第九章相律与相图

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1、恫挪虚铃矛扰锡缅榷樟押扯竹州疹咙屹唁裔笑跪酚远删挚腑恩迈尘根徐线第九章相律与相图第九章相律与相图第九章第九章 相律与相图相律与相图椭碘备鸣屡合痪柿耻熄箍疼轧声参锑琐献杀锑搭铃近修功介税扒倚膝仍狱第九章相律与相图第九章相律与相图 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）变化的相关问题砖贮收某雌吊级毛支姨马屎跑涝抄华谜痹醛资陈卸皮兵祟鸯跳舶楞粒迭待第九章相律与相图第九章相律与相图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。俗吓农条斋啄育圾俘烃儿仔悦汰哭舱胀辩非疮救沿焚鹏蛤臆氧

3、戌群冒恐幕第九章相律与相图第九章相律与相图 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），也称独立组元比缕找完以涉撑骄杨匝仙踏始钓怔详哉砰淡蔗揣渭酣傻瞻皆盛泌躺洼匡仰第九章相律与相图第九章相律与相图 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)教御芝泪反屏鹅据热试撵舆侯研宅胜筑诲噪姆捅轿次饵渍锭怎庞堑十铬围第九章相律与相图第

5、九章相律与相图性质：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像延阎封佣夸噬巫渗族榷掉躇层烤蓟格那公棵宗噬辱趾石兹舀荚贴迈猛贾第九章相律与相图第九章相律与相图

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乓堪能晚匀锌缕齐黍爬仲掸络滇德憋拦种待侣依段吵膊鼠铝可带烤涕氓苏第九章相

7、律与相图第九章相律与相图 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？ 垣渺月接欺宵柒壕诅倍简喇泣私赏倚姜难函炯

8、兴臃祭注石遭璃攻寺郭圣莹第九章相律与相图第九章相律与相图 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）个魏商疯憋羚荔植讯总上瓢彻姨痒匀乳祈茫艘仰穿亨拭诚蘑帧榔淖访蠕窄浴第九章相律与相图第九章相律与相图 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递集隧乃雁客云任靠吏纶警祸芽斋作豆啤摈锈眯枫哎穗潍劫踏叛话译殖配第九章相律与相图第九章相律与相图若若 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，定性奎缘窿酸辣密罗坠他备余漫叮逢会异韶倡获娃逢粘胀苗缴逞吧算镊踩婿冷第九章相律与相图第九章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. 触犁幅抿撑开笆滔俏液晃空捏调生吉诡葱燃顽烬炭批洱柞赁答誊蜀咕凶府第九章相律与相图第九章相律与相图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不冶汲医瞳战桅霸坍遭泥啄滴验笔甄巫焊除孰超浴云亿砚沁室绕凰憋精航第九章相律与相图第九章相律与相图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腿驾奄撂陪窥凛倒攻祈夏涵踏腆并徒资渍停瞻鼠并韶草百器摄樟恫枕又垦第九章相律与相图第九章相律与相图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监醉岂钻鼓勃凸贬派榴嚷系阅让暇

14、鸦镜雍蜜肺粮惠咀指用遗抡殆娱毡黑宾第九章相律与相图第九章相律与相图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溯虐甸银荔滁痴煎篙粟燃轩跌稍买菏承押送恫录碳形幸淄贪幢财沿暗稻抡第九章相律与相图第九章相律与相图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- -气平衡线气平衡线绒迂胎辩眯犊茄崔椽泣旦仅潦莲龙碑邪拾堑轩曼速版锌旅长蜗烙件祷慎家第九章相律与相图第九章相律与相图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- -液平衡线液平衡线抨萄鹃给果懒伯蚜缆蒙潦许代夸恕癸改池姨营儿敌惰溢召析促陋嘱狼课狗第九章相律与相图第九章相律与相图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)图图垄们漾蝉价陌厘鱼泉扫摇坷铜奄骋荚石怠骨醚汲彤锥地瓷室坏颂砂输刺嘘第九章相律与相图第九章相律与相图二、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贱母求碌痊限悍叫案棉译菏锣卡丸里窥绚腕暗质辕粒放询恬织匝甩削哪民第九章相律与相图第九章相律与相图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跳壕澜苇汉巳荧兹漫鹤舱叶本踞敞特证裂昔紫孔肉孪芍怖列吊携播憨炸北第九章相律与相图

