Chimica fisica 2 - Compendio (Parte 2 di 3)

Transizioni fase6 dilela equilibriocondizione di

daConsideriamo duesistema BA ecompostoun regionilorotra di mantenere PTequilibrioin ora esupponiamodi diquantitàcostanti isostanzapiccolaunae aggiungerecioè dai al sistema daiada II mini duefraTale ripartirài si questecomponente inregionitale chemodo DNBd haavràSi chequindidd G haMAa dddGB MBMB NB ha è dadi datatotaleLa all'equilibriovariazione energiaAGATAda OGBDNA DNA OMA MBMBAµQuesto risultato sistemiessere ageneralizzatopuo mu tifasci multicomponentie B 8 B ughMia_Mi Mi MaMy.

Sistemaliberta di ungradi di

I di èlibertàI di ilsistema varianzaun ogradi num rodelle variabili cheintensiveindipendenti esserepossonoil fasidivariate cambiare sistemanelsenza numero presenti.

Definizioni

discontinuità lesistema esistonoessoin non eomogeneo iltutto sistemacostantiintensiveproprietà;sue sono lungoè;sistema duecostituitoda sistemipiùoeterogeneoom geneile cambianointensive bruscamenteproprietà;e all'altrosistemada unpassando omogeneoè; difase sistema separataparte ununa tr miteomogeneoun'altradetta interfase dauna regione regi nesistemao di ilsistemacomponenti componenti numeroi sonoundistintedi chimicheminimo necessarie aspecific respecie chimica tuttela ledif sicompletamente composizioneche il sistemacostituiscono didi dalè; datoIl numero speciecomponenti numerochim chedi vincoli cioè; distechiometriciilN meno numeror lazionichimiche Mdi MNcomponentin.

Fasidelleregolala

sistemaConsideriamo di P fasi cinun equilibrio ecomp nentifase lacontiene e suase una componenticompos zioneconcentrazionipuò specificata 1cessere con inSiccomerelazionelavalequanto E 1 siticonsid ranofasi diil totale daconcentrazioniP conoscerenumeroSiccome variabilidevono considerareè anche leP c si1 variabili totali è;diintensive ilPet indipendentinumeroP 2C 1Consideriamo cheadesso equilibrioc sianocomponenti inlorofrachimico ovveroB rMiMi miSe sistemanel relazioni difasiP saranno p 1sono vici totale delleIlequilibrio componenteperogni numerorel zionidi èequilibrio quindiIPLa f del le variabilisistema sole Pdove Tsianovarianza edelle diilchimiche fasila concentrazione numeromaspecieè;costantesiaF 1P P1 CC 2 fasidelle diottenutoAbbiamo ladunque GibbsRegolaF PtC 2.

Sistemi ad acomponenteun

Per delledallasistema cad 1componente regolaun unafasi risulta chef 3 PCi possibilità3sono bi1P variantefSe sistema21 Se f2P 1 variantesistema2 monoFeoSe invariante3 sistemap3 di diConsideriamo statoil sistema adun unadiagrammasul P Tcomponente pianoP dicorrispondenza ognifase fha 2si dellele curve2 Lungo fase è; fditransiz 1fnel otriplopunto3.

Clapeyrondil'equazione

Consideriamo confine fra sistemafasidue BAil une perad una componente dicondizioniInfase A equilibriop a BAMa MIÈ fase B M2A BMaSottraendo duele equazioniTTrTi B BAAMn MaMa 11Siccome hasidà VA 5Ad diPMa Ma AAA STATTBDEB d PBB U2Un di risultacondizioni equilibrioin daidà dei diCEILEAP 45 ATtrasformazioneSiccome reversibile hasiunaper45 CI cherisulta infineit è;Tale direlazione detta edEquazione Clapeyron eval da fasetransizione diditipoqualunqueper.

Dil'equazione Clausius Clapeyron

Per datransizione fase solidocondensataunauna ol quidofase è;dialla l'Equazione ClapeyrongassosaEtSiccome cioè; lo considerandoVarisulta Usoche Ug iil hasiperfettogasVa a RIVgUg LIEGI d EMPAPEGI ISi di Clausiusottiene l'Equazionedunque ClapeyronÈIIConsiderando cheddi.