物理化学第六章相变化.ppt

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1、作业作业5.3一定条件下，一定条件下，Ag与与H2S可能发生下列反应：可能发生下列反应：2Ag(s)+H2S(g)=Ag2S(s)+H2(g)25 C,100 kPa下，将下，将Ag置于体积比为置于体积比为10:1的的H2(g)与与H2S(g)混合气体中。混合气体中。（1）Ag是否会发生腐蚀而生成是否会发生腐蚀而生成Ag2S?(2)混合气体中混合气体中H2S气体的体积分数为多少时，气体的体积分数为多少时，Ag不会不会腐蚀生成腐蚀生成Ag2S?已知已知25C时，时，H2S(g)和和Ag2S(s)的标准摩尔生成吉布斯函数的标准摩尔生成吉布斯函数分别为分别为-33.56 kJ mol-1和和-40.

2、26 kJ mol-1.解解：!化学计量数化学计量数而非而非ln(1/10)作业作业5.8在在994 K，使纯氢气慢慢通过过量的，使纯氢气慢慢通过过量的CoO(s)，则氧化物部，则氧化物部分地被还原为分地被还原为Co(s)。出来的平衡气体中氢的体积分数。出来的平衡气体中氢的体积分数（H2)=0.025.在同一温度，若用在同一温度，若用CO还原还原CoO(s)，平衡后，平衡后气体中一氧化碳的体积分数气体中一氧化碳的体积分数（CO)=0.0192.求等物质的量求等物质的量的的CO和和H2O(g)的混合物，在的混合物，在994 K下通过适当催化剂进行下通过适当催化剂进行反应，其平衡转化率为多少？反应

3、，其平衡转化率为多少？物料衡算物料衡算K 作业作业5.12已知已知298.15 K，CO(g)和和CH3OH(g)的的fHm分别为分别为-110.525 kJ mol-1及及-200.66 kJ mol-1,CO(g),H2(g),CH3OH(l)的的Sm分别分别为为197.674 J mol-1 K-1,130.684 J mol-1 K-1及及126.8 J mol-1 K-1。又知又知298.15 K甲醇的饱和蒸气压为甲醇的饱和蒸气压为16.59 kPa,vapHm=38.0 kJ mol-1,蒸气可视为理想气体。求蒸气可视为理想气体。求298.15 K时，下列反应的时，下列反应的rGm

4、及及K.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)？解题思路：解题思路：CH3OH,l p*CH3OH,g p*CH3OH,l pCH3OH,g pSS1S3S2CH3OH,l pCH3OH,g p*CH3OH,l pCH3OH,g p*SS1S3S2 解：解：第六章第六章 相平衡相平衡相变过程的极限，达到相平衡的体系，宏观上相变过程的极限，达到相平衡的体系，宏观上没有物质在相间的净转移没有物质在相间的净转移相变化：相变化：物质从一个相转移到另一相的过程物质从一个相转移到另一相的过程相平衡：相平衡：相相 图：图：相平衡时，相平衡时，T、p及各相组成间的关系图及各相组成间的关系图相平衡原理 化学

5、化工生产中单元操作(蒸馏、结晶等)的理论基础 在冶金、材料、采矿、地质等生产中也必不可少相平衡研究内容：表达相平衡系统的状态如何随其组成、温度、压力 等而变化两种方法：数学公式如克拉佩龙方程、拉乌尔定律等等 相图直观本章主要介绍相律和一些基本的相图，以及如何由实验数据绘制相图、如何应用相图等等。6-1 相律相律相律是相律是Gibbs 1876年由热力学原理导出，用年由热力学原理导出，用于确定相平衡系统中能够独立改变的变量个数于确定相平衡系统中能够独立改变的变量个数 相相:系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分相数相数:系统内相的数目，用系统内相的数

6、目，用P表示表示1.基本概念基本概念（1）相和相数）相和相数反应系统反应系统 有两个固相，一个气相，总相数有两个固相，一个气相，总相数P=3（2）自由度和自由度数）自由度和自由度数自由度自由度是指维持系统相数不变情况下，可以独立是指维持系统相数不变情况下，可以独立改变的变量（如温度、压力、组成等），其个数改变的变量（如温度、压力、组成等），其个数为为自由度数自由度数，用，用F 表示。表示。例例 1：A（l）A（g）（单组分两相平衡系统单组分两相平衡系统）pA*=f（T）T、p 中只有一个独立变量中只有一个独立变量 F 1 例例 2：A+B（l）A+B（g）（二组分两相平衡系统二组分两相平衡系统