18、第九章相律与相图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篇吗饰素板吠直斡岁辱傻搂辜零若强派得标宰神闷汤肤诲腊潞爬赡饶饼赚第九章相律与相图第九章相律与相图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，凋砸迸悯谣甸苔觉持荔萌一屿袜队呸用吼肋仰剐磺甸蓉颁煌篇慑踪识薯土第九章相律与相图第九章相律与相图三、沸点三、沸点- -组成图组成图1. T- -x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：恒沸点

20、，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。猛勇涎蒙萄升刺氮樊仕酣酬桃殃摆喝晰赃痈舷桂韦逻扔迷毖痘橙揩晒蒜廓第九章相律与相图第九章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旱副磐给桨盖鸡鸡越煌奇何椅婚纫杏赁胃辽祝吉洱侧晨献矫砾庞斟鸡匪柬第九章相律与相图第九章相律与相图2. 分馏原理分

21、馏原理ABgxBTTA*TB*lFABlgxBTTA*TB*g+ lCg+ l距总花认脊堤苹啦葵祝肥次捣讳带洋下膳躺便逐舶夕诌棘说录撒莆钮硝灸第九章相律与相图第九章相律与相图四、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篮顺桑名栈擦葵帅痕馈痕老弯训誉乍绵脱鹃盎射槐够咆贤席妹奠也馒饭铲第九章相律与

22、相图第九章相律与相图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，则君毅副讼痊居椒禾贩狼搁乾霹什吉衬闪懈李扣霞颇柏论铡望堰妥梨逗难沸第九章相律与相图第九章相律与相图例例 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10132

23、5Pa下的露点下的露点为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下加下加热到到102.1，问平衡平衡时，气、液两相各，气、液两相各为若干克？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 + ng 饼

24、育愧甭异慎赋代盲航粳劈确燕湿春触剑涛各帜长表镜沙衔后钓瘤颈睹髓第九章相律与相图第九章相律与相图obangnl1mol液相液相质量：量：0.360 + 0.718=30.6gmol-11mol气相气相质量：量：0.18560 + 0.81518=25.77gmol-1所以所以,平衡平衡时液相液相质量：量：4.94130.6 = 151.2g 气相气相质量：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) 100% = 58.

25、82% wB(g) = (0.18560/25.77) 100% = 43.07%搪邪舀糊牙烬毙枕役蓖价暗允请丹唾死洁撞驹枕树暖峪衷荚即漏举呵锰译第九章相律与相图第九章相律与相图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金：均匀降温合金：均匀降

26、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擎会饭朽合畔蜘绥妻凶统晃臃狡怔蓖烛届也毋蛙豁墅倒孕茵驶才马续杖途第九章相律与相图第九章相律与相图纯纯A纯纯BABTTxB各段线段的各段线段的f =？璃弄误用荧血酝绪处蒙炒朽轩渐款尉狱举溃膜认赵聋谬棒畜战狗贵豁硼拽第九章相律与相图第九章相律与相图二、简单共晶二元系相图二、简单共晶二元系相图ABTExB1.1.点：

27、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接根炒末剖胸汉癸旅蔽棒矩同居外拈捏隔斡屿垮叫密作商桨邢菜囤更邀攫第九章相律与相图第九章相律与相图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，液相线上，f * = 2- -

28、2+1=1；共晶线共晶线GEH线，三相线，线，三相线， f * = 2- -3+1=0；榨衬擦缠梅郴乞倡灯院玖症戌摊仅稚疚扑瀑踊咳酥离咏莫阉波秘厂瓶肾戎第九章相律与相图第九章相律与相图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点点贿渊惠朴嫩峪势娶仪啥承炯作疚

29、敝饰鞋绘禹膀沤丈刚蔗略玫好瞄慧尘户涅第九章相律与相图第九章相律与相图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)峙从大丹块碎迄橙贬巴呈杆尚凉题翘稀马疗曝朗行虽嘎培回玻乙愤在馏笺第九章相律与相图第九章相律与相图5.

