1 przemiany i równowagi fazowechemia stosowana I temat: przemiany i równowagi fazowe

2 Dlaczego można jeździć na łyżwach?Dlaczego w zimie sypie się sól na jezdnie? Dlaczego wysychają kałuże? Dlaczego spirytus ma 95%?

3 przemiany fazowe w układach jednoskładnikowychprzemiana: ciało stałe - ciecz topnienie/krystalizacja ciecz - para wrzenie/skraplanie ciało stałe - gaz sublimacja/resublimacja ciało stałe - ciało stałe przemiany polimorficzne

4 s = n - f + 2 reguła faz Gibbsa: w stanie równowagi:liczba stopni swobody liczba składników liczba faz Azot, N2, gaz: s = 1 – 1 +2 = 2 można zmieniać: p i Vm, p i T, Vm i T wyznaczone jest: T, Vm, p pVm=RT Amoniak, NH3, gaz w równowadze z cieczą: s = 1 – 2 +2 = 1 można zmieniać: T, Vm, p wyznaczone jest: p i Vm, p i T, Vm i T

5 diagram fazowy CO2 1 atm

6 diagram fazowy siarki

7 diagram fazowy wody

8 równowaga ciecz - para w układzie jednoskładnikowymrównanie Antoine’a:

9 diagram fazowy roztworu wodnegoW obecności drugiego składnika rośnie liczba stopni swobody: s = 2(n) – 1(f) + 2 = 3. Niezależnym parametrem jest stężenie. Efekt ebulioskopowy: podwyższenie temperatury wrzenia Efekt krioskopowy: obniżenie temperatury topnienia

10 diagram fazowy wody cd. Gaz obojętny (np. N2): nowy składnik,nowa faza... s = 2(n) – 2(f) + 2 s = 2 W fazie gazowej jest azot i para nasycona wody w danej temperaturze.

11 równowaga ciecz - para w układzie dwuskładnikowymciśnienie cząstkowe składnika „i”: pi = yi·p ciśnienie całkowite ułamek molowy składnika „i” w fazie gazowej prawo Raoulta prężność par czystego składnika pi = xi·p°i ułamek molowy składnika „i” w fazie ciekłej

12 równowaga ciecz - para w układzie dwuskładnikowymzeotrop linia kondensacji gaz ciecz destylacja, rektyfikacja linia wrzenia

13 równowaga ciecz - para w układzie dwuskładnikowymazeotrop dodatni, dioksan-H2O ujemny, HNO3-H2O

14 równowaga ciecz - para w układzie dwuskładnikowymdestylacja alkoholu Dodatni azeotrop, etanol-woda

15 Dlaczego można jeździć na łyżwach?Dlaczego w zimie sypie się sól na jezdnie? Dlaczego wysychają kałuże? Dlaczego spirytus ma 95%?