7、）p=f（T,xB）T、p、组成中有两个独立变量组成中有两个独立变量 F 2(3)组分数组分数 C 可独立变化数量的物种数可独立变化数量的物种数 物种数物种数 S 系统中化学物质种类数系统中化学物质种类数C=S R-RR 独立的化学反应数独立的化学反应数 p230R 附加的浓度限制条件数附加的浓度限制条件数关于关于R的说明：的说明：R=2R=2只有两个是独立的只有两个是独立的例：例：SO3、SO2、O2、系统系统有化学平衡：有化学平衡：2 SO2 O2 2SO3 S=3，R=1 C=2如果如果 开始时开始时 n（SO2）：n（O2）=2：1则则 R=1 C=1F=C P 2 P：相数相数式中式

8、中2：指指 T，p 这这两个强度性质两个强度性质如果系统恒如果系统恒T或或恒恒 p，则则 F=C P 11.相律只适合于热力学平衡系统；相律只适合于热力学平衡系统；2.S 种物质可以不存在于每一相中；种物质可以不存在于每一相中；3.考虑除温度、压力外的其他因素考虑除温度、压力外的其他因素 (外场外场)对平衡的影响对平衡的影响 F=C P+n4.对于凝聚系统，不考虑压力的影响，对于凝聚系统，不考虑压力的影响，F=C-P+12.相律的数学表达式相律的数学表达式说说 明明例例1：密闭抽空容器中放入过量固：密闭抽空容器中放入过量固体体NH4HS，有下列分解反应有下列分解反应:NH4HS(s)=NH3(

9、g)+H2S(g)，求此系统的求此系统的R、R、C、P、F 各为多少？各为多少？解：解：R=1，R=1（p（NH3）=p（H2S）C=S-R-R=3-1 1=1，P=2，F=C P+2=1 2+2=1，表明表明T、p、气相组成气相组成中仅有一个独立变量，中仅有一个独立变量，当平衡系统当平衡系统 T 一定时一定时p、气相组成也有确定值气相组成也有确定值例例2：在一个密闭抽空的容器中有过量的：在一个密闭抽空的容器中有过量的 固体固体 NH4Cl，同时存在下列平衡：同时存在下列平衡：NH4Cl（s）=NH3(g)+HCl(g)2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)求此系统的求此系统的 S、R、R、

10、C、P、F解：解：S=5，R=2，P=2 p(NH3)=p(HCl)+2p(H2)；p(H2)=p(Cl2)R=2 C=S R R=5 2 2=1，F=C P+2=1 2+2=1 表明表明T、p、气相组成气相组成中仅有一个独立变量中仅有一个独立变量,当平衡系统当平衡系统 T 一定时一定时p、气相组成也有确定值气相组成也有确定值课堂练习课堂练习(2)书上习题书上习题p273,6.1(3)NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)S=3,R=1,R=1 C=3-1-1=1;P=2;F=C-P+2=1-2+2=1(4)NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)S=3,R=1,R=0 C=3-1-0=

11、2;P=2;F=C-P+2=2-2+2=2(5)S=4,R=1,p(NH3)=p(H2O)=p(CO2),R=2 C=4-1-2=1 P=2 F=1-2+2=1(6)S=3,R=0,R=0 C=3-0-0=3 P=2 F=C-P+2=3-2+2=3(3)书上习题书上习题p274,6.2相律：确定系统的自由度数相律：确定系统的自由度数 自由度数自由度数=总变量数非独立变量数总变量数非独立变量数 =总变量数关联变量的方程式数总变量数关联变量的方程式数总变量数总变量数：包括温度、压力及组成：包括温度、压力及组成 S种物质分布于种物质分布于P个相中的每一相个相中的每一相 一相中有一相中有S个组成变量个

