ФАЗЫ

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

В физической химии наиболее общее определение понятия «фазы» дается в разделе химической термодинамики. Фаза — это гомогенная, т. е. одинаковая, однородная во всех точках, система. Растворы, смеси газов или паров, чистые твердые или жидкие вещества представляют собой фазы. Гетерогенные системы, в отличие от гомогенных, состоят из нескольких фаз. Это, например, суспензии, эмульсии, туманы, смеси кристаллических веществ, композиты.

Каждое вещество может существовать в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. При некоторых условиях в равновесии друг с другом могут существовать две или даже три фазы. Переходы жидкость — пар, твердое тело — жидкость, твердое тело — пар называют фазовыми переходами первого рода. При этих переходах внешний вид, объем, плотность и некоторые термодинамические свойства веществ скачкообразно изменяются.

Равновесие между льдом и водой наступает, как известно, при 0° С и нормальном давлении. Существует так называемая тройная точка, когда лед, вода и пар находятся в равновесии друг с другом. Это наблюдается при температуре 273,16К и давлении 0,006 ат.

При давлении 2100 ат обычный лед плавится при 20° С, а при более высоком давлении он переходит в другие кристаллические модификации (видоизменения), образуя новые фазы. Таких модификаций в настоящее время известно семь, причем лед-VII (как его называют) устойчив при давлении около 40 000 ат и температуре до 190° С.

Есть фазовые переходы, при которых объем и плотность вещества не изменяются, а скачкообразно увеличиваются или уменьшаются теплоемкость, вязкость, коэффициент термического расширения, электрические свойства. Эти явления называют фазовыми переходами второго рода.