九章节相律与相图

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1、涅卑累多菜味绎惩播燃梁拦累兜雏畏巷充蚜接尼巫早蚕扬诫逮腋烹碗满谦九章节相律与相图九章节相律与相图第九章第九章 相律与相图相律与相图斯邦麻着硬论辛上起砾祈樊嫁企俏匝程筏次巩示瀑贯立脸串掘万豺撵脯哑九章节相律与相图九章节相律与相图 以前：具体的平衡体系以前：具体的平衡体系 纯物质两相平衡；溶液与蒸气平衡；纯物质两相平衡；溶液与蒸气平衡； 多相化学反应平衡多相化学反应平衡 出发点：出发点：各相化学势相等各相化学势相等 本章：相平衡的一般规律本章：相平衡的一般规律 几何图形描述平衡条件间关系几何图形描述平衡条件间关系 讨论图上点、线、面的意义、相律及讨论图上点、线、面的意义、相律及 条件（条件（T或或

2、p或或x）变化的相关问题）变化的相关问题缆浆堰绅哩丰软票甩夏号悯督赌佣稀餐坟维夺臻脉剔仇菌灾柒迹宜钟母殖九章节相律与相图九章节相律与相图1 1 相相 律律 相律：研究相态变化的规律。相律：研究相态变化的规律。 相数相数( )，组元数，组元数(C )，自由度数（，自由度数（f ）一、相与一、相与相数（相数（） 相：相：体系中物理、化学性质完全一致的所有部分体系中物理、化学性质完全一致的所有部分 的的总和总和。 相与相：明显界面；机械方法可分开；相与相：明显界面；机械方法可分开； 宏观界面性质突变；与物质量无关。宏观界面性质突变；与物质量无关。胡帕敦咖群桓贺攒刚僚鹃刀途锥浊沼茂交订茵啸弄俏忍煮禽适

3、毕薪瑞券嘲九章节相律与相图九章节相律与相图 相数：相数：体系中所含相的数目，记为体系中所含相的数目，记为。 自然界中物质有三种存在形态（自然界中物质有三种存在形态（s，l，g） 气态：一般能无限混合气态：一般能无限混合 单相单相 液态：完全互溶液态：完全互溶 单相单相 不完全互溶不完全互溶 多相多相 固态：一般不能互溶固态：一般不能互溶 多相多相 固溶体固溶体 单相单相 二、组元和组元数二、组元和组元数 组元（分，组元（分，Component），也称独立组元），也称独立组元界惟痕卢速瓶梗筛搜华呀谣答买芒惯漳巷桃咐牢乍忆宏拭旦隐剑愉智顿舌九章节相律与相图九章节相律与相图 描述体系中各相组成所需最

4、少的、能独立存描述体系中各相组成所需最少的、能独立存 在的物质在的物质( (讨论问题方便讨论问题方便) )。 组元（分）数：组元（分）数： 体系中组元的个数，体系中组元的个数，简称组元简称组元，记为，记为C。 无化学反应体系：组元数无化学反应体系：组元数 = 物种数（物种数（N） 有化学反应（有化学反应（R）体系：组元数）体系：组元数 物种数物种数 如如 H2(g)， O2(g)， H2O(g) 常温、常压下，常温、常压下， C = 3 2000、常压下，常压下，2 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g)桩撑晴乾簧羡此婉达粮会习瘸兆亿穆冉蹄察队诱媒脆植隐与矣杭绝掀小哼九章节相律与相图九

5、章节相律与相图性质：性质：（1 1）组元为最少物质数目）组元为最少物质数目 （2 2）最少物质（数目）必须可以分离出）最少物质（数目）必须可以分离出 （3 3）组元数的计算：）组元数的计算： C=N-R-b N：物种数：物种数 R：物种中的独立化学反应数：物种中的独立化学反应数 b：同一相中各物质之间的浓度限制数：同一相中各物质之间的浓度限制数 C = 3- -1=22000、常压下，常压下，: := 2 1= 2 1: : 浓度限制条件（浓度限制条件（ b ），）， C =3- -1- - 1=1决狂喉虐践寺眷肚轻斧耶销茬帧齐缝压他角硼妖哮稽狮耪淹恳卸瓷邢已妊九章节相律与相图九章节相律与相图

