ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические системы, компоненты и фазы. Агрегатные состояния из "Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников" Химическая система. Совокупность химических веществ (компонентов системы), находящихся в том или ином фазовом состоянии, мысленно выделенная (изолированная) из окружающей среды, называется химической системой. [c.17] Как известно, химический элемент — это род атомов, обладающих одинаковым зарядом ядра. Соединяясь друг с другом, однородные атомы образуют простые вещества разнородные атомы образуют химические соединения, или растворы друг в друге, или механическую смесь простых веществ. [c.17] Химический компонент. Вещества, образующие данную химическую систему, называются ее химическими компонентами . В системе НзОтп = НзО-.к — НзОпар один и тот же химический компонент Н2О переходит из одного агрегатного состояния в другое. Эта система однокомпонентная. [c.17] Агрегатные состояния. Известны 4основных агрегатных состояния вещества твердое, жидкое, газообразное (парообразное), плазменное. Из них первые три известны давно. Четвертое до последнего времени не изучалось. Теперь в связи с развитием техники стали возможны исследования плазмы. [c.18] Согласно классическому определению, в твердом состоянии вещество с трудом изменяет объем и форму (ничтожно мало сжимается и деформируется), в жидком — с трудом изменяет объем, но легко форму (ничтожно мало сжимается, но легко дефор1Мируется), в газообразном (или парообразном) легко изменяет ц объем и форму. Во всех этих трех состояниях вещества химическая целостность п индивидуальность атомов сохраняются. В плазменном состоянии атомы под воздействием огромных температур, измеряемых миллионами градусов, распались на составные части, утратили химическую индивидуальность. [c.18] Характеристика агрегатных состояний по их сжимаемости и деформируемости более или менее справедлива для газов. Для твер- дых тел и жидкостей ее следует считать неточной и пользоваться структурными (см. гл. I) и термодинамическими (см. гл. III) критериями. Поэтому классическое определение жидкого и твердого состояний при строгой трактовке вопроса непригодно. [c.18] Гомогенные и гетерогенные системы. Фазы. Химические системы могут быть гомогенными — физически однородными, даже если они и неоднородны в химическом отношении. Смесь химических компонентов (азот, кислород и др.), составляющих воздух, или их раствор в воде образуют гомогенную — однофазную — химическую систему. [c.18] Согласно классическому определению, фаза — это гомогенная часть гетерогенной системы, ограниченная поверхностью раздела. Как мы увидим (см. III.31), это определение неточно, но здесь мы можем им удовлетвориться. Системы, состоящие более чем из одной фазы, называются гетерогенными. [c.18] Если бросить в воду кристалл или несколько (допустим, 10) кристаллов хлорида натрия, система станет двухфазной (соль -Ь раствор), иока соль полностью не растворится и систе.ма не превратится в однофазную (раствор). [c.18] В литературе иногда отождествляют понятия твердое тело и твердая фаза. Но это грубая ошибка. Все гомогенные части гетерогенной системы (тела), одинаковые по хи.мическо.чу составу, строению и агрегатному состо.чнию, составляют одну фазу. Так, в нашем примере (соль -Ь раствор) количество твердых фаз (одна) гораздо меньше количества твердых тел (10). Возможны и обратные соотношения (см. ниже). [c.18] Иногда же необходимые свойства достигаются именно в двухфазной или трехфазно системе. [c.19] Определяя количество фаз в системе, не следует делать поспешных выводов. Можно ли считать систему однофазной, поместив кусочек селена в пробирку п откачав 1ьз нее газ (воздух) Нет, ибо селен способен испаряться п в пробирке образуется пар селена. Такая система является минимум двухфазной. Если бы в пробирке остался воздух, его смесь с парами селена все равно образовала бы одну газовую фазу. По не исключено, что в твердом кусочке селена присутствует не одна, а несколько разных твердых фаз селена, например серый и красный селен, т. е. система может оказаться трехфазной, и т. д. [c.19] Фазовая характеристика твердого тела (особенно полупроводника) имеет не только большое практическое, но и принципиальное значение, ибо формой существования химического соединения в твердом агрегатном состоянии является фаза. [c.19] Вернуться к основной статье