Материал: Некоторые аспекты химической термодинамики. Корнеева В.В., Корнеева А.Н

II. L+SPt р-р, расплав находится в равновесии с твердым раствором на основе Pt, число термодинамических степеней свободы С=2-2+1=1, т.е. произвольно, не нарушая равновесия можно изменять или температуру, или состав системы.

III. L+SAg р-р, расплав находится в равновесии с твердым раствором на основе Ag, число термодинамических степеней свободы С=2-2+1=1.

IV. SAg р-р, область существования твердого раствора на основе Ag, одна фаза, число термодинамических степеней сво-

боды С=2-1+1=2.

V. SPt р-р, область существования твердого раствора на основе Pt, одна фаза, число термодинамических степеней свобо-

ды С=2-1+1=2.

VI. SAg р-р + SPt р-р, область существования в равновесии двух твердых растворов на основе серебра и платины, число термодинамических степеней свободы С=2-2+1=1.

Рисунок В1 – Диаграмма состояния системы Ag-Pt. Кривая охлаждения системы, содержащей 0,6 ат.д. Pt.

135

2.1.2Химических соединений на диаграмме состояния

Ag-Pt нет.

2.1.3Температура начала кристаллизации расплава системы Ag-Pt, содержащей 0,6 ат.д. Pt, равна 1575 0С. конца кристаллизации - 1185 0С.

2.1.4Первые выпавшие кристаллы из расплава системы Ag-Pt, содержащей 0,6 ат.д. Pt, представляют собой твердый раствор на основе Pt, состав которого 0,92 ат.д. Pt, а последние капли расплава отвечают составу перитектики (0,2 ат.д. Pt).

2.1.5Рассчитаем по правилу рычага массы равновесных фаз системы, содержащей 0,6 ат.д. Pt, при 1365 0С. Масса исходного сплава 100г. Массы равновесных фаз обратно пропорциональны отрезкам, на которые фигуративная точка разбивает ноду:

mL bc , mS ac

где mL - масса расплава,

mS - масса твердого раствора на основе Pt.

mL mS 100; mL 100 mS ;

100 mS 0.98 0.73 ; mS 0.73 0.40

100 mS 0.25 ; mS 0.33

100 mS 0.76mS ; mS =56,8 г;

mL 100 56,8 43,2г.

Итак, при температуре 1365 0С масса твердого раствора на основе Pt 56,8 г, а масса расплава – 43,2 г.

136

2.1.6Рассчитаем число степеней свободы для системы,

содержащей:

0,1 ат.д. Pt при температуре 750 0С

С=К-Ф+1=2-1+1=2 (система бивариантна); 0,6 ат.д. Pt при температуре 1185 0С

С=К-Ф+1=2-3+1=0 (система нонвариантна); 0,4 ат.д. Pt при температуре 300 0С С=К-Ф+1=2-2+1=1 (система моновариантна).

2.1.7При охлаждении расплава системы Ag-Pt, содержащей 0,6 ат.д. Pt (Ф=1, С=2) до температуры 1365 0С, последней насыщается Pt и при этой температуре начинается кристаллизация твердого раствора на основе Pt (Ф=2, С=1). На кривой

охлаждения это точка перегиба. При охлаждении от температуры 1365 0С до 1185 0С масса кристаллов твердого раствора на основе Pt растет, а расплав меняет свой состав, обогащаясь

серебром, и стремясь достигнуть состава точки Р – перитектики. При температуре 1185 0С расплав принимает состав точки

Ри происходит перитектическое превращение

LP SPtpp SPtpp SAgpp .

Ф=3, С=К-Ф+1=2-3+1=0.

В этих условиях в равновесии три фазы и система нонвариантна. На кривой охлаждения – это температурная остановка. Заканчивается перитектическое превращение исчезновением расплава и охлаждением смеси двух твердых растворов на основе Ag и Pt.

137

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное при сокращѐнном варианте курсовой работе)

Форма титульного листа курсовой работы

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФГБОУ ВО «ВГТУ»)

Факультет радиотехники и электроники

Кафедра химии и химической технологии материалов

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине химия

Тема работы: «Вычисление термодинамических функций индивидуального вещества…. Исследование зависимости константы равновесия химической реакции … от температуры».

Расчетно-пояснительная записка

Разраб. студент(ка)

Группа Подпись, дата Инициалы, фамилия

Руководитель

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Члены комиссии

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Нормоконтроль

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Защищен Оценка Дата

20___

138

ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное при сокращѐнном варианте курсовой работе)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГБОУ ВО «ВГТУ»)

Кафедра химии и химической технологии материалов

ЗАДАНИЕ на курсовую работу

Тема работы: «Вычисление термодинамических функций индивидуального вещества…. Исследование зависимости константы равновесия химической реакции … от температуры».

Студент группы

Фамилия, имя, отчество

Содержание расчетно-пояснительной записки

1 Вычисление термодинамических функций

1.1 Вычисление термодинамических функций H0 (T) H0 (0), S0 (T) ,

Ф0 (T), G0(T) G0(0) для заданного вещества… в интервале темпера-

тур 100 – 500 К.

1.2Описание физических, химических свойств вещества…, применение

1.3Расчет константы равновесия реакции … двумя способами (с помощью энтропии, приведенной энергии Гиббса участников реакции) в интервале температур….

1.4Вычисление среднего значения теплового эффекта реакции ….

Сроки выполнения этапов Срок защиты курсовой работы Руководитель

Подпись, дата Инициалы, фамилия Задание принял студент

Подпись, дата Инициалы, фамилия

139