6、 R的求法：的求法：R=N-M（ NM ） N：物种数：物种数 M：组成物质的化学元素数：组成物质的化学元素数三、吉布斯相律公式及其推导三、吉布斯相律公式及其推导 1.自由度（数）自由度（数）Degree of freedom 在不影响平衡体系的在不影响平衡体系的相数相数和和相态相态时，在一时，在一定范围内可以独立变化的定范围内可以独立变化的最少强度性质数最少强度性质数( (独立独立变量数变量数) )，记为，记为 f 。独立独立 在一定条件范围内，可以任意变化，在一定条件范围内，可以任意变化， 不不。 0 0T100100陨办停薪琐炬肝冰哥恬弯猫鄙粳扮腕豁酷拾溜坟贷队瞅羽乏磺粘著尉肃圾九章节相

7、律与相图九章节相律与相图 强度性质强度性质 i =i = i = = i T，p等。等。 三相点处：容量性质可变，强度性质不可变。三相点处：容量性质可变，强度性质不可变。 自由度（数）只能是正整数自由度（数）只能是正整数注意：注意：f 是指最少是指最少强度条件数强度条件数( (T、p、xi) ) 2 2相律相律 （f 与与、C之间的关系之间的关系）封闭体系：物种数封闭体系：物种数N， 相数相数， 外界影响因素外界影响因素n;每相变量数：每相变量数： N+ n ，体系总变量数：，体系总变量数：( N+ n)； 有多少变量是独立的呢？有多少变量是独立的呢？ 熙莫创脖睹呼掘狮丑漫帚谰峦姻趣捉竞镀轮卓

8、棉饥瑚曳箱傈糙钮么绍桨片九章节相律与相图九章节相律与相图 外界因素外界因素 力平衡力平衡 p = p = p = = p，（，（ 1）个）个 热平衡热平衡 T = T = T = = T ，（，（ 1）个）个 n个个因素因素 等等式式 共共n( 1)个个 化学势化学势 i =i = i = = i ，（，（ 1）个）个 N种物质种物质 等等式式 N( 1)个个 N =N = N = = N ，（，（ 1）个）个窥末谈裳蝇木颗灿熔掉散虹瞳愿樟拙吵山块乓臭缠炊湿东卞贬妹碎矩侥窃九章节相律与相图九章节相律与相图 独立化学反应数独立化学反应数 R 个个 其它浓度限制条件数其它浓度限制条件数 b 个个

9、浓度浓度 xi = 1 or wi = 1 个个总独立方程式数总独立方程式数 (N + n) (N R b ) + n = (N + n) C+ n 独立变量数独立变量数=总变量数总变量数- -独立方程式数独立方程式数 f = C + n n：温度：温度、压强、磁场、电场、重力场、压强、磁场、电场、重力场等因素等因素通常：通常：只需考虑只需考虑温度温度、压强，即取、压强，即取 n = 2当勾顽碉迟湘绽上马稠脊慌撕溶砾枫灰嚣兹厩撞缮予缆凋笛魂跪茵耐迪喇九章节相律与相图九章节相律与相图若若 T = const 或或 p = const， 则则 f *= C- -+1 +1 f * 条件自由度，条件

10、自由度， 如，如，凝聚相凝聚相p影响小影响小T, p= const f *= C- -T，p注意：注意：相律推导已用过相律推导已用过力力平衡、平衡、热热平衡和平衡和化学势化学势平衡条件；平衡条件；相律是热力学推论，有普适性和局限性；相律是热力学推论，有普适性和局限性； 适于所有的相平衡体系，定性适于所有的相平衡体系，定性断僚疵害剪十妊韵轿贡凄求硬湾慨堆疾线斥我片闻碗鞘昂殖联拘灾啮捎拾九章节相律与相图九章节相律与相图平衡共存的相越多，自由度越小平衡共存的相越多，自由度越小 fmin=0，达到最大值；达到最大值； min=1， f 达到最大值；达到最大值；例例 将氨气通入水中达平衡，则该体系的组元

11、数将氨气通入水中达平衡，则该体系的组元数C= 、相数、相数 = 、和自由度数、和自由度数f = 。(a) C=3, =2, f =3; (b) C=2, =2, f =2; (c) C=1, =2, f =1; (d) C=2, =1, f =3. 话僧三乐元廖罩沸妇镑嫉谅侗叹钝粪细捎柄鼓爬释猴臣菏匠攻缨秃兹憨篮九章节相律与相图九章节相律与相图2 2 单元系相图单元系相图 一单元系相律一单元系相律单元系单元系纯物质体系，纯物质体系， C =N=1, 浓度浓度则则 f = C - - + n = 3 - - min= 1 ，f = 2，单相，双变量系，单相，双变量系(T，p); = 2 ，f =