12、组成变量 P个相中共有个相中共有PS个个组成变量组成变量系统总的变量数为：系统总的变量数为：3.相律的推导相律的推导方程式数：方程式数：每一相中组成变量间每一相中组成变量间 每一种物质，化学势相等的方程式数每一种物质，化学势相等的方程式数=P1S 种物质，化学势相等的方程式数种物质，化学势相等的方程式数=S（P1）P个相中共有个相中共有P个关联组成的方程个关联组成的方程平衡时每种物质在各相中的化学势相等，即平衡时每种物质在各相中的化学势相等，即 若存在若存在R个独立的化学平衡反应，每一个反应个独立的化学平衡反应，每一个反应若还有若还有R个独立的限制条件个独立的限制条件则系统中关联变量的方程式个

13、数为则系统中关联变量的方程式个数为:R个独立平衡反应对应个独立平衡反应对应R个方程式个方程式相律：相律：自由度数自由度数=总变量数关联变量的方程式总变量数关联变量的方程式 F=(P S +2)-P+S(P-1)+R+R =S R-R P+2 =C P+2 6-2 单组分系统相图单组分系统相图1.相律分析相律分析单组分系统：单组分系统：C1，FCP23PF 最小为最小为0，F0 时时：P3，最多三相共存最多三相共存P最少为最少为1，P1 时时：F2，自由度最多有二个自由度最多有二个(T,p)可用可用 p T 图图来描述单组分系统的相平衡状态来描述单组分系统的相平衡状态OA：冰的熔点曲线：冰的熔点

14、曲线OB：冰的饱和蒸气压曲线：冰的饱和蒸气压曲线OC：水的饱和蒸气压曲线：水的饱和蒸气压曲线（蒸发）（蒸发）斜率斜率 斜率斜率 斜率斜率线：线：F 1OC：过冷水饱和蒸气压曲线：过冷水饱和蒸气压曲线2.水的相图水的相图 A C l (水）s(冰）O C g(水蒸气）水蒸气）BpT 点：点：F 0 O：三相点三相点 （0.01C，0.610kPa）三相点与冰点三相点与冰点 0C差别：差别：溶解了空气，凝固点降低溶解了空气，凝固点降低 压力因素压力因素 面：面：F=2 三个单相区三个单相区 l、g、s A C l (水）s(冰）O C g(水蒸气）水蒸气）BpT水的三相点与冰点区别：水的三相点与冰

15、点区别：三相点：三相点：纯水蒸汽、水、冰三相平衡共存纯水蒸汽、水、冰三相平衡共存冰冰 点点：101325Pa下被空气所饱和的水的凝固点下被空气所饱和的水的凝固点冰点为温度冰点为温度00为什么冰点低于三相点为什么冰点低于三相点 问问题题 对于水对于水p，T压力从压力从p=610.62Pa 101325Pa T1=0.00747K 空气在水中的溶解度空气在水中的溶解度稀溶液依数性冰点下降稀溶液依数性冰点下降 T2=0.00241K两种效应的总和使冰点下降值：两种效应的总和使冰点下降值：0.00241K+0.00747K0.01K作业：作业：6.2,6.4作业作业5.22解解（1）=0所以所以P,平

16、衡不移动平衡不移动(2):6.3 二组分理想液态二组分理想液态 混合物气液平衡相图混合物气液平衡相图当系统达气液平衡时：当系统达气液平衡时：P=2，F=22+2=2表明表明 T、p、yB、xB 中中只有两个独立变量只有两个独立变量即：即：p=f(T、xB)或或 T=f(p、yB)若若 T 恒定，恒定，则则 p=f(xB)或或 p=f(yB)可用平面图（压力可用平面图（压力组成图）组成图）表示上述函数关系表示上述函数关系若若 p 恒定恒定，则，则 T=f (xB)或或 T=f(yB)可用平面图可用平面图（温度（温度组成图）组成图）表示上述函数关系表示上述函数关系液相线：液相线：（pxB曲线曲线)

17、p=p*A(1-xB)p*BxB =p*A+(p*B p*A)xBT一定时，一定时，p xB为一直线为一直线1.1.压力压力组成图组成图气相线：气相线：（pyB曲线曲线)yB=p*B xB/p p*B p p*A yB xB 气相线位于液相线下方气相线位于液相线下方1pX BabL1L2G2L3G3Ml+gglT=const0G1杠杆规则杠杆规则:（求求气液气液两共存相的相对量两共存相的相对量)设设：nG气相量气相量 nL液相量液相量LMGl+gT=constaglp01xL xMxG整理可得：整理可得：即：杠杆规则杠杆规则杠杆规则杠杆规则几点说明：几点说明：用杠杆规则求两相数量时，可画出杠杆

