Тема 6. Трехкомпонентные системы

Предположим, что система состоит из трех компонентов А, В, С, которые не образуют химических соединений и твердых растворов, а каждая из трех пар компонентов (А - В, А - С, В - С) образует простую эвтектику. Состояния трех пар компонентов можно представить в виде диаграммы. Треугольник ABC является основанием призмы, а грани призмы представляют собой диаграммы состояния двойных систем А-В, В-С, А-С с соответствующими эвтектиками Е_Ав, Е_Ас, Е_вс и ликвидусами, выше которых располагается однофазный расплав.

При переходе от двухкомпонентных систем к трехкомпонентным точка, характеризующая состав, будет находиться внутри призмы, а температура кристаллизации расплавов будет понижаться. В соответствии с этим тройная эвтектика Е_Лвс будет иметь самую низкую температуру кристаллизации. При изучении тройных систем обычно пользуются проекциями пространственных фигур на основание призмы. Для удобства основание призмы обычно изображают в виде равностороннего треугольника, поэтому для рассматриваемой трехкомпонентной системы диаграмма состояния примет соотвествующий вид. На диаграмме имеются поля кристаллизации компонентов А, В, С, разделенные пограничными кривыми Еде - Едвс; Едв - Едвс; Е_Вс - Е_АВс, представляющими собой проекции линий пересечения пространственных поверхностей полей кристаллизации

Решение практических примеров и задач

1. Какова сущность простой эвтектики? Приведите примеры.

2. Опишите методы изображения трехкомпонентных систем.

3. Диаграмма состояния системы СаО - А1₂0₃ - SiC>2.

Вопросы для компьютерного тестирования

1.Укажите формулу трехкальциевого силиката:

3CaO · 2SiO₂ (C₃S₂)

CaO – SiO₂

3СаО · SiO₂ (C₃S)

2CaO · SiO₂ (C₂S)

2.Линия солидуса показывает температуру:

плавления

кипения

испарения

кристаллизации эвтектики

3.Выше линии ликвидиуса расположена:

область существования одной твердой фазы

область существования одной жидкой фазы

область существования газовой фазы

область кристаллизации

4.Число тройных точек диаграммы состояния системы равно:

числу жидкой фазы

числу газообразной фазы

числу модификации твердой фазы

числу компонентов

5.Правильность построения диаграмм состояния контролируется:

с помощью физико-химических анализов

с помощью математических расчетов

с помощью наблюдения

с помощью принципов непрерывности и соответствия, правила фаз

6.Фигуративными точками на диаграмме состояния называют точки

описывающие общий состав и условия

описывающие состав

описывающие условия

описывающие температуру плавления

7.Диаграммы состояния строятся на основе данных, полученных:

с помощью математических расчетов

с помощью физико-химического анализав

с помощью наблюдения

с помощью индикаторов

Тема 7. Растворы. Количественная характеристика растворов

Растворы – это термодинамически устойчивая однородная гомогенная система, состоящая из двух или большего числа компонентов. Важной характеристикой любого раствора является его состав, который выражается концентрацией.

Процентная концентрация раствора по массе показывает, сколько единиц массы растворенного вещества содержится в 100 единицах массы раствора. Процентная концентрация - это безразмерная величина и выражается соотношением С%= 100 (1.30) где С – концентрация раствора, %; m1 – масса растворенного вещества, г, кг; m – масса раствора. Масса раствора равна произведению объема раствора V на его плотность : m=V , тогда С%= 100 Молярная по массе концентрация раствора (молярность раствора) показывает число молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Молярная концентрация (моль/л) выражается формулой См= m/ (MV) где m –масса растворенного вещества, г; М – молярная масса растворенного вещества, г/ моль; V – объем раствора. Нормальная по массе концентрация раствора (нормальность раствора) показывает число грамм – эквивалентов растворенного, вещества, содержащихся в 1 л раствора (г- экв/л) Сн= (1.33) где m – масса растворенного вещества, г; Э – эквивалентная масса растворенного вещества, г/ экв; V – объем раствора, л. Молярная (по массе) концентрация раствора (молярность раствора) показывает число молей растворенного вещества, приходящегося на 1 кг растворителя. Размерность моляльной концентрации = m1/ ( ), (1.34) где - моляльная концентрация, моль/ кг ; m1 – масса растворенного вещества, г; m1 – масса растворителя, кг; М – моль растворенного вещества, г. Титр раствора Т показывает количество граммов растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора.

Решение практических примеров и задач

1. Что изучает аналитическая химия?

2. В чем смысл качественного и количественного анализа?

3. Какие методы анализа существуют в зависимости от характера поставленной задачи?

4.Какое количество Al₂(SO₄)₃ 10 H₂O нужно взять для приготовления 300 мл. 0,5 %-го раствора Al₂(SO₄)₃?

5. Какое количество CuSO₄ 5 H₂O нужно взять для приготовления 500 мл. 0,2н раствора CuSO₄?

6. Сколько граммов КОН (по массе) нужно растворить в воде, чтобы получить 250 мл. 1н раствора?

Для компьютерного тестирования

1.Раствором называется:

твердая или жидкая гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов

гетерогенная система, состоящая из двух или более компонентов

коллоидная система

твердая или газообразная система

2. Насыщенным раствором называется

раствор, находящийся в равновесии с растворяющимся веществом;

раствор, содержащий меньше растворенного вещества

с низким содержанием растворенного вещества;

с высоким содержанием растворенного вещества

3. Какое количество КОН требуется для приготовления 1 л 0,1 н раствора?

5,6 г

56 г

4 г

40 г

4. Какое количество воды требуется для приготовления 200г 10%-ного раствора NaCl?

180 мл

200 мл

130 мл

10 мл

5. Какое количество поваренной соли NaCl для приготовления 200 г 8%-ного раствора?

16 г

3 г

192 г

134 г

6.Какое количество воды требуется для приготовления 200 г 20%-ного раствора NaCl?

160 мл

200 мл

20 мл

220 мл

7.Какое количество NaОН требуется для приготовления 1 л 1 м раствора?

40 г

4 г

56 г

5,6 г