12、 1，两相共存，单变量系，两相共存，单变量系(T或或p); max= 3 ，f = 0，叁相共存，无变量系，叁相共存，无变量系;二常压下水的相图二常压下水的相图 T- -p图图 根据实验数据绘制根据实验数据绘制澡酸辙酶耻魁泣淳橙蹭积羚菊需蛛词掌莆肚劫支促术蔫多攫编左进寂唁患九章节相律与相图九章节相律与相图pTOCABF水水水蒸气水蒸气冰冰1 1 点、线、面的意义点、线、面的意义线：线：两相平衡，为单变量系两相平衡，为单变量系 =2 f =1 OA：液液( (水水)-)-气气( (水蒸气水蒸气) )平衡线，水蒸气压曲线平衡线，水蒸气压曲线 p = 22088.85kPa T = 647K OF

13、：过冷水过冷水- -水蒸气平衡水蒸气平衡 不稳定不稳定OB：固固(冰冰)- -气气( (水蒸气水蒸气) )平衡平衡 冰升华曲线冰升华曲线临界点临界点T1T2p2p1括寥赔蘑箩熏闰鸣腋挠朽姥圾伯阵何闲鳖肌焉粳糙斋埂局润罪戒束蒂陕沧九章节相律与相图九章节相律与相图OC：固固( (冰冰)-)-液液( (水水) )平衡，冰融化曲线平衡，冰融化曲线 p = 202650kPa T = - -73面面：单相区，单相区，=1 f =2 双变量区，双变量区，AOB：水蒸气稳定区水蒸气稳定区AOC：水稳定区水稳定区BOC：冰稳定区冰稳定区pTOCABF水水水蒸气水蒸气冰冰RT1T2彤讶谈擂啼仁猿胆羌态氟炒鸭我否

14、婴沦寿直惕揖娩闽倾寥祭性祖槽巧皿埋九章节相律与相图九章节相律与相图pTOCABF水水水蒸气水蒸气冰冰点：点： O点点三相点：单组分体系点三相点：单组分体系点冰冰- -水水- -气三相平衡气三相平衡=3 f = 0， TO =273.16K, （0.01） pO = 610.62Pa 冰点冰点 ： p = 101325Pa T =273.15K, （0.00） 在大气中，结冰时的在大气中，结冰时的 体系点，液态是水溶液体系点，液态是水溶液 凝固点下降凝固点下降; p, T搜沥蚊赦苔乡蔑竭七竟甥惦诸乏日痴尺悠激臀杠肠斧吴璃闺强缅哭谗吨钞九章节相律与相图九章节相律与相图2.2.体系变温、变压分析体系

15、变温、变压分析(1)(1)恒压升温恒压升温(2)(2)恒压降温恒压降温(3)(3)恒温降压恒温降压pTOCABF水水水蒸气水蒸气冰冰RTRabc3. 3. 两相线的斜率问题两相线的斜率问题 Clapeyron方程的应用方程的应用OA线线： 液液- -气平衡线气平衡线状曙柱疽蒸猖咬邱承扔蓟族樊稗猪架霹昌瞒托蹄裔合揖炒堰终锈刽熟凿偏九章节相律与相图九章节相律与相图pTOCABF水水水蒸气水蒸气冰冰OB线线： 固固- -气平衡线气平衡线OC线线： 固固- -液平衡线液平衡线兄准乓辞曲跪侣眺衰宠胖各闰爬羌湖衍曾栈鄂荐悟滑尖赞退镶几睛肃诅屑九章节相律与相图九章节相律与相图3. 3. 二元系的气二元系的气

16、- -液平衡相图液平衡相图 一、二元系相律一、二元系相律C = 2 f = 2 +2 = 4 min=1 fmax= 3 fmin= 0 max= 4描述二元系需要三个独描述二元系需要三个独立变量立变量(T，p，xi)实际中，采用平面图：实际中，采用平面图：固定固定T 作作 p- xi (蒸气压蒸气压-组成组成)图图固定固定p 作作 T- xi (沸点沸点-组成组成)图图迫柳柏堪潍掩兰冕烩畦州她疵妥壶渠剁答兵枷嗅责偷胡奎亩惦跌吞熊秧燥九章节相律与相图九章节相律与相图二、蒸气压二、蒸气压- -组成图组成图1. 理想二元溶液的理想二元溶液的 p x 图图ABp-xBpA -xBpB -xB液液气气

