.3. Fázové rovováhy Buee e zabývat heterogeíi outavai obahujícíi jeu či více ložek, které olu cheicky ereagují. takové říaě očet ložek oovíá očtu cheických iiviuí (látek), kterýi je outava tvořea. Fázová rovováha vyjařuje tav, ky e eěí ložeí jeotlivých ází a tí e tey eěí očet ází v outavě. Fázový iagra graicky zázorňuje oíky rovovážé exitece (koexitece) ází. Poíka ázové rovováhy Pro outavu obahující jeu ložku () a vě áze (, ) ři kotatí telotě a tlaku latí G G,,,,, G + G, + Převeee-li ři kotatí telotě a tlaku iiiteiálí ožtví této látky z jeé áze o ruhé, uí být zěa látkového ožtví v těchto ázích až a zaéko tejá a ro G ytéu ůžee át ( ) G,. Ky bue ocházet k aovolé ázové řeěě? c G, < 0 tey ( ) 0 : < > 0 z áze, ke á látka vyšší cheický oteciál, bue aovolě ( ) < řecházet o áze < 0 látka bue aovolě řecházet oět z áze o vyšší cheické ( ) > oteciálu () o áze o ižší cheické oteciálu () 34
Ky bue v aé outavě aovat ázová rovováha? c G, 0 tey bue-li ít látka v obou ázích tejý cheický oteciál, ebue ít teeci řecházet z jeé áze o ruhé. Obecá oíka ázové rovováhy: outavě bue aovat ázová rovováha rávě tehy, kyž ro kažou ložku outavy bue latit, že její cheický oteciál je ve všech ázích tejý. Gibbův záko ází (ázové ravilo) Gibbův záko ází uává kolik itezivích tavových veliči lze v outavě obahující ložek a ází ěit, aiž e zěí očet ází v outavě (v outavě auje ázová rovováha). teziví veličia, jejíž hootu lze volit, e ozačuje jako tueň voloti. Počet tuňů voloti v e určí a záklaě této úvahy: Má-li aa lieárích rovic ro ezáých řešeí, ak á jeozačé řešeí ro a ekoečě oho řešeí ro <, ke ( - ) uává očet volitelých araetrů. Určit očet tuňů voloti ro aou outavu tey zaeá, určit rozíl ezi očte všech itezivích tavových roěých oiujících aou outavu a očte rovic, kterýi jou tyto roěé vázáy, chcee-li, aby v outavě aovala ázová rovováha. teziví roěé oiující outavu o ložkách a ázích očet itezivích roěých tlak, telota a olárí zloky všech ložek ve všech ázích + Rovice, kterýi jou tyto roěé vázáy: rovice oiující oíku ázové rovováhy očet rovic...... M... ( - ) 35
rovice lyoucí z eiice olárích zloků očet rovic x x x + x + x + x +... + x +... + x M +... + x Počet tuňů voloti: [ ( ) ] v + + Gibbův záko ází v + + JEDNOSLOŽKOÉ SOUSY likace Gibbova zákoa ází v + + + 3 + 3 0 + 3 3 axiálí očet tuňů voloti (,) ázový iagra je vojrozěrý ( ver. ) axiálí očet koexitujících ází 3 ro 3 koexitující áze eáe žáý tueň voloti, telota i tlak jou jeozačě áy, a ázové iagrau bue teto tav zobrazovat bo tzv. trojý bo ( t.b., t.b. ) ro koexitující áze áe jee tueň voloti, ezi tlake a telotou exituje ukčí závilot, a ázové iagrau bue touto tavu oovíat křivka ro ázi áe tuě voloti, a ázové iagrau bue oíky exitece áze řetavovat locha 36
Scheaticky zázorěý ázový iagra ro vou k 0 8 0 7 0 6 3 l 647 K k k t.b. t.b. 8.0 5 600 Pa Pa 73,6 K [Pa] o 0 5 8,0x0 t.b. 6,0x0 4,0x0 g,0x0 00 300 o 600 700 t.b. [K] v k Křivka zázorňuje závilot teze áry (rovovážého tlaku áry re. tlaku ayceé áry) a kaaliou a telotě, re. závilot bou varu a tlaku. elota (bo) varu je telota, ři které e teze áry rová vějšíu tlaku. Norálí telota varu je telota varu ři taarí tlaku. Křivka je hora ohraičea kritickou telotou k a tlake k. Křivka rerezetuje oíky ro koexiteci tuhé a lyé áze - tzv. ubliačí křivka, řetavuje tey závilot ubliačí teze áry ( teze áry a tuhou látkou) a telotě. Křivka 3 zobrazuje oíky koexitece kaalé a tuhé áze, zázorňuje tey závilot teloty (bou) táí a tlaku. Je to závilot trá, tey zěou tlaku lze ovlivit telotu táí je veli álo. U voy e vzrůtající tlake telota táí kleá, u většiy látek je tou aoak. eto jev ouvií hootai olárích objeů látky v kaalé a tuhé ázi a lze jej kvalitativě vyvětlit oocí chéatického zázorěí záviloti cheického oteciálu a telotě ři růzých tlacích. 37
S S () < S () l > () > (l) () () < (l) () () (l) (l) () (l) (l) t t t t Kvatitativí oi závilotí rovovážého tlaku a telotě v jeoložkové outavě Pro rovováhu vou ází, latí. Zěíe- li tlak o a telotu o tak, aby zůtala zachováa rovováha, uí latit Z orováí těchto rovic lye +. +. Cheický oteciál čité ložky je rove olárí Gibbově eergii G S. 38
Doazeí otaee S S ( S S ) ( ) 443.. S 443...... S.. S,.. řetavují zěu řílušé olárí veličiy ři reverzibilí ázové řeěě H.. Claeyroova rovice.. Claeyroova rovice je řeá rovice, která latí ro jakoukoliv vouázovou