課件-物理化學(xué)第四章

4-5兩組分系統(tǒng)的液固平衡凝聚系統(tǒng)相圖類型

液相完全互溶，固相完全互溶液相完全互溶，固相部分互溶液相完全互溶，固相完全不互溶形成最低、最高恒熔點(diǎn)形成穩(wěn)定化合物形成不穩(wěn)定化合物VLLS1.相圖繪制——熱分析法使一定組成的液態(tài)混合物慢慢冷卻，記錄其溫度隨時(shí)間的變化，以溫度為縱坐標(biāo)、時(shí)間為橫坐標(biāo)作圖，即得冷卻曲線。由此可判斷在什么溫度時(shí)有相變發(fā)生，進(jìn)一步可繪制相圖。A:鄰硝基氯苯B:對(duì)硝基氯苯A:鄰硝基氯苯B:對(duì)硝基氯苯a、b—純物質(zhì)熔點(diǎn)E—最低共熔點(diǎn)aE、bE—液相線—溶液凝固點(diǎn)隨溶液組成變化關(guān)系；固體A、B在溶液中的溶解度隨溫度的變化關(guān)系。2.液相完全互溶固相完全不互溶的兩組分系統(tǒng)

A:鄰硝基氯苯B:對(duì)硝基氯苯aC、bD—固相線CED—三相線（凝固點(diǎn)）A:鄰硝基氯苯B:對(duì)硝基氯苯2.液相完全互溶固相完全不互溶的兩組分系統(tǒng)

相區(qū)相態(tài)相數(shù)自由度aEb以上L1f=2-1+1=2aEC區(qū)L+SA2f=2-2+1=1bED區(qū)L+SB2f=2-2+1=1CABD區(qū)SA+SB2f=2-2+1=1CED線L+SA+SB3f=2-3+1=0a點(diǎn)L(A)+SA2f=1-2+1=0b點(diǎn)L(B)+SB2f=1-2+1=0aA線SA1f=1-1+1=1Aa延長(zhǎng)線L(A)1f=1-1+1=1bB線SB1f=1-1+1=1Bb延長(zhǎng)線L(B)1f=1-1+1=1t/oCt（時(shí)間）A:鄰硝基氯苯B:對(duì)硝基氯苯2.液相完全互溶固相完全不互溶的兩組分系統(tǒng)

cdefE’D’cdfcA:鄰硝基氯苯B:對(duì)硝基氯苯e精餾塔結(jié)晶器2結(jié)晶器1A:鄰硝基氯苯B:對(duì)硝基氯苯相圖繪制——溶解度法3.固相完全不互溶且生成化合物的系統(tǒng)A:四氯化碳B:對(duì)二甲苯穩(wěn)定化合物3.固相完全不互溶且生成化合物的系統(tǒng)A:四氯化碳B:對(duì)二甲苯穩(wěn)定化合物3.固相完全不互溶且生成化合物的系統(tǒng)A:四氯化碳B:對(duì)二甲苯穩(wěn)定化合物水硫酸二元系相圖SC1+SC2相圖不穩(wěn)定化合物異組成共熔點(diǎn)t/oCt（時(shí)間）cdd液相降溫不斷析出SAL和SA同時(shí)消失開(kāi)始析出SCSc的降溫開(kāi)始析出SA相圖t/oCt（時(shí)間）A1S1C1OeOlOO’O2C相圖NaClNaCl.2H2OH2OEbwH2O4.固相完全互溶或部分互溶的系統(tǒng)康銅（60%Cu，40%Ni）鋼（Fe，C）t/oCt（時(shí)間）4.固相完全互溶或部分互溶的系統(tǒng)液相降溫開(kāi)始析出固體液相消失液相不斷凝固固相降溫t/oCt（時(shí)間）4.固相完全互溶或部分互溶的系統(tǒng)液相降溫開(kāi)始析出Sa液相消失開(kāi)始析出SbSa+Sb的降溫不斷析出Sat/oCt（時(shí)間）4.固相完全互溶或部分互溶的系統(tǒng)液相降溫開(kāi)始同時(shí)析出Sa+Sb