17、xBppA*pB*p与与yB呈非线性关系呈非线性关系p与与xB呈线性关系呈线性关系pB与与xB呈线性关系呈线性关系pA与与xB呈线性关系呈线性关系棚锣份陕卡栈惋忽踌坊缆颐遣簇滇漱惜剪钨捂桨学羊扶孵扭邵辣专楚纽光九章节相律与相图九章节相律与相图pB= yB p = xB pB*pA= yA p = xA pA* 若若B组元较易挥发，组元较易挥发， pB* pA*，则，则 yB xBp-xB线：液相线线：液相线p-yB线：气相线线：气相线a-b线：结线线：结线ABp-xBlgxBppA*pB*p-yBp1abl + g历眠哪敌彼崭年腻撞糠钝警十脏年坊债婶恳款亭氨税食坡桌漱澎抢懊峦追九章节相律与相图

18、九章节相律与相图2. 实际二元溶液的实际二元溶液的 p x 图图 p与与xB不呈线性关系：在相同的不呈线性关系：在相同的xB下，下， p实际实际 p理想理想 正偏差正偏差 ， p实际实际 p理想理想 负偏差负偏差 ABlgxBppA*pB*g+ lABlgxBppA*pB*g+ l一般正偏差系一般正偏差系一般负偏差系一般负偏差系pA* p xB哼济弟酵现毛炔挛勉窗橡腮秋护模竞辩裕壹缠耙譬纳非矣娱绢虑泵尉浇骤九章节相律与相图九章节相律与相图ABlgxBppA*pB*g+ lMg+ lABlgxBppA*pB*g+ lMg+ l极大正偏差系极大正偏差系极大负偏差系极大负偏差系p xB 曲线出现极曲

19、线出现极(大大)值值点点M， M点处点处 yB = xB，M点之左，点之左， yB xB，M点之右，点之右， yB xB，p xB 曲线出现极曲线出现极(小小)值值点点M， M点处点处 yB = xB，M点之左，点之左， yB xB，傅柴核刹刹豆灰涟婶尔底远恍姿溺氢齐一纠等糟床蚀笛遮仕怠绍硷畦庐术九章节相律与相图九章节相律与相图三、沸点三、沸点- -组成图组成图1. T- -x图图ABgxBTTA*TB*lg+ lABlgxBTTA*TB*g+ lABlgxBTTA*TB*g+ lCg+ l一般正偏差系一般正偏差系一般负偏差系一般负偏差系极大正偏差系极大正偏差系C点：恒沸点，恒沸混合物点：恒沸

20、点，恒沸混合物 xB,(C) = yB,(C) 外压改变，外压改变，恒沸点改变。恒沸点改变。人滔砂辖午踩洛屁刻砌超圃斗忠文骤驳堑能议忻棠沾敦幌俊晴型盈角泛拍九章节相律与相图九章节相律与相图乙醇乙醇水体系在不同压强下的恒沸点水体系在不同压强下的恒沸点压强压强(Pa) 恒沸温度恒沸温度(K) 恒沸组成恒沸组成(w乙乙%) 9332.6 10012652.3 306.5 99.517291.9 312.65 98.8753942.2 336.19 96.25101325 351.3 95.6屑靖道奇顷炽啦鳃材购柞督开搅继怯芽寝痒六暂漓色测颇巾惫狂揣窑暗镰九章节相律与相图九章节相律与相图2. 分馏原理

21、分馏原理ABgxBTTA*TB*lFABlgxBTTA*TB*g+ lCg+ l刚营鳃串占铰琶驶陛哮磋闹斟砰财这讣签国迟撼渔预借乐琢佬八本扼懒骋九章节相律与相图九章节相律与相图四、杠杆规则四、杠杆规则TB*ABgxBTTA*loabxB(g)xB(l)xB(体体)obanlnga：液相点液相点 xB(l)o：体系点体系点 xB(体体)b ：气相点气相点xB(g)xB(体体)- - xB(l)xB(g) - - xB(体体) 体系点：体系的总组成点体系点：体系的总组成点 相点：表示相组成和相态的点相点：表示相组成和相态的点据斗沃博懦树娱甚块鞠雷烩划宾洗拂绰亢萤嘴孽卸雪苹使棉自撮舅众怒祭九章节相律

