(7)

рассчитаем среднее значение теплового эффекта реакции:

Вывод: Данная реакция является эндотермической, так как с ростом температуры увеличивается константа равновесия и равновесие смещается в сторону прямой реакции.

Вывод основан на принципе Ле - Шателье, который гласит: если на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать извне и тем изменить условия, определяющие положение равновесия, то в системе усиливается то из направлений процесса, течение которого ослабляет влияние этого воздействия, в результате чего положение равновесия сместится в этом же направлении. [4]

2.ПОСТРОЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ La--Sb

2.1 Построение и исследование диаграммы состояния La--Sb в атомных и массовых долях.

2.1.1 Данная диаграмма, изображённая на рисунке 5, является двухкомпонентной системой с полной растворимостью в жидком состоянии, с отсутствием растворимости в твердом состоянии, с образованием одного устойчивого химического соединения конгруэнтного плавления и образованием трех неустойчивых химических соединении инконгруэнтного плавления, с вырожденной эвтектикой.

Фазовый состав:

I (L): жидкий расплав;

II (L + SLa): жидкий расплав + кристаллы твердого р-ра на основе компонента La;

III (L + SLa2Sb): жидкий расплав + кристаллы твердого р-ра на основе компонента La2Sb;

IV (SLa + SLa2Sb): кристаллы твердого р-ра на основе компонента La + неустойчивое химическое соединение La2Sb ;

V (L+SLa3Sb2): жидкий расплав + устойчивое химическое соединение La3Sb2;

VI (L+SLa2Sb3): жидкий расплав + устойчивое химическое соединение La3Sb2;

VII (SLa2Sb + SLa3Sb2): неустойчивое химическое соединение LaSb3+ устойчивое химическое соединение La2Sb3;

VIII (SLa3Sb2 + SLaSb): неустойчивое химическое соединение LaSb+ устойчивое химическое соединение La3Sb2;

IX (L+ SLaSb): жидкий расплав + неустойчивое химическое соединение LaSb;

X (SLaSb + SLaSb2): неустойчивое химическое соединение LaSb+ неустойчивое химическое соединение LaSb2;

XI (L+ SLaSb2): жидкий расплав + неустойчивое химическое соединение LaSb2;

XII (SLaSb2 + SSb): кристаллы твердого р-ра на основе компонента Sb + неустойчивое химическое соединение LaSb2.

Точкa эвтектики:

E1: LE1 - SLa + SLa2Sb С=0 Ф=3

Переведём в массовые доли точки, соответствующие следующим атомным долям cурьмы: A=0,5 ат.д.; B=0,6 ат.д; C=0,74. Для этого воспользуемся следующеё формулой:

Проведём пересчёт для каждой из точек:

A:

B:

C:

2.1.2 На данной диаграмме имеется четыре химических соединения, которые условно обозначили следующим образом: LaxSby , LazSbw , LaaSbb , LacSbd . Индексы при химических элементах соответствуют количеству атомов. А количество атомов, в свою очередь, находится из отношения атомных долей этих элементов. Ниже приведены расчёты этих индексов:

x:y=атомная доля(La):атомная доля(Sb).

LaxSby

x:y=0.33:0.67

x:y=1:2

Отсюда следует, что химическая формула данного химического соединения LaSb2.

Аналогично, находим индексы для химического соединения LazSbw:

z:w=0.6:0.4

z:w=3:2

Следовательно, химическая формула данного соединения - La3Sb2.

Для химического соединение LaaSbb

a:b=0.5:0.5

a:b=1:1

Данная формула выглядит следующим образом: LaSb

Химическое соединение LacSbd

c:d=0.33:0.67

c:d=1:2

Получили химическое соединение, в котором содержание меди и лантана находится в равных пропорциях - LaSb2.

Скомпонуем полученные результаты: La2Sb, La3Sb2, LaSb, LaSb2.

2.1.3 Температура начала кристаллизации расплава системы La--Sb, содержащей 0,6 ат.д. Sb, равна 1475С, температура конца кристаллизации равна 1110С.

2.1.4 Первые выпавшие кристаллы из расплава, содержащего 0,6 ат. д. Sb находятся в виде неустойчивого химического соединения LaSb. Составу последней капли этого расплава соответствует точка перитектики Р3, содержащая 0,74 ат.д. Sb.

2.1.5 Воспользовавшись данными, полученными в пункте 2.1.1, определим по правилу рычага для системы La - Sb, содержащей 0,6 ат.д. Sb при температуре 12000C и при массе сплава 50г массы равновесных фаз:

mS=mL

mS=mL mS=29,2г

mS+mL =50г mL =20,8г

2.1.6 Число степеней свободы находится по правилу фаз Гиббса: С=К-Ф+1, где С - степень свободы, которая характеризует число независимых параметров, которые можно свободно изменять; Ф - число фаз системы; К - число компонентов системы.

Отсюда следует, что система, у которой:

состав 40 ат. д. Sb, температура 16900С, имеет: К=2, Ф=3, С=2-3+1=0;

состав 20 ат. д.Sb, температура 8000С, имеет: К=2, Ф=2, С=2-2+1=1;

состав 80 ат. д. Sb, температура 14000C, имеет: К=2, Ф=1, С=2-1+1=2.

2.1.7. При температуре, выше 14750C, состав системы La-Sb находится в виде расплава, Ф=1, С=2. При охлаждении до температуры 14750C расплав становится насыщенным неустойчивым химическим соединением LaSb, и начинается его кристаллизация. Система становится двухфазной, С=1. При дальнейшем охлаждении до температуры 11100C растет масса кристаллов химического соединения LaSb, состав расплава изменяется по кривой MP3, в нем увеличивается содержание сурьмы. Температуре 11100C соответствует точка перитектики P3, отвечающая составу его последних капель, здесь происходит перитектическое превращение:. Кристаллизация расплава заканчивается при температуре 11100C. При температуре ниже 11100C происходит охлаждение механической смеси твердых химических соединений LaSb и LaSb2, Ф=1, С=2.

Приложение А

Зависимость теплоемкости Н2 от температуры

1. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Т.1-4 книга вторая. Таблицы термодинамических свойств: Справочное издание / Под ред. В.П. Глушкова. - М.: Наука 1979.

2. Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплинам «Физическая химия» и «Химия». /ВГТУ; Сост. В.В. Корнеева, А.А Щетинин, Ю.П. Хухрянский, А.Н. Корнеева, 2002. 24 с.

3. Реми Г.Курс неорганической химии. 11-е издание, выполненное кандидатом химических наук А.И.Григорьевым .Т.1-4-М.:Мир,1972.

4. Коровин Н.В., Общая химия. - М.: Высшая школа, 2007.

5. Интернет. Сайт http://him.1september.ru.

6. Некрасов Б. Водород, Курс общей химии, 14 изд., М., 1962;

Страницы: 1, 2, 3