18、示意图，用杠杆规则求两相数量时，可画出杠杆示意图，注意其对应关系及方向；注意其对应关系及方向；杠杆规则是依据物质守恒原理得出的，应用时不限杠杆规则是依据物质守恒原理得出的，应用时不限 于相平衡体系。于相平衡体系。2.温度温度组成图组成图液相线：液相线：（t xB)曲线曲线 ppA*(t)xA+pB*(t)xB pA*(1 xB)+pB*xB 液相线泡点线液相线泡点线,例例如如 t1:泡点泡点 气相线：气相线：（t yB曲线曲线)yB pB*(t)xB/p 气相线露点线气相线露点线 例如例如 t2:露点露点L2G2t2abL1G1t1l+glgp=const01xB例例 已知苯和甲苯形成理想液态

19、混合物，已知苯和甲苯形成理想液态混合物，(1)(1)求求90和和101.325kPa下，苯和甲苯体系达液气平下，苯和甲苯体系达液气平 衡时两相的组成？衡时两相的组成？(2)(2)若由若由4mol甲苯和甲苯和6mol苯构成上述条件下的液气平苯构成上述条件下的液气平 衡体系，求气、液相的量各多少摩尔衡体系，求气、液相的量各多少摩尔?已知已知90时时符合拉乌尔定律符合拉乌尔定律说明组成不变说明组成不变解：解：（1 1）（2 2）T、p不变，气液平衡时两相组成不变不变，气液平衡时两相组成不变而而解之解之(A+B)理想液态混合物，理想液态混合物，80 下在体积为下在体积为15dm3容器中加容器中加入入0

20、.3molA和和0.5molB，混合物在容器中达气液平衡时，测混合物在容器中达气液平衡时，测知系统压力为知系统压力为102.655kPa，液相中，液相中B B的摩尔分数的摩尔分数xB=0.55，求两纯液体求两纯液体80时时的饱和蒸气压的饱和蒸气压 pA*，pB*。设设容器中液相所占的体积相对气相可略，气体可视为理容器中液相所占的体积相对气相可略，气体可视为理想混合气。想混合气。课堂练习课堂练习解：体系总物质的量解：体系总物质的量则则总组成总组成由杠杆规则求气相组成由杠杆规则求气相组成yB：由由同理同理 6.4 6.4 6.4 6.4 二组分真实液态二组分真实液态二组分真实液态二组分真实液态 混

21、合物气液平衡相图混合物气液平衡相图混合物气液平衡相图混合物气液平衡相图真实液态混合物往往对拉乌尔定律产生偏差真实液态混合物往往对拉乌尔定律产生偏差,按按 px（y）图可将偏差分为四类图可将偏差分为四类:一般正偏差一般正偏差 （设设 p*B p*A）（p*B p（实）实）p*A(1-xB)p*BxB）一般负偏差一般负偏差 （p*A p（实）实）p*A(1-xB)p*BxB）最大正偏差最大正偏差 （p（实（实）p*B）最大负偏差最大负偏差 （p（实）实）p*A）1.1.一般正偏差（一般正偏差（p-x p-x(y y）、t-x(yt-x(y）图）图）pxB不为直线不为直线,p真实真实p理想理想,但但

22、pA*p xB 右侧：右侧：yB xB甲醇氯仿体系甲醇氯仿体系p-x-y相图相图特点：特点：与与 px 图图相反，相反，t x 图出现最低点图出现最低点最低点处：最低点处：y B=x B （恒沸混合物）恒沸混合物）最低点最低点 t：最低恒沸点最低恒沸点甲醇氯仿体系甲醇氯仿体系T-x-y相图相图3.3.一般负偏差（一般负偏差（一般负偏差（一般负偏差（p-x p-x(y y)、t-x t-x(y y)图）图）图）图）pxB不为直线不为直线,p真实真实p理想理想,但但 pA*p pB*氯仿乙醚体系氯仿乙醚体系p-x-y及及T-x-y相图相图4.4.最大负偏差（最大负偏差（最大负偏差（最大负偏差（p-