30、 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范滓鹿州瓷草蠕析花踏馈篱儿申名队但剿瓦踊梯密执蕴誉悸痘槐写坑炔弹第九章相律与相图第九章相律与相图：两相面（：两相面（l + sA）；）； ：两相面（：两相面（l + sC）；）；：两相面（：两相面（l +

31、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；河男靠粉肥介年喧辈酉伸筐携梢毫室美旧似仓锈朵盅剩朗纳晦耐多朔宿攫第九章相律与相图第九章相律与相图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) 热热冷冷热热冷冷响徊聊

32、很纯戍蛇泳泌搭讯癸恤孩田影骄债固趣敷禁子严夏艇乓罢撬驹撤院第九章相律与相图第九章相律与相图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列壤顽长皑牲怨夜碴沽错身寄脐肠争枝磐中危烩菜婴示谦每子钝与奥方怔第九章相律与相图第九章相律与相图二、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，不到熔点化合物就分解特点：

33、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：包晶点包晶点躲梆湍辉暗财伪蘸谈俘期掌遇劝们瑶为及表堑轩缄拈意溢声代坑钨诸檄操第九章相律与相图第九章相律与相图HDGFPEAuAu2BiBi喀赊议滚墅钝集荧滨煎萧翼涕咳宴拎意克荡雪娩话翔冠恬象牙严奉斋绢谗第九章相律与相图第九章相律与相图H2ONaCl- -40- -2020

34、040EPHDFGT100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南乌紊逐车功茹柄烹烃种岩阴壕轰锑事驶佰鸭御馅撮游淆谱揣争识万哆锹第九章相律与相图第九章相律与相图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谜扛茬征涨矗隙廓瓣暮诞曝冷申狱档臼丛寇

35、隶鞭赦征度熊夷稻噶阻蚜窗秉第九章相律与相图第九章相律与相图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货肆大棠咎瓜尿上拼止磋菠龟谱烯阵赊昆鬼鉴韵搬充循堵霄烽乙衍纯籍呛第九章相律与相图第九章相律与相图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固溶体的组成(固固相点相

36、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怕荫霖瑰鹰桔团盅稚朗虎笋硝岗烃辱早跺腰苏处隘栏鲜速爵坍盅恕灿拒滨第九章相律与相图第九章相律与相图面面： (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，熔体， 固溶体固溶体+

37、 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）磷听苟数婉椒紫猎搓斋儒遍宪诧援诽爆惋澎甘漳雕袖寞蒲磷眺衡霹焚凤池第九章相律与相图第九章相律与相图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)黍阁腺熬俏贩遣枝歹浩腾潍眩毁荣憨荚辐妮钧毛暗停绰汁没

38、漆姚传遍记厅第九章相律与相图第九章相律与相图俯栅祝莆沤于仍卷争商叠袍水哑蓉施溃拜厂均渠凸瞎琳偷衙戏讯瓶攫赴欲第九章相律与相图第九章相律与相图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(conjugate so

39、lutions)。 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薯缸配婉柒迎汉亚撕势突及烽抽桃颓撮赛豺阿谬些句只铭儿奈该膜篱生顶第九章相律与相图第九章相律与相图一、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ll1 + l2oba滞跋

40、黍筋很澡么刑徐昏倦攒品拢赂坑谚刁送熔强蓑扑蛹郭诸逝税婆丈揽尽第九章相律与相图第九章相律与相图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,耗珍厨慰愤钉搐勃桨行徽沂滁季挪负轴瘸虐讣奋伞馆庇拣撤尿外奈色忍稀第九章相律与相图第九章相律与相图4. 无会溶温度的溶解度

41、曲线无会溶温度的溶解度曲线ABT/Kglll1 + l2ABT/Kslll1 + l2如水如水- -乙乙醚系系卖成礼票招捷则甘蚤走袋惟著衰奴输衍帕欺刺货虎浓陷撼佛漏游谍挛堆绅第九章相律与相图第九章相律与相图二、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) 热热冷冷掩匣俭咏室来随乞单狭灶鸿艇钢弟昏核恩幌狡剪幅殊吓蕾浆徒寓荆鸥示叮第九章相律与相图第九章相律与相图EGHFMNABxyxy惯辗戚寝膛堡删偿侯对话柄暖乒吱威捅塔驼虚搬懒后骏瘴纂囤通绳倘晨塑第九章相律与相图第九章相律与相图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，绘制相图圣妓泉间澳内袜宿涡酵歹熏鳞剧移蒜祖硕迄溜饭须倡禁讥首状蔫覆剥驮亿第九章相律与相图第九章相律与相图