Bài giảng Chương 4: Lý thuyết cân bằng pha

Một số khái niệm, điều kiện cân bằng pha, qui tắc pha Gibbs, giản đồ pha và các qui tắc pha là những nội dung chính trong bài giảng chương 4 "Lý thuyết cân bằng pha". Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng để nắm bắt nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 4: Lý thuyết cân bằng pha CHƯƠNG 4 LÝ THUYẾT CÂN BẰNG PHA 4.1. Một số khái niệm a. Pha 4.1. Một số khái niệm • Pha là tập hợp những phần đồng 4.2. Điều kiện cân bằng pha thể của hệ, có cùng thành phần hóa học và tính chất vật lý, hóa học ở 4.3. Qui tắc pha Gibbs mọi điểm, các pha được phân cách nhau bởi bề mặt phân chia pha . • Số pha được ký hiệu là f. 4.4. Giản đồ pha và các qui tắc pha1 2 4.1. Một số khái niệm 4.1. Một số khái niệm b. Hợp phần c. Số cấu tử • Số cấu tử: là số hợp phần tối thiểu đủ để tạo nên hệ (xác định trạng thái của hệ). • Hợp phần:Là các chất( Đơn chất • Số cấu tử ký hiệu là k.( k ≤ r) hoặc hợp chất) tạo thành hệ, mỗi • Hệ không có phản ứng hoá học: k = r hợp phần đều có thể tách khỏi hệ và • Hệ có phản ứng hoá học: k < r tồn tại độc lập ngoài hệ. • Có thể áp dụng quy tắc sau: k = r – q Trong đó q là số phương trình liên hệ nồng độ giữa các cấu • Số hợp phần: là tổng số các chất có tử và do điều kiện ban đầu quyết định. Số phương trình này trong hệ, ký hiệu là r. phải độc lập với nhau.3 4 1 Ta có thể áp dụng công thức: 4.1. Một số khái niệm c = Σ (thông số trạng thái) - Σ (phương trình liên hệ) d. Bậc tự do  Ví dụ: Trạng thái của một khí lý tưởng được xác định bởi 3 thông số: T, P và V, nhưng giữa chúng lại có mối quan hệ: PV = nRT •Bậc tự do (hay độ tự do) của một nên bậc tự do: c = 3 -1 = 2 hệ là số thông số nhiệt động độc  Hệ có c = 0 gọi là hệ vô biến tức là không có thông số lập đủ để xác định hệ ở thời điểm trạng thái nào độc lập. cân bằng.  Hệ có c = 1 gọi là hệ nhất biến tức là chỉ có một thông số trạng thái độc lập, các thông số khác là phụ thuộc. •Ký hiệu bậc tự do là c.  Hệ có c = 2 gọi là hệ nhị biến có nghĩa là chỉ có hai thông •Tổng quát: c ≥ 0 số trạng thái độc lập các thông số trạng thái khác là phụ thuộc.5 6 4.2. Điều kiện cân bằng pha 4.3. Qui tắc pha Gibbs Các pha muốn tồn tại cân bằng với nhau thì  Quy tắc pha Gibbs: C = k – f + n với n là số thông số tác động lên hệ phải có những điều kiện sau đây:  Thông thường 2 thông số đó là nhiệt độ và áp suất Nhiệt độ của các pha phải như nhau. là hằng số nên : C = k – f + 2 β Tα =T =...=T κ  Nếu nhiệt độ là hằng số hoặc áp suất là hằng số thì: Áp suất tác động các pha phải bằng nhau. C=k–f+1 β Pα =P =...=P κ  Qui tắc pha Gibbs là một trong những định luật tổng Hoá thế của mỗi cấu tử trong các pha phải bằng quát nhất áp dụng cho mọi cân bằng pha, nó cho μ α =μ β =...=μ κ ...