武汉大学理化学考研培训——相平衡.pptVIP

三角坐标的特点 (2) 通过某点的任意直线上各物系点所代表的体系中,另外两顶点所代表组分含量之比, 必定相同. D C B A H G I DC BD GI HG WB/WC=GI/HG=DC/BD WB/WC=DC/BD 三角坐标的特点 C B A (3) 两个三组分体系并组成新的体系,则新物系点必在两组分物系点的连线上. 体系M和N组成新的体系,则新物系点O必在MN连线上,各物系点的量服从杠杆规则: WM/WN=ON/OM M N O (4) 若由3个体系合成一个体系,新体系的物系点必在原来3物系点所组成的三角形中,可以多次运用杠杆规则求出新的物系点. E F D G H D,E,F分别为3个体系的物系点. 由3体系组成的新体系的物系点在三角形DEF之中. 先由F,E用杠杆规则求出合成体系的物系点G,再由D,G用杠杆规则求出新体系的物系点H. 三元盐水体系 三元盐水体系是指体系组成为二盐一水的体系. 1. 固相是纯盐的体系: 以A(H2O), B(NH4Cl), C(NH4NO3)三元相图为例. 4 3 2 1 体系相律: f=3－?. 图中各区组成: 1区: 单相溶液, f=2; 2区: B(s)+l, f=1; 3区: C(s)+l, f=1; 4区: l+B(s)+C(s), f=0. C B A G P F E D H T 若有B,C混合物,其组成由G点表示. 向此体系加水,物系点将沿GA线向纯水组分A点移动, 物系点移动到扇形区CEF区间内,如移动到H点,体系为两相共存,一相为C(NH4NO3)的饱和溶液,另一相为纯固态C,通过过滤的方法可以得到纯C 若B,C混合物的初始组成为P点. 加入水后,物系点将进入扇形区BDF,通过过滤的方法可得到纯B(NH4Cl). 生成水合物的体系 P H G F D E C B A 水(A),NaCl(B),Na2SO4(C)三元体系相图. 有水合物D(Na2SO4.10H2O)生成. B,C混合物的组成为P时,用加水的方法,物系点将进入扇形区EFG,过滤可以获得纯的水合物D,但无法得到纯盐C. 溶液l ,单相区 B(s)+l,f=1 D(s)+l B(s)+D(s)+l,f=0 B(s)+D(s)+C(s),f=0 生成复盐的体系 水(A),NH4NO3(B),AgNO3(C)三元体系相图. 有复盐D(NH4NO3.AgNO3)生成. C B A NH4NO3 AgNO3 P G H F E D (NH4NO3.AgNO3) 由混合物P,通过加水的方法可以得到的纯物质为复盐D. 溶液l ,单相区 B(s)+l,f=1 C(s)+l B(s)+D(s)+l,f=0 D(s)+C(s)+l,f=0 D(s)+l 三组分相图(例1) C B A NH4NO3 AgNO3 G H F E D (NH4NO3.AgNO3) 例: x,y,z 分别代表不同的三元体系,在该温度下恒温蒸发,分别最先析出何种晶体? 解: 连接Ax,Ay,Az,并将其延长,其延长线分别进入扇形区BEF, DFH和CHG,故: x: 首先析出B(NH4NO3); y: 首先析出D(NH4NO3.AgNO3); z: 首先析出C(AgNO3). x y z 三组分相图( 例2 ) H2O NaNO3 Na2SO4 Na2SO410H2O P P点为含水复盐 有4个三相区; 4个两相区; 1个单相区. 三元液体体系相图 C B A(HAc) 甲苯 水 P b’’ a’’ b’ a’ b a P’’’ P’’ P’ 三元液体体系的相图有多中类型. 图中所示为HAc,H2O,甲苯三元相图. 水与甲苯不完全互溶,故有分层现象出现.图中的帽形区是两相区,偏C一方者为水层,偏B一方者为甲苯层.物系点落在帽形区内时,体系将为两相共存. P点在单相区,若使体系的物系点沿AP移动,当进入帽形区后,体系则会分为两相. 如移动到P’,P’’,P’’’点时,体系分为两相,相的组成分别为:a与b;a’与b’;a’’与b’’. a,b分别为甲苯层和水层,此两相平衡共存的液层称为共轭溶液(conjugate solution). 三元液体体系相图 C B A(乙烯腈) 水 乙醇 由A(乙烯腈),B(水)和C(乙醇)组成的三元体系,因为水与乙烯腈;乙醇与乙烯腈都不完全互溶,故在相图中有两个帽形区. 单相区,f=2 两相区,f=1 两相区,f=1 T1 当体系的温度降低时,溶解度一般会降低,相图中的帽形区将逐步增大,达到一定程度时,两个帽形区会互相