Задача по физической химии

[студент2.0]

Помогите кто может с решением, пожалуйста. Вообще не понимаю задачу.
Тетрахлорид углерода (Т) и 1,4 диоксан (Д) образуют конгруэнтно плавящееся соединение Т2Д. Составы эвтектических смесей 5,2 и 49,5 мол.% Д. Какие фазы постоянного состава выделяются при охлаждении жидкого раствора состава 4; 25; 40; 60 мол. % Д?

[Гесс]

Гм. Общий вид фазовой диаграммы с

конгруэнтно плавящееся соединение Т2Д

http://en.wikipedia.org/wiki/Congruent_melting
(Т2Д - это сколько мол % Д?)
и

эвтектических смесей 5,2 и 49,5 мол.% Д

нарисовать можете?

[студент2.0]

Что-то вроде этого будет? Я не понимаю, как из такой диаграммы узнать какие фазы выделяются.

Безымянный.jpg

[Maryna]

Представьте, что в этой диаграмме совмещены две: чистое вещество Т+T2D и T2D+чистое D, соответственно, с двумя эвтектиками. Линия соединения диаграмм - состав промежуточного вещества. Тогда на самой правой ветке будет выделяться вещество D, на среднем холме соединение, на правой ветке - Т.

[студент2.0]

Все равно ничего не понятно - из раствора состава 4% Д выплавится только чистое вещество Т?

[Maryna]

да, до левой эвтектики.

[студент2.0]

Т. е. ответ будет: при 4% Д кристаллизируется только Т, при 25% Д - Т2Д состава 25%Д и 75%Т, при 40% - Т2Д состава 40%Д и 60%Т, при 60%Д кристаллизуется только Д. ?

[студент2.0]

А еще можете подсказать как строить фазовую диаграмму кристаллизации если дана мольная доля расплава и температуры начала и конца кристаллизации? В методичках написано как строить по кривым охлаждения, но тут их не построить, т. к. время кристаллизации не дано.

[Maryna]

Т. е. ответ будет: при 4% Д кристаллизируется только Т, при 25% Д - Т2Д состава 25%Д и 75%Т, при 40% - Т2Д состава 40%Д и 60%Т, при 60%Д кристаллизуется только Д. ?

Ни в коем случае. Соединение у Вас постоянного состава - Т2Д. Оно таким составом и будет кристаллизоваться. В области между левой и правой эвтектиками. Левее и правее их - чистые Т или Д.

[Maryna]

А еще можете подсказать как строить фазовую диаграмму кристаллизации если дана мольная доля расплава и температуры начала и конца кристаллизации? В методичках написано как строить по кривым охлаждения, но тут их не построить, т. к. время кристаллизации не дано.

Время Вам и не нужно, все процессы равновесные. Если бы Вы привели все задание целиком, было бы проще (например, сколько дано точек). Пока могу предположить следующее: температура плавления чистого вещества - это начало диаграммы, мольная доля 1. Следующая точка - данные Вам мольная доля и температура начала кристаллизации. Температура окончания кристаллизации является точкой эвтектики и совпадает для всех составов. Соединяете две первые точки прямой и продлеваете ее до температуры эвтектики. Далее температуру плавления второго компонента (мольная доля 0) соединяете с точкой эвтектики. Получаете диаграмму. Словами непросто эти диаграммы рассказывать. Посмотрите тут, вдруг поможет
http://chemistry.ru/course/content/chap ... raph1.html

[Гесс]

Господа! что здесь творится!? Как у вас при вымораживании смеси получается только один компонент?

По второй задаче: для построения общего вида диаграмм кристализации неважны ни время ни молярные доли, так как они лишь влияют на наклон прямых и вытянутость кривых. А общий вид подразумевает что вы знаете как оно выглядит и при каких температурах лежат горизонтальные прямые.

[Maryna]

Господа! что здесь творится!? Как у вас при вымораживании смеси получается только один компонент?

Конечно. До эвтектики выпадает только один, при этом раствор обогащается вторым компонентом. При дальнейшем охлаждении - к этому кристаллическому компоненту присоединяется смесь кристаллов эвтектического состава. Если компоненты образуют соединение, то выпадает соединение НИЖЕ температуры его плавления.

[Гесс]

Да, эта формулировка хорошая, но вот это

Т. е. ответ будет: при 4% Д кристаллизируется только Т, при 25% Д - Т2Д состава 25%Д и 75%Т, при 40% - Т2Д состава 40%Д и 60%Т, при 60%Д кристаллизуется только Д. ?

- бред мягко говоря некорректно, особенно во второй части.
"При охлаждении 4% выдляется кристаллический Т, жидкая фаза при этом обогащается Д до достижения концентрации Д 5,2%." Из этих цифр даже можно определить соотношение массы кристаллических фаз после полой заморозки смеси.