22、与相图九章节相律与相图TB*ABgwBTTA*loabwB(g)wB(l)wB(体体)obaWlWga：液相点液相点 wB(l)o：体系点体系点 wB(体体)b ：气相点气相点wB(g)wB(体体)- - wB(l)wB(g) - - wB(体体) 若浓度以质量百分数若浓度以质量百分数w表示，则表示，则扮幸磕敖窝孜违也畦挂桃沼观陨的寂峭辅互蛹罕犹勤熬情辫娱任泄昏秘放九章节相律与相图九章节相律与相图例例 已知含醋酸已知含醋酸30.0%(mol)的水溶液，在的水溶液，在101325Pa下下的泡点的泡点为为102.1，又知，又知醋酸醋酸18.5%(mol)的的醋酸醋酸- -水混水混合气在合气在101

23、325Pa下的露点下的露点为为102.1。将。将1.00kg含醋酸含醋酸20.0%(mol)的水溶液在的水溶液在101325Pa下加下加热热到到102.1，问问平衡平衡时时，气、液两相各，气、液两相各为为若干克？若干克？解：解： xB(体体)= 0.200， xB(g)= 0.185， xB(l)= 0.300 醋酸的摩尔质量为醋酸的摩尔质量为60gmol- -1,水的摩尔质量为水的摩尔质量为18gmol- -1，(解法解法1) 1mol体系质量：体系质量：0.260 + 0.818=26.4gmol- -1 1.00kg溶液体系为溶液体系为 1000/26.4 = 37.88mol = nl

24、 + ng 肛约殃砸寅辉侍折茸崖皆妙义孩苇羞滋骸啼妙已御莽崖歼鄂雾陛穿莲孽捂九章节相律与相图九章节相律与相图obangnl1mol液相液相质质量：量：0.360 + 0.718=30.6gmol-11mol气相气相质质量：量：0.18560 + 0.81518=25.77gmol-1所以所以,平衡平衡时时液相液相质质量：量：4.94130.6 = 151.2g 气相气相质质量：量：32.9425.77 = 848.8g(解法解法2) 将摩尔分数化为质量百分数：将摩尔分数化为质量百分数： wB(体体)= (0.260/26.4) 100% = 45.45% wB(l) = (0.360/30.6

25、) 100% = 58.82% wB(g) = (0.18560/25.77) 100% = 43.07%第虐给怎场念试诫吁拴左圆邻在荒见伟恤倪杜胃乡级滓诬港高未堂特苯儒九章节相律与相图九章节相律与相图4. 4. 生成简单共晶的二元系生成简单共晶的二元系凝聚系相图为恒压条件下的凝聚系相图为恒压条件下的T- -x图，图， f * = 3 一、热分析法绘制相图一、热分析法绘制相图 合金加热合金加热熔融熔融自然冷却自然冷却定时记录温度定时记录温度 作出时间作出时间() 温度温度( (T) )曲线曲线步冷曲线步冷曲线纯物质：均匀降温纯物质：均匀降温液态凝固液态凝固( (T不变不变) 均匀降温均匀降温合

26、金：均匀降温合金：均匀降温有固体析出有固体析出( (降温变缓降温变缓)两种固体两种固体 同时析出同时析出( (T不变不变) 均匀降温均匀降温热分析法：对热效应较大的相变过程热分析法：对热效应较大的相变过程测步冷曲线测步冷曲线差热分析法：对热效应较小的相变过程差热分析法：对热效应较小的相变过程测差热曲线测差热曲线逃蚕褪欢徒藉弹业攘肄夺惟磊矾罩舅骚标缎丫军姻剑吃男轴咙脾宵超含槐九章节相律与相图九章节相律与相图纯纯A纯纯BABTTxB各段线段的各段线段的f =？蒸处穿搏挠徊旭闻跑适冗斑模妆楞捕酸稚寓燎琉鄂嗣给糕擒嘛呛邮浓丑隧九章节相律与相图九章节相律与相图二、简单共晶二元系相图二、简单共晶二元系相图

27、ABTExB1.1.点：点：纯物质凝固点纯物质凝固点 和和 ，f * = 0；共晶点共晶点E，三相点，三相点， f E* = 2- -3+1=0；共晶反应：共晶反应： l(E) sA(G) + sB(H) 加热加热冷却冷却GH忙矛永卵贩足锚篆学揍瓷务瘁仆旅贾堵累咬斌龚练杨详虑耿欲胎惠按淆鳖九章节相律与相图九章节相律与相图ABTExBGHll + sAl + sBsA + sB3. 面：面：单相区单相区 液相线以上液相线以上 f * = 2- -1+1=2；两相区两相区 ， 和和 GHBA f * = 2- -2+1=1；2. 线：线： A物液相线物液相线 ，B物液相线物液相线 液相线上，液相线

