Bài tập hóa lý cơ sở rút gọn
Sưu tầm và trình bày: Doãn Trọng Cơ
Chương 4 CÂN BẰNG PHA
Một số khái niệm cơ bản Pha: là tập hợp những phần đồng thể của một hệ, có cùng thành phần hóa học và tính chất lý hóa ở mọi điểm. Số pha ký hiệu là f Số cấu tử: là số tối thiểu hợp phần đủ để tạo ra hệ. Ký hiệu là k Độ tự do của một hệ là thông số nhiệt động độc lập đủ để xác định hệ ở cân bằng. Ký hiệu là c. 4.2. Qui tắc pha Gibbs Bậc tự do của hệ: c=k-f +n Trong đó: k: số cấu tử f: số pha n: số thông số bên ngoài tác động lên hệ 4.3. Giản đồ pha và các qui tắc cân bằng pha 4.3.1. Biểu diễn thành phần của hệ 2 cấu tử Thành phần của các cấu tử trên giản đồ pha thường dùng là phần mol xi hay phần trăm khối lượng yi. Trong hệ hai cấu tử, dùng một đoạn thẳng được chia thành 100% như sau: 4.1.
Hình 4.1. Giản đồ pha hệ hai cấu tử Trên trục toạ độ chỉ cần biểu diễn cho một cấu tử vì thành phần của cấu tử còn lại được xác định theo công thức: xA + xB = 1 hay y1 + y2 = 100% Khi điểm biểu diễn của hệ càng gần cấu tử nào thì hàm lượng của cấu tử đó càng lớn. 4.3.2. Biểu diễn thành phần của hệ 3 cấu tử Thành phần của hệ 3 cấu tử thường được biểu diễn bằng một tam giác đều như sau:
Hình 4.2. Giản đồ pha hệ ba cấu tử Ba đỉnh của tam giác là ba điểm hệ của các cấu tử nguyên chất A, B và C. Ba cạnh của tam giác biểu diễn ba hệ hai cấu tử tương ứng là AB, AC và BC. Mỗi điểm trong tam giác biểu diễn hệ 3 cấu tử. Cách biểu diễn điểm P(40%A, 40%B, 20%C) trên giản đồ tam giác đều ABC. Trên cạnh AC, ta vẽ đường thẳng đi qua điểm 40% và song song với cạnh BC. Trên cạnh AB, ta vẽ đường thẳng đi qua điểm 40% và song song với cạnh AC. Trên cạnh BC, ta vẽ đường thẳng đi qua điểm 20% và song song với cạnh AB. Ta thấy 3 đường thẳng trên cắt nhau tại P. Vậy P là điểm biểu diễn của hệ có thành phần (40%A, 40%B, 20%C). 4.4. Các qui tắc của giản đồ pha 4.4.1. Qui tắc liên tục
22