23、x p-x(y y)、t-x t-x(y y)图）图）图）图）特点：特点：液相线有最低点；液相线有最低点；气相线也有最低点气相线也有最低点最低点处最低点处：yB=xB气液两相区分为两部分：气液两相区分为两部分：左侧左侧：yB xB氯仿丙酮体系氯仿丙酮体系p-x-y相图相图特点：特点：与与 px 图图相反，相反，t x 图出现图出现最高点最高点最高点处：最高点处：yB=xB （恒沸混合物）恒沸混合物）最高点最高点t t：最高恒沸点最高恒沸点氯仿丙酮体系氯仿丙酮体系T-x-y相图相图偏差产生原因的定性解释偏差产生原因的定性解释:分子间作用力与理想情况不同分子间作用力与理想情况不同:A-B A-AB

24、-B负偏差负偏差(因分子不易脱离液态因分子不易脱离液态,即不易挥发即不易挥发)6.66.6 二组分液态部分互溶及二组分液态部分互溶及二组分液态部分互溶及二组分液态部分互溶及 完全不互溶系统相图完全不互溶系统相图完全不互溶系统相图完全不互溶系统相图一一.液态部分互溶液态部分互溶 1.1.液液液的相互溶解度液的相互溶解度两个平衡共存的溶液称为两个平衡共存的溶液称为共轭溶液共轭溶液H2O(A)-C6H6OH(B)系统系统t0wB%Cll1+l2100MNp=const.aL2L1tcMC苯酚在水中的溶解苯酚在水中的溶解 度曲线度曲线NC水在苯酚中的溶解水在苯酚中的溶解 度曲线度曲线C点：点：高临界会

25、溶点，高临界会溶点，或会溶点或会溶点 tc：高会溶温度高会溶温度水水苯酚苯酚单相区单相区(l )：F=C P+1=2 1+1=2 T 与浓度均为独立变量与浓度均为独立变量两相区两相区(l1+l2)：F=2 2+1=1 T 与两相组成只有一个独立变量与两相组成只有一个独立变量即：即：wB(l1)=f(T),wB(l2)=f(T)杠杆规则适用于两相区：杠杆规则适用于两相区：水水 (A)-(A)-三乙基胺三乙基胺 (B)(B)系统系统t0wB%Cll1+l2100tCp=const.水水 (A)-(A)-烟碱烟碱 (B)(B)系统系统t0wB%ll1+l2100p=const.有高、低两个会溶点有高

26、、低两个会溶点tc低会溶低会溶温度温度问题：问题：水和正丁醇部分互溶，一定温度压力下分成平衡的两水和正丁醇部分互溶，一定温度压力下分成平衡的两相，向其中加入一些水后重新分成平衡的两相，两相中水相，向其中加入一些水后重新分成平衡的两相，两相中水的浓度：的浓度：a.a.都增大了都增大了 b.b.都减小了都减小了c.c.都没变都没变 d.d.水相中水的浓度增大了水相中水的浓度增大了相律分析：相律分析：2.g l1 l2 平衡相图（两种类型）1)1)气相组成位于两液相组成之间气相组成位于两液相组成之间0100wB%l1+l2l1l2tPQgg+l1g+l2GL2L1MNp=const.水水(A)(A)

27、正丁醇正丁醇(B)(B)系统系统 单相区：l1,l2,g F=C-P+1=2-1+1=2 温度、组成均为独温度、组成均为独立变量立变量两相区：l1+l2，g+l1，g+l2 F2-2+1=1温度、两相组成只温度、两相组成只有一个独立变量有一个独立变量ABL1GL2线：三相线（线：三相线（g-l1-l2 平衡共存）平衡共存）l1(L1)+l2(L2)g(G)F=C-P+1=2-3+1=0温度、三相组成都有确定值温度、三相组成都有确定值三相线对应的温度三相线对应的温度共沸温度共沸温度图中图中L1，G，L2 三个点代表各相组成三个点代表各相组成系统点为系统点为a，沿沿aaaa 加加热热a a点：二共

