Μάθημα : Φυσικοχημεία Ι (E 2024-25)

Συζητήσαμε πρώτα ότι ένα σύστημα τείνει αυθόρμητα προς καταστάσεις χαμηλότερου χημικού δυναμικού. Μεταξύ φάσεων που έχουν διαφορετική τιμή χημικού δυναμικού, ευσταθής είναι αυτή με την μικρότερη τιμή. Από την έκφραση του χημικού δυναμικού σε συστήματα ενός συστατικού dμ_Α = -s_Α dT + v_Α dP σε μια φάση Α, είδαμε σε διαγράμματα χημικού δυναμικού συναρτήσει θερμοκρασίας με σταθερή πίεση ή χημικού δυναμικού συναρτήσει πιέσεως με σταθερή θερμοκρασία. Σε αυτά εντοπίσαμε περιοχές μιας ευσταθούς φάσεως ή ισορροπίας δύο φάσεων. Τοποθετήσαμε τις συντεταγμένες των συνθηκών ισορροπίας (τιμές πιέσεως και θερμοκρασίας) σε διάγραμμα. Ο γεωμετρικός τόπος των συνθηκών ισορροπίας δύο φάσεων αποτελεί την καμπύλη ισορροπίας των φάσεων αυτών, ενώ σημεία εκτός της καμπύλης είναι περιοχές μιας φάσεως. Ένα τέτοιο διάγραμμα αποτελεί διάγραμμα φάσεων.

Αποδείξαμε τον κανόνα των φάσεων, f = c - p + 2, δηλ. το πλήθος των βαθμών ελευθερίας ενός συστήματος ή το πλήθος των ανεξάρτητων εντατικών μεταβλητών συστήματος που αποτελείται από c συστατικά και έχει p φάσεις σε ισορροπία. Διερευνήσαμε την σχέση αυτή για συστήματα ενός συστατικού: μονοφασικά (f = 2), διφασικά (f = 1), τριφασικά (f = 0). Οι περιπτώσεις αυτές αντιστοιχούν σε περιοχές του διαγράμματος φάσεων, σε καμπύλες του διαγράμματος και σε σημεία τομής των καμπυλών (τριπλά σημεία).

Αναπαραγωγή της διαλέξεως.

Βιβλιογραφία:
Κατσάνος: 99-101, 119-124
Atkins (11η) : 130-131, 125-126
Silbey: 177-180

Άσκηση 15:
Η ναφθαλίνη (ναφθαλίνιο C₁₀H₈) χρησιμοποιείται ως σκοροκτόνο όταν αποθηκεύονται τα μάλλινα ρούχα το καλοκαίρι. Όταν τα βγάζουμε ξανά τον χειμώνα, δεν βρίσκουμε συνήθως τους βόλους της ναφθαλίνης. Γιατί;