液相消失Sa+Sb的降溫t/oCt（時(shí)間）4.固相完全互溶或部分互溶的系統(tǒng)Hg(A)-Cd(B)液相降溫開(kāi)始析出Sb不斷析出Sb開(kāi)始析出Sa液相消失Sa+Sb

的降溫液相完全互溶，固相完全互溶液相完全互溶，固相部分互溶液相完全互溶，固相完全不互溶液相部分互溶，固相完全不互溶的二元液固平衡相圖L+SBLL+SASA+SC1L+SC1L+SC1L+SC2SC1+SC2SC2+SBL+SBLa+Lb1234t/oCt（時(shí)間）例：有兩種物質(zhì)A、B，其熔點(diǎn)分別為，能形成穩(wěn)定化合物AB（熔點(diǎn)為100oC）及不穩(wěn)定化合物AB3，AB3于110oC時(shí)分解，得到固體B及含B為0.68（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）的液態(tài)混合物。已知該系統(tǒng)有兩個(gè)最低共熔點(diǎn)（0.18,70oC），（0.54,96oC

）。(1)試畫(huà)出該系統(tǒng)相圖的大致形狀；

(2)有1mol含B0.80的混合物冷卻，問(wèn)首先析出的物質(zhì)是什么？最多可得到多少該物質(zhì)？

ABABTxBABABTxB解：(2)首先析出純固體B

例：有兩種物質(zhì)A、B，其熔點(diǎn)分別為，能形成穩(wěn)定化合物AB（熔點(diǎn)為100oC）及不穩(wěn)定化合物AB3，AB3于110oC時(shí)分解，得到固體B及含B為0.68（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）的液態(tài)混合物。已知該系統(tǒng)有兩個(gè)最低共熔點(diǎn)（0.18,70oC），（0.54,96oC

）。(1)試畫(huà)出該系統(tǒng)相圖的大致形狀；

(2)有1mol含B0.80的混合物冷卻，問(wèn)首先析出的物質(zhì)是什么？最多可得到多少該物質(zhì)？

TwBabcdefg例：FeO與MnO2的熔點(diǎn)分別為1370oC與1785oC，已知該二元系在1430oC時(shí)出現(xiàn)了MnO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.60和0.30的兩個(gè)固態(tài)混合物和0.15的熔融液。在冷卻到1200oC時(shí)則變成質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.64和0.26的兩個(gè)固態(tài)混合物。試畫(huà)出該二元系液固平衡相圖的大致形狀。

TwMnO2FeOMnO2例：右面是A，B兩組分固態(tài)部分互溶系統(tǒng)的液固平衡相圖。M，N，O三點(diǎn)的組成wB分別為0.30，0.50和0.80。(1)試?yán)L出以D和P點(diǎn)為代表的系統(tǒng)的冷卻曲線；(2)將210gwB為0.60的系統(tǒng)Q冷卻到三相平衡溫度t1，有126gwB為0.80的固態(tài)混合物Sb析出，問(wèn)此時(shí)有哪些相成平衡？各相的質(zhì)量是多少？解：(1)例：右面是A，B兩組分固態(tài)部分互溶系統(tǒng)的液固平衡相圖。M，N，O三點(diǎn)的組成wB分別為0.30，0.50和0.80。(1)試?yán)L出以D和P點(diǎn)為代表的系統(tǒng)的冷卻曲線；(2)將210gwB為0.60的系統(tǒng)Q冷卻到三相平衡溫度t1，有126gwB為0.80的固態(tài)混合物Sb析出，問(wèn)此時(shí)有哪些相成平衡？各相的質(zhì)量是多少？解：(2)當(dāng)系統(tǒng)剛冷卻到t1，Sa還未析出時(shí)，按杠桿規(guī)則

∴此時(shí)只有固態(tài)混合物Sb和液相L兩個(gè)相成平衡。abcdef例：Sn和Ag的二元液固平衡相圖如圖所示。(1)指出圖中各相區(qū)的相；(2)熔融液從a點(diǎn)冷卻到b點(diǎn)時(shí)，有什