ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пример простейших расчетов при помощи диаграмм состояСмещение равновесия гг тепловые эффекты из "Учебник физической химии" С другом существует следующее правило металлы обычно не вступают в соединение с другими металлами, находящимися в периодической системе в той же группе, в особенности с металлами той же самой подгруппы. [c.196] В качестве примера металлов, образующих между собой химическое соединение, возьмем олово и магний. Они способны образовать кристаллическое соединение состава М гЭп. Это соединение имеет точку плавления 795° С, являющуюся наиболее высокой температурой плавления для всех сплавов олова с магнием. Его температура плавления выше точек плавления чистых ме-даллов, так как олово плавится при 232°, а магний — при 651°. [c.196] СОСТОЯНИИ. Правую часть диаграммы занимают все возможные сплавы соединения Mg2Sn и избытка магния. Точка Ег соответствует эвтектическому сплаву, содержащему 88 атомных процентов магния с точкой плавления 580°. [c.197] Поля III и IV соответствуют двухфазным системам. В поле III твердая фаза — М 25п, жидкая — сплав МдгЗп н свободного магния. В поле /V твердая фаза — магний, жидкая — сПлав магния и соединения МдгЗп. [c.197] Рассмотрим условия существования этих фазовых равновесий на наиболее простом примере раствора соли, не образующей кристаллогидратов. Этому условию удовлетворяют, например, водные растворы азотнокислого серебра. В табл. 22 приведены данные о растворимости этой соли при разных температурах. [c.198] При охлаждении менее концентрированных растворов, т. е. содержащих менее 47,1% соли, выпадает в твердом виде сначала лед. Никаким охлан дением растворов таких концентраций нельзя достигнуть выпадения в осадок чистого азотнокислого серебра. Так, например, при охлаждении раствора, содержащего 34,2% азотнокислого серебра, до —5,6° вода начинает кристаллизоваться, вымерзать. При дальнейшем охлаждении содержание воды в жидкой части раствора уменьшается, а соли — возрастает. При —7,3° содержание азотнокислого серебра достигнет 47,1%. При этой температуре одновременно со льдом будет выделяться н азотнокислое серебро. В результате весь остаток жидкой части раствора отвердеет нацело. Графическое изображение равновесия в системе соль вода, в которой не образуется кристаллогидратов, совершенно подобно диаграмме состояния сплава двух металлов, представленной на рис. 39. Температура плавления или отвердевания любого вещества понижается при растворении в нем другого вещества. В соответствии с этим кривую ВЕ на рис. 39 можно рассматривать как кривую понижения температуры плавления азотнокислого серебра от прибавления воды ц, одновременно, как кривую растворимости азотнокислого серебра. Кривая АЕ отражает изменение температуры выделения льда от прибавления азотнокислого серебра. Обе эти кривые сходятся в точке Е она соответствует самой низкой температуре, при которой еще может существовать жидкая фаза. В случае водных растворов солей эвтектическая точка называется криогидратной точкой. При охлаждений раствора, содержащего 47,1% азотнокислого серебра, ниже температуры, соответствующей этой точке, имеет место переход жидкой фазы в твердую. Выпадающая из раствора твердая фаза, несмотря на постоянство состава, все же отнюдь не является химическим соединением соли и воды. В данном случае это подтверждается тем, что при об аботке. массы холодным спиртом воду и лед можно извлечь, а кристаллики твердой соли остаются без изменения. Возможность такого разделения льда и азотнокислого серебра указывает на то, что они образуют смесь. В случае окрашенных солей неоднородность может быть обнаружена и путем непосредственного наблюдения под микроскопом. [c.199] Координаты криогидратных точек для некоторых солей приведены в табл. 23. [c.199] Приведенная диаграмма является типичной для всех солей, не образующих с водой кристаллогидратов, т. е. не образующих с ней соединений. [c.200] Если соли образуют кристаллогидраты, диаграммы имеют более сложный вид. [c.200] Допустим, что требуется достроить диаграмму состояния системы сурьма—свинец на основе данных, приведенных в табл. 24. [c.200] На оси абсцисс откладываем процентное содержание составных частей, а на оси ординат — температуру, при которой появляются первые кристаллы (рис. 41). В результате получим диаграмму состояния системы 5Ь — РЬ. Пересечение линий АЕ и ВЕ дает точку Е, указывающую состав эвтектики (13% сурьмы) Следовательно, пользуясь диаграммой, можно определить состав эвтектики. [c.200] Допустим далее, что необходимо определить, какое весовое количество каждого из двух компонентов выделится, если 5 кг жидкого сплава, содержащего 40% свинца, охладить до 430° С. [c.201] как это видно из диаграммы. (точка О). [c.201] Обозначим вес жидкой фа- П2°, зы в точке С через Р. По мере выпадения кристаллов сурьмы ,-вес жидкой фазы уменьшает- ш ся. Обозначим вес выпавших из раствора кристаллов сурь- мы через р. Тогда вес жидкой фазы в точке О будет равен. [c.201] Выведенное соотношение называется правилом рычага. [c.202] Вернуться к основной статье