Олег спросил 6 лет назад
Доброе утро Михаил Валерьевич,
У меня появился вопрос про правило фаз в системе: CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)
(это раньше было в лекции 15 осень)
Смотрите, начинаем реакцию с разложения чистого CaCO3(s) и при определенной фиксированной температуре и давлении CO2 установилось химическое и фазовое равновесие.
Правило фаз: f = C – P + 1 (T=const)
Веществ в равновесии три, но их количества связаны константой равновесия и стехиометрией (СaO:CO2 = 1:1). То есть компонент один (С = 1). Фаз в системе три: газ CO2 и две чистых твердых фазы CaCO3 и CaO.
Получается что число степеней свободы f = 1 – 3 + 1 = –1 (отрицательная величина)
Помогите, пожалуйста, разобраться что не так.
Спасибо!
Михаил Валерьевич Коробов Админ. ответил 6 лет назад
Олег, добрый день! Простите, что долго не отвечал. Меня не было в Москве.
Здесь два компонента в любом случае. Любые два из трех. Иначе вы не опишите состав ваших фаз. Если компонет — один, например, CaCO3, то, что такое газовая фаза, состоящая из СО2? Итак, два компонента. Самый удобный выбор — СО2 и СаО. Тогда f = 2-3+2 = 1. Допустим, вы фиксируете давление. Тогда f=2-3+1=0, и существует единственная температура, при котором такое равновесие возможно. Это температура, при которой константа равновесия равна заданному вами внешнему давлению. Или вы фиксируете температуру. Опять f=2-3+1=0, и существует единственное давление, при котором такое равновесие возможно.
Или может быть это значит, что мы не можем просто так произвольно взять любую T=const. Такое будет только при строго определенной температуре, и строго определенной величине давления газа CO2 и тогда f = C – P + 2 = 1 – 3 + 2 = 0. Тогда вроде все сходится 🙂
я кажется глупость написал, это же всё разные вещества, нельзя сказать что фаза CaCO3 находится в равновесии (фазовом) с фазой CaO или с CO2 – это чисто химическое равновесие, а фазовое здесь не при чем, в том смысле, что нельзя приравнять например химические потенциалы CaCO3 в разных фазах, потому что он находится в своей фазе, а не распределен по разным фазам (то же самое для CaO и CO2)