28、轭液相点：二共轭液相t t ，二相组成沿二相组成沿ML1,NL2 变化变化t t三相线：两液相共三相线：两液相共沸有气相生成沸有气相生成l1(L1)+l2(L2)g(G)t 不变，直至不变，直至 l2 2 消失消失t ，到到e e点后，液相消点后，液相消失，失，进入气相进入气相区区0100wB%l1+l2l1l2tPgg+l1g+l2GL2L1MNp=const.aabbe系统点为系统点为b b，沿沿bbbb 加热：加热：t 三相线：三相线：l1+l2 g(G)，l1,l2同时消失后，进入气相区同时消失后，进入气相区压力足够大时的温度压力足够大时的温度组成图组成图xBt01lgp=const.

29、l1+l2g+lg+l当当p p 时：两液体沸点时：两液体沸点,共沸温度共沸温度 p p 至足够大时：至足够大时：泡点泡点会溶点会溶点相图分为两部分：相图分为两部分：上：有最低恒沸点的气液上：有最低恒沸点的气液 平衡相图平衡相图下：二液体的相互溶解度图下：二液体的相互溶解度图（压力对液体的相互溶解度曲线影响很小）（压力对液体的相互溶解度曲线影响很小）2)2)气相位于液相组成同侧气相位于液相组成同侧三相平衡时：三相平衡时：气相点位于三相线一端气相点位于三相线一端l1(L1)l2(L2)g(G)l1+l2g+l2g+l1l1l2gp=const.GL1L2ABttw%二二.液态完全不互溶系统液态完

30、全不互溶系统 温度温度-组成图组成图 二组分完全不互溶二组分完全不互溶 p总总pA*+pB*当当 p总总p外外时的温度时的温度称称共沸点共沸点 t共共t共共 tB*tA*应用：水蒸气蒸馏应用：水蒸气蒸馏G点点:yB pB*/p总总 gt01A(l)+B(l)Gt共共A(l)+gg+B(l)xBp=const.二组分系统液二组分系统液-固平衡相图固平衡相图 固态不互溶凝聚系统固态不互溶凝聚系统 生成化合物的凝聚系统生成化合物的凝聚系统 稳定化合物稳定化合物 不稳定化合物不稳定化合物 固态互溶凝聚系统固态互溶凝聚系统 完全互溶系统完全互溶系统 部分互溶系统部分互溶系统tB*ltA*tABA(s)+

31、B(s)LS1S2A(s)+ll+B(s)xB1.1.相图分析相图分析 有有低共熔点低共熔点相图相图两相区两相区:A(s)+l,l+B(s)F=2-2+1=1t、液相液相组成中只有一个组成中只有一个独立变量独立变量 S1LS2：三相线，三相线，A(s)+B(s)l(L)F=2-3+1=0 t t、液相液相组成均有确定值组成均有确定值 t-t-低共熔温度低共熔温度液相液相组成（组成（L点）点）-低共熔组成低共熔组成6.7 6.7 固态完全不互溶固态完全不互溶固态完全不互溶固态完全不互溶 系统液系统液系统液系统液-固平衡相图固平衡相图固平衡相图固平衡相图tB*tA*ltABA(s)+B(s)LS1

32、S2A(s)+ll+B(s)xBtA*L：析出固体析出固体A的温度的温度 与液相组成的关系与液相组成的关系亦称为亦称为A溶液溶液的凝的凝固点降低曲线固点降低曲线tB*L：析出固体析出固体B的温度的温度 与液相组成的关系与液相组成的关系 亦称为亦称为B 溶液溶液的凝的凝固点降低曲线固点降低曲线系统点为系统点为a a，沿沿aeae 线降温线降温t 至至b点：开始析出固体点：开始析出固体At t 继续析出固体继续析出固体A；液相组成沿液相组成沿tA*L线变化线变化到到c 点时，液相组成为点时，液相组成为L t 至至d 点：固体点：固体B开始开始析析出出，液相组成为液相组成为L，t 恒定恒定直至直至液

