大学物理化学经典课件5-6-相图.ppt

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1、物理化学BI—第五章2021/10/75.3.5二组元在液态完全互溶、固态生成化合物类型1.生成稳定化合物（同份熔融化合物、相合熔点化合物）2.生成不稳定化合物（异份熔融化合物、不相合熔点化合物）2021/10/75.3.5.1稳定化合物（同份熔融化合物、相合熔点化合物）稳定化合物，包括稳定的水合物，它们有自己的熔点，在熔点时液相和固相的组成相同。属于这类体系的有：的4种水合物酚-苯酚的3种水合物相图特点：两个简单低共溶点型相图的合并。2021/10/7Mg(A)-Si(B)系统的熔点-组成图21E2L5634DFGHJ2021/10/7形成稳定化

2、合物的相图举例与可形成化合物C，H是C的熔点，在C中加入A或B组分都会导致熔点的降低。这张相图可以看作A与C和C与B的两张简单的低共熔相图合并而成，所有的相图分析与简单的二元低共熔相图类似。2021/10/7形成稳定化合物的相图举例2021/10/7形成稳定水合物的相图举例与能形成三种稳定的水合物，即,,,它们都有自己的熔点。纯硫酸的熔点在283K左右，而与一水化合物的低共熔点在235K，所以在冬天用管道运送硫酸时应适当稀释，防止硫酸冻结。这张相图可以看作由4张简单的二元低共熔相图合并而成。如需得到某一种水合物，溶液浓度必须控制在某一范围之内。20

3、21/10/7形成稳定水合物的相图举例Question:与冰共存的硫酸水合物最多几种，与硫酸水溶液共存的水合物最多有几种？2021/10/7Na(A)-K(B)系统的熔点-组成图LL+AL+CL+BA+CB+CP点为不相合熔点TP为转熔温度转熔反应：化合物C(s)→Na(s)+lJEG:共晶线HFP:不稳定化合物生成丁字尺型2021/10/75.3.5.2不稳定化合物（异份熔融化合物、不相合熔点化合物）不稳定化合物，没有自己的熔点，在熔点温度以下就分解为与化合物组成不同的液相和固相。属于这类体系的有：2021/10/7形成不稳定化合物的相图举例在与

4、相图上,C是A和B生成的不稳定化合物。因为C没有自己的熔点，将C加热，到O点温度时分解成和组成为N的熔液，所以将O点的温度称为转熔温度（peritectictemperature）。FON线也称为三相线，由A(s)，C(s)和组成为N的熔液三相共存，与一般三相线不同的是：组成为N的熔液在端点，而不是在中间。2021/10/7形成不稳定化合物的相图举例2021/10/7形成不稳定化合物的相图举例相区分析与简单二元相图类似，在OIDN范围内是C(s)与熔液(L)两相共存。分别从a，b，d三个物系点冷却熔液，与线相交就有相变，依次变化次序为：a线：b线：

5、d线：希望得到纯化合物C，要将熔液浓度调节在ND之间，温度在两条三相线之间。2021/10/75.4二组分系统的气液平衡相图及应用p-x图和T-x图理想的完全互溶双液系蒸馏（或精馏）原理（了解）非理想的完全互溶双液系2021/10/7p-x图和T-x图二组分系统：变量通常是T，p和组成x。二组分系统状态图：需用三个坐标的立体图表示。保持一个变量为常量，从立体图上得到平面截面图。保持温度不变，得p-x图（恒温相图）（较常用）保持组成不变，得T-p图（不常用）保持压力不变，得T-x图(恒压相图）（常用）2021/10/7理想的完全互溶双液系(1)p-x

6、图（恒温相图）2021/10/7理想的完全互溶双液系（2）p-x-y图（恒温图）2021/10/7理想的完全互溶双液系三个区域（面）：在液相线之上，系统压力高于任一混合物的饱和蒸气压，气相无法存在，是液相区面）在气相线之下，系统压力低于任一混合物的饱和蒸气压，液相无法存在，是气相区（面）。在液相线和气相线之间是气-液两相平衡。液相线：p-xA线气相线：p-yA线2021/10/7理想的完全互溶双液系(3)T-x图（恒压相图）亦称为沸点-组成图。外压为大气压力，当溶液的蒸气压等于外压时，溶液沸腾，这时的温度称为沸点。某组成的蒸气压越高，其沸点越低，反

7、之亦然。2021/10/7理想的完全互溶双液系气相线（T-yB）液相线(T-xB)气相区（面）液相区（面）气-液共存区（面）T-x图：相点系统点相点2021/10/7三个坐标分别代表p，T,和x；理想的完全互溶双液系（4）T-p-x图（立体图）把p-x图和T-x图合在一起，就得到T-p-x三维图。2021/10/7非理想的完全互溶双液系(1)对拉乌尔定律发生偏差如图所示，是对拉乌尔定律发生正偏差的情况，虚线为理论值，实线为实验值。真实的蒸气压大于理论计算值。2021/10/7非理想的完全互溶双液系(2)正偏差在p-x图上有最高点在p-x图上有最高点

8、者，在T-x图上就有最低点（最低恒沸点）2021/10/7非理想的完全互溶双液系最低恒沸混合物是混合物而不是化合物它的组成