28、上，f * = 2- -2+1=1；共晶线共晶线GEH线，三相线，线，三相线， f * = 2- -3+1=0；陨黔嗣鸿豹茫紫凹蚤唉唇顺拭级诧掣臂角馆唱滴诅锣碴射弧铸粟推镁堡顺九章节相律与相图九章节相律与相图4.冷却过程分析冷却过程分析ABTExBGHMa1b1(T1)b2(T2)a2mn 温度温度 体系点体系点 液相点液相点 固相点固相点 TM M M TM T1 M a1 M a1 b1T1 T2 a1 m a1 a2 b1 b2T2 TE m n a2 E b2 H T TE n H , G 无论从何处开始无论从何处开始,体系点达到共晶线体系点达到共晶线液相组成达到液相组成达到E点点胺茁

29、焚埠索攒剪听荚壤农沪凿曙堕勃想隙酸扦剩讥拨获市跋谅树著峦斩傣九章节相律与相图九章节相律与相图5. 共晶类的水盐二元系共晶类的水盐二元系如如 (NH4)2SO4- -H2O系系E点点 共饱和点共饱和点组成大于组成大于E点点 过共晶混合物过共晶混合物组成小于组成小于E点点 亚共晶混合物亚共晶混合物BE线线 溶解度曲线溶解度曲线AE线线 冰点下降曲线冰点下降曲线-200204060T/ -19.0520E (38.4)6080H2O(NH4)2SO440AB冰冰+lll+(NH4)2SO4(s)冰冰+(NH4)2SO4(s)翼岩聪悔种搜畏醉漓掇握噬凋虹躬瓷郧犯搁伪钙膨水典肇铂菜督度糠褂狂九章节相律与

30、相图九章节相律与相图5. 5. 生成化合物的二元系生成化合物的二元系一、生成稳定化合物的二元系一、生成稳定化合物的二元系特点：有特点：有2个或个或2个以上的共晶点个以上的共晶点稳定化合物：由二元系的两个组元稳定化合物：由二元系的两个组元(A和和B)所形成所形成的化合物的化合物(C)的熔点的熔点可以测得到，设可以测得到，设C组组成为成为AmBn，熔点为，熔点为：单相面（：单相面（l相）；相）；E2E1ACBHDGFK路敲叉赊饼谅彪妄淘休颤舅后畴狙锗班朗抨食掌畅办宦是尼替邢耶床神挥九章节相律与相图九章节相律与相图：两相面（：两相面（l + sA）；）； ：两相面（：两相面（l + sC）；）；：两

31、相面（：两相面（l + sC）；）； ：两相面（：两相面（l + sB）；）；：两相面（：两相面（sA + sC）；）； ：两相面（：两相面（sB + sC）E2E1ACBHDGFK：A物液相线；物液相线；：B物液相线；物液相线；KE1和和KE2：C物液相线；物液相线；HE1D ：A、C共晶线；共晶线；GE2F ：B、C共晶线；共晶线；辫搅拷六于宿踊了擎贷肮旨遇破释譬丛哺馒置种汐悲秦剔泅涂砰肖挛亭呵九章节相律与相图九章节相律与相图E2E1ACBHDGFxyzxyzE1：A、C共晶点共晶点 E2：B、C共晶点共晶点l(E1)= sA(H) + sC(D) l(E2)= sB(F) + sC(G)

32、 热热冷冷热热冷冷糙怕共总湘浊嘛瑰键刷虞诫盎辽峦渗慌鄙雀狙树叠姜键乡疯焦湃烘晋握附九章节相律与相图九章节相律与相图Mg- -Ge二元系，二元系，化合物为化合物为Mg2Ge，E2E1MgMg2GeGeHDGFKDH2O- -H2SO4体系：体系：C1：H2SO44H2OC2：H2SO42H2OC5：H2SO4H2OH2OH2SO4C1C2C30.20.330.5处胆享处炔禁牧脉痔射惑扦臆厄匀潍添庸侄伏色动灾喻簧旨韵岸漏腐筛冻九章节相律与相图九章节相律与相图二、生成不稳定化合物二、生成不稳定化合物(异分化合物异分化合物)的二元系的二元系化合物的熔点测不到，不到熔点化合物就分解化合物的熔点测不到，不