33、相消失液相消失，t 进进入入A(s)+B(s)两相区两相区S2ltABA(s)+B(s)LS1A(s)+ll+B(s)xBLabcdeS 2.绘制相图方法绘制相图方法 热分析法：热分析法：Bi-Cd系统的冷却曲线及相图系统的冷却曲线及相图tBiCdBi(s)+Cd(s)L2l+Bi(s)w%l+Cd(s)时间时间a b c d el20706.8 6.8 生成化合物的二组分生成化合物的二组分凝聚系统相图凝聚系统相图1.1.生成稳定化合物系统的相图生成稳定化合物系统的相图稳定化合物：稳定化合物：在固相、液相都可在固相、液相都可存在。称为有相合熔点的化合物。存在。称为有相合熔点的化合物。例：苯酚例

34、：苯酚(A)(A)苯胺苯胺(B)B)系统系统 A+B ABR点：点：稳定化合物的熔点稳定化合物的熔点 FC-P+1=1-2+1=0L1、L2：低共熔点低共熔点 此图相当于两个有低共此图相当于两个有低共熔点相图组合在一起。熔点相图组合在一起。QlPtABA(s)+C(s)A(s)+ll+C(s)C(s)+B(s)L2l+B(s)CL1l+C(s)xBR2.2.生成不稳定化合物系统的相图生成不稳定化合物系统的相图QlPtABA(s)+C(s)S1S2A(s)+ll+C(s)C(s)+B(s)Ll+B(s)CS1S2LabA+B CC：不稳定化合物，只不稳定化合物，只 能在固态时存在能在固态时存在。

35、ab液相降温液相降温开始析出开始析出B(s)l+B(S)C(S)l l+B(S)+B(S)消失C(SC(S)降温生成C(s)S1LS2:A(S)+C(S)l(L)L S 1S 2 :C(S)l(L)+B(S)6.9 6.9 二组分固态互溶二组分固态互溶 系统液固平衡相图系统液固平衡相图1.1.固态完全互溶系统的相图固态完全互溶系统的相图A和和B在固态以分子在固态以分子(原子、原子、离子离子)水平混合。水平混合。条件：条件：A和和B大小相近，大小相近，晶格类似晶格类似例：例：Au-Ag,Co-Ni,Au Pt，AgCl-NaCl上线：液相线，上线：液相线，或凝固点线或凝固点线；下线：固相线，或熔

36、点线下线：固相线，或熔点线AuAgp=const.tlSl+sw%a b降温的步冷曲线：降温的步冷曲线：液相降温液相降温开始析出固相开始析出固相液相消失液相消失固相降温固相降温有些系统具有最低有些系统具有最低(高高)熔熔点，例：具有最低熔点：点，例：具有最低熔点：HgI2-HgBr2,Cu-Mn(有最高熔点的系统较少有最高熔点的系统较少见见)AuAgap=const.tlSbS2L2S1L1t2t1l+sw%2.2.固态部分互溶系统的相图固态部分互溶系统的相图(1)(1)系统有一低共熔点系统有一低共熔点ABw%+tPQl+ll+LS2S1MNbacS1M:B B于于A A中的溶解度曲线中的溶解

37、度曲线S2N:A A于于B B中的溶解度曲线中的溶解度曲线 S1LS2：三相线三相线 (S!)+(S2)l(L)：B在在A中形成的中形成的固固 态溶液态溶液 ：A在在B中形成的中形成的固固 态溶液态溶液三相线三相线温度：温度：称低共熔温度称低共熔温度(2)(2)系统有一转变温度系统有一转变温度Hg w%Cd tQPall+l+三相线：三相线：l+对应温度：对应温度：转变温度转变温度a液相降温液相降温开始析出开始析出 转变温度转变温度开始析出开始析出 液相消失液相消失 降温降温基本要求基本要求:理解相律的推导和意义，会用相律分析系理解相律的推导和意义，会用相律分析系统的自由度；统的自由度；掌握掌握单单组分系统、组分系统、二二组分组分 (理想和实际理想和实际)系系统各种类型相图的特点和应用；统各种类型相图的特点和应用；能用相律能用相律分析相图分析相图，并用，并用杠杆规则杠杆规则进行计进行计算；算；指出相图中各区、线、点的指出相图中各区、线、点的稳定相态稳定相态、存、存在的平衡及在的平衡及自由度数自由度数，绘制凝聚系统相图，绘制凝聚系统相图 中各点的中各点的步冷曲线步冷曲线