|
 |
|
Može li sustav od dvije komp. imati jednu fazu (ako može-pr.)?
Da li se pri skrućivanju 1 mola neke tvari oslobodi manje ili više topline nego pri kondenzaciji pare te iste tvari u tekućinu? Zašto?
|
|
Ime i prezime:
MARIJA MRAVAK
marmrav1@inet.hr
|
 |
 |
Sustav od dvije komponente svakako može imati jednu fazu.
Dio sustava koji u svim svojim dijelovima ima jednaka kemijska i fizička svojstva naziva se fazom. Ako postoje dijelovi sustava koji se u nekim svojstvima razlikuju, sustav nije homogen (ali dijelovi sustava jesu) nego heterogen i sastoji se onda od više od jedne faze. Homogeni dijelovi sustava ili faze razdvojeni su plohom na kojoj se fizička i kemijska svojstva naglo mijenjaju. Svojsva, primjerice gustoća se ne mijenja plagano nego dolazi do skoka. S jedne strane plohe je faza jedne gustoće, a s druge strane druge gustoće. Pojedina faza naravno, ima jednaku gustoću u svim svojim dijelovima. Uvjet da pojedina faza, unutar svojih granica ima jednaka kemijska svojstva nužno povlači za sobom činjenicu da je kemijski sastav te faze jednak u svim svojim dijelovima. Može se i komponenta vrlo precizno definirati, ali mislim da to ovdje nije potrebno. Nije vjerojatno previše krivo ako se jednostavno uzme da je to broj različitih tvari u sustavu, opisanih različitim kemijskim formulama.
Primjer sustava od dvije komponente i jedne faze može biti smjesa vode i etanola. Te dvije tekućine se potpuno miješaju, sustav je homogen i ima jednu fazu. Smjesa vode i leda je primjerice sustav od jedne komponente (obje faze čine molekule H2O), ali dvije faze. I još napomena, ako na vodi pliva nekoliko odvojenih komada leda, svi ti komadi se smatraju jednom fazom.
Još da napomenem, postoji jedno vrlo bitno pravilo, zove se Gibbsovo pravilo faza. To pravilo povezuje broj komponenata i faza u sustavu s nečim što se zove broj stupnjeva slobode. To je onaj broj podataka koji mora biti poznat da bi stanje sustava bilo potpuno određeno. Dakle, ne može se sustav mijenjati baš bilo kak’. Ali o tome ćeš već čuti kad dođe vrijeme, ako će te zanimati.
Još jedan primjer, trojna točka vode (vrijedi i za bilo koju drugu tvar) je odabrana kao referentna točka za temperaturu upravo zato što je potpuno određena time da su u sustavu tri faze jedne komponente u ravnoteži: led, voda i vodena para. Ako je to zadovoljeno sustav nema niti jedan stupanj slobode - tlak u sustavu mora (!!!) biti 610,7 Pa i temperatura mora biti 273.16 K. Samo Gibbsovo pravilo ne daje odgovor na pitanje koje su to vrijednosti tlaka i temperature nego samo kaže da moraju imati neku fiksnu vrijednost.
A sad drugi dio pitanja, koliko ja znam, za sve tvari se skrućivanjem tekuće faze u krutu oslobodi manje energije nego kondenziranjem plinovite u tekuću. Meni se to čini potpuno logičnim jer se skrućivanjem tekuće faze u krutu molekule samo uredno poslože. Broj “ostvarenih interakcija” (koje snižavaju energiju sustava) se ne poveća znatno. Dok je kod kondenzacije to povećanje drastično (beskonačno?) jer je broj ostvarenih interakcija u plinovitoj fazi jednak nuli (recimo).
Energija se oslobađa jer se molekule približavaju jedna drugoj. Pri prijelazu iz tekuće u krutu fazu molekule su već blizu jedna drugoj.
|
|
|
Odgovorio:
Ivan Halasz
ihalasz@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