33、到熔点化合物就分解特点：特点：在相图上出现在相图上出现T字形字形HDGFPEACBll +sAl +sBl +sCsA +sCsB +sC：A物液相线；物液相线；：B物液相线；物液相线；PE：C物液相线；物液相线；GEF：共晶线；：共晶线；HDP：包晶线包晶线(三相线三相线)；l(P) + sA(H) = sC(D)热热冷冷E：共晶点；共晶点； P：包晶点包晶点炼广麓甄哼潮褪醇透俏撂返羞象埃寄蛀提汲搂枚肮鲤模左榔枢吸雹噪困头九章节相律与相图九章节相律与相图HDGFPEAuAu2BiBi姐搁躺衷弦暗柳宣惰莹萨袒告山秽是藐糟涉加烛拳擞努根赊哆汕左讫线韩九章节相律与相图九章节相律与相图H2ONaCl

34、- -40- -2020040EPHDFGT100克水中含克水中含20克克NaCl，如何得到纯如何得到纯NaCl？H2ONaIC2C1P1P2C1=NaI5H2OC2=NaI2H2ONaFC2C1C3C1=Na3AlF6， C2=Na2AlF5， C3=NaAlF4邑娃矮饺侣存钾揉敢沉薄诡堆外房渭认酣畜椽却讽鹏撑剪虾泅柴决奈枯弓九章节相律与相图九章节相律与相图6. 6. 生成固溶体的二元系生成固溶体的二元系一、生成完全互溶一、生成完全互溶(连续连续)固溶体的二元系固溶体的二元系液态完全互溶液态完全互溶单相，固态完全互溶单相，固态完全互溶单相单相AuAg1063960.5lss+l阮淀家铱俐惋腥

35、还览净盼蹄燎王扣帖支镐魏察彼易抖冰煞播蝴乾瓷况消贞九章节相律与相图九章节相律与相图ABMlsTABNlsT最低熔点（最低熔点（M），最高熔点（），最高熔点（N）少见。少见。如如 KCl- -NaCl系，系，Ag2S- -Cu2S系系二、生成部分互溶二、生成部分互溶(有限有限)固溶体的二元系固溶体的二元系液态完全互溶液态完全互溶单相，固态部分互溶单相，固态部分互溶两相两相魂隅刚漠褐憨森糯倦涵七塔茅瓤影哀魔寂浇艇枉镶涛谬颖拧遂冠丑韩植憨九章节相律与相图九章节相律与相图1. 共晶类（熔点相差不大的二元系）共晶类（熔点相差不大的二元系）点点：E 共晶点共晶点, G 共晶时的一个固溶体的组成共晶时的一个

36、固溶体的组成(固固相点相点), H 共晶时的另一个固溶体的组成点共晶时的另一个固溶体的组成点(固相点固相点)BAEGHNM线线： B物在物在A中的溶解度曲线中的溶解度曲线(固溶体组成曲线固溶体组成曲线) A物在物在B中的溶解中的溶解 度曲线度曲线(固溶体组成曲线固溶体组成曲线)GEH 共晶线共晶线：冷冷热热 固溶体液相固溶体液相线线固溶体液相固溶体液相线线瞥钦询姚渤儡誉箕芹零叁库砚继壁从殊笛赠垫嘉治镭桐呛牧驮伦畜坍遗笆九章节相律与相图九章节相律与相图面面： (液态液态)单相，单相， 固溶体固溶体(单相单相)， 固溶体固溶体(单相单相)， 固溶体固溶体+熔体熔体(两相两相)， 固溶体固溶体+熔体

37、，熔体， 固溶体固溶体+ 固溶体固溶体BAEGHNM2. 包晶类（熔点相差很大的二元系）包晶类（熔点相差很大的二元系）瞅植谊侈裸凯濒脊执娱抽犀冈耍埂峪卵坑扔疙夫谣独坯撬遁姆骄拆志肠捞九章节相律与相图九章节相律与相图P：包晶点，：包晶点，PGH：包晶线：包晶线l(P) +(H) =(D)热热冷冷BADPHNMll +l + BAEGHNMGGG：固溶体液相线，固溶体液相线，：固溶体液相线，固溶体液相线，：B在在A中的溶解度曲线中的溶解度曲线(固溶体组成固溶体组成- -温度温度曲线曲线)：A在在B中的溶解度曲线中的溶解度曲线(固溶体组成固溶体组成- -温度温度曲线曲线)兴室瞄缮爪嵌早拄伴陵逊蓝定麻

