. 水的相图 三条两相平衡线的斜率均可由Clausius-Clapeyron方程或Clapeyron方程求得。 OC线 斜率为正。 OB线 斜率为正。 OA线 斜率为负。 §5.3 水的相图 硫的相图 正交硫（Rhombic） Monoclinic sulfur (二) 二组分系统 保持一个变量为常量，从立体图上得到平面截面图。 （1） 保持温度不变，得 p-x 图 较常用 （3） 保持组成不变，得 T-p 图 不常用。 （2） 保持压力不变，得 T-x 图 常用 对于二组分系统，K=2，f=4–Φ。 Φ 至少为1，则 f最多为3。这三个变量通常是