«Физикалық және коллоидтық химия» пәні. Мамандықтар: Фармация және Фармацевтикалық өндіріс технологиясы

Балқу

Қатты зат сұйық

Заттың бір немесе басқа фазалық күйде болуы температура мен қысымға байланысты.

Температураның жоғарылауы әрдайым кристалды → сұйық → газды күйіне ауысуына және жүйеде ретсіздік (бұзылу) дәрежесінің жоғарылауына әкеледі.

Қысымның жоғарылауы затқа кері әсер етеді.

Газдың сұйық немесе кристалды күйге ауысуы конденсация деп аталады.

Кейде газдың сұйықтыққа ауысу процесі сұйылту, ал кристалға десублимация деп аталады.

Заттың сұйық немесе кристалдық күйден газ тәрізді күйге ауысуы булану деп аталады.

Бу - тепе-теңдік жағдайындағы заттың газ тәрізді күйі.

Булану дегеніміз - сұйық немесе кристалл бетінде болатын булану процесі.

Егер бу сұйықтықтың бетінен ғана емес, сонымен бірге оның булануы кезінде пайда болса, онда қайнау пайда болады.

Заттың кристаллдан газға ауысуы сублимация немесе сублимация деп аталады.

Сұйықтың кристаллға ауысуы - бұл кристалдану немесе қатаю.

Төмен температурада жүретін қатаю процесі мұздату деп аталады.

Кері процесс балқу деп аталады.

Фазалық ауысулар жылудың бөлінуімен немесе сіңуімен және энтропияның айтарлықтай өзгеруімен жүреді.

Егер заттың фазалық ауысуы температураның жоғарылауымен (сублимация, балқу, булану) жүрсе, онда ол жылуды сіңірумен қатар жүреді және энтропияның ΔS> 0 жоғарылауымен сипатталады. ΔH> 0.

Егер ауысу температураның төмендеуімен жүрсе (конденсация, сұйылту, қатаю), онда ол жылудың бөлінуімен бірге жүреді және ΔH <0 сипатталады.

Осы ауысу кезінде энтропия төмендейді, ΔS <0.

Заттың атауын H және S өзгерту таңбасымен көрсету әдеттегідей ΔHisp, ΔSpl.

Бір заттың кристалдық күйі қасиеттері мен құрылымында әр түрлі болуы мүмкін, содан кейін олар бұл зат әртүрлі модификацияларда болады деп айтады.

Бірнеше кристалды модификациялардың болу құбылысы полиморфизм деп аталады, ал бір модификациядан екіншісіне ауысу полиморфты қайта құру деп аталады.

Заттың бір фазадан екінші фазаға ауысу мүмкіндігі физика мен химияның жалпы заңдылықтарының бірі - Гиббс фазалық ережесімен анықталады.

Гиббс фазалық ережесі тепе-теңдікке қолданылады және фазалық тепе-теңдікке қосыла ТД II заңының көрінісі болып табылады.

Гиббс фазалық ережесі

С = К – Ф + п

c - жүйенің еркіндік немесе өзгермелілік дәрежелерінің саны - бұл оның фазалық құрамын өзгертпестен бір уақытта өзгеруге болатын жүйенің күйінің параметрлері саны.

K - жүйенің тәуелсіз компоненттерінің саны;

Ф - жүйенің берілген нүктесіндегі фазалар саны;

n - жүйені сипаттайтын күй параметрлерінің саны.

ТД жүйе бірнеше фазадан және бірнеше компоненттерден тұруы мүмкін.

Компонент - жүйенің ажырамас бөлігі болып табылатын жеке химиялық зат, одан бөлінуі мүмкін және дербес өмір сүре алады.

К – жүйедегі тәуелсіз компоненттер (заттар) саны.

NаСІ сулы ерітіндісі К = 2 (су, NаСІ).

Газдар қоспасы Н2, Не, Аг К = 3 (әсерлесулер жоқ).

Газдар қоспасы НІ, Н2, І2 К = 2 (мүмкін реакция: Н2 + І2 = 2НІ, тек 2 тәуелсіз компоненттер).

Фазалық ережені қолдана отырып, зерттелген жүйенің термодинамикалық мүмкін немесе мүмкін еместігін болжауға болады.

Әдетте n = 2, T және p = const

C = К - Ф + 2

Жүйелер классификациясы

Компоненттер саны бойынша:

Бір, екі, үш компонентті.

Фазалар саны бойынша:

Бір, екі, үш фазалы.

Бостандық дәрежелерінің саны бойынша:

1. C = 0 - инвариантты,

2. C = 1 - моновариантты,

3. C = 2 - бивариантты.

Жүйелер қасиеттерінің зат мөлшеріне тәуелділігі сипаты бойынша оларды 2 түрге бөлуге болады:

1) экстенсивті қасиеттер - бұл денелер қосылғанда жинақталатын қасиеттер (ұзындығы, көлемі, массасы, жылу сыйымдылығы);

2) қарқынды қасиеттер - бұл жүйенің массасына тәуелсіз қасиеттер (T, P).

Жүйенің фазалық құрамын көрсететін диаграммалар