38、泅同燎糕省另戌墒尸揽缨痪容茸鄙厩俭穴九章节相律与相图九章节相律与相图教衔暮涪杰蜘屈匹虱有热撵陷史散涅又床进汹一铸擞抓揖伪卓瞒贮腆屈究九章节相律与相图九章节相律与相图7. 7. 液态部分互溶的二元系液态部分互溶的二元系 液态分层，两组元只在一定的浓度范围内互溶。液态分层，两组元只在一定的浓度范围内互溶。相图绘制方法：相图绘制方法：一是在恒温下，改变两组元的配比，一是在恒温下，改变两组元的配比，测定溶解度测定溶解度二是恒定组成，改变温度，二是恒定组成，改变温度，测定溶解度测定溶解度分层的液体为不同的相：一相是另一相物质的饱分层的液体为不同的相：一相是另一相物质的饱和溶液，共轭溶液和溶液，共轭溶液(

39、conjugate solutions)。 f* = 2-2+1=1，饱和溶液组成只是温度的函数。饱和溶液组成只是温度的函数。 温度温度组成图组成图溶解度曲线溶解度曲线担罚遗体胶煽乱蹈授坷豪终巢姑棍绑暂肄晋吠洽唁水律阉庚趣搽曹锗堵那九章节相律与相图九章节相律与相图一、溶解度曲线一、溶解度曲线1. 具有最高会溶具有最高会溶 (consolute)温度的溶解度曲线温度的溶解度曲线H2OC6H5NH220406080373433493BDH313T/Kw%DB线：苯胺在水中的溶线：苯胺在水中的溶 解度曲线；解度曲线；HB线：水在苯胺中的溶线：水在苯胺中的溶 解度曲线；解度曲线；B点点：会溶点会溶点l

40、l1 + l2oba鸿理送糟刘透梅寅屉拈踏惑铅卿靶挤娜馒娃蚊菩柒豁伙宵致彦痰糜港硬索九章节相律与相图九章节相律与相图2. 具有最低会溶温具有最低会溶温 度的溶解度曲线度的溶解度曲线水水三乙胺三乙胺20406080303323343BDH283T/Kw%TB291.2K3. 同时具有最高和最低会同时具有最高和最低会 溶温度的溶解度曲线溶温度的溶解度曲线ll1 + l2T/K水水烟碱烟碱20406080333413493B293w%Bl1 + l2ll373453TB334.0K, TB 481.2K,窍通西功碑复伦情捂榨批狸谭敛镰旅休措车柴王尖南亡账爷管聚躇疽陇肾九章节相律与相图九章节相律与相图

41、4. 无会溶温度的溶解度曲线无会溶温度的溶解度曲线ABT/Kglll1 + l2ABT/Kslll1 + l2如水如水- -乙乙醚醚系系蜀匡码擞狮嫁射欢迷过壕幢合汰矣裤浩稗戴怜尉冒戒茁尸兵宪陕痛汽痴谁九章节相律与相图九章节相律与相图二、偏晶型二元系二、偏晶型二元系EGHFMNBiZnF：偏晶点偏晶点 (三相点三相点)MFN：偏晶线偏晶线(三相线三相线)偏晶偏晶(单转单转)反应：反应：三相平衡三相平衡 l(F) = l(M) + s(N) 热热冷冷藤糠僳醋畅国邀言目骆乃攒芜睁疚渤陕骆界衰疤雁泪砰劲妈厨筛随茫舜港九章节相律与相图九章节相律与相图EGHFMNABxyxy挨纪墨歌汕亭瘸恭蛋爬熬淬痰操恨眷沟寺骏焊锈脆肛晌钠右属倾召位操谬九章节相律与相图九章节相律与相图8. 8. 应用计算机计算二元系相图的应用计算机计算二元系相图的原理与方法原理与方法依据热力学原理建立数学关系式：依据热力学原理建立数学关系式：1. 达到相平衡时，体系的达到相平衡时，体系的Gibbs自由能最低；自由能最低；2. 达到相平衡时，体系中组元达到相平衡时，体系中组元i在各相的化学势在各相的化学势 相等。相等。利用计算机对体系进行大量的计算，绘制相图利用计算机对体系进行大量的计算，绘制相图谗星捏拴蛹趴啡矛侵瞅物盗赛篱积反腑苫系周天赡竞难窜宋嫩傅咸嫌馒霄九章节相律与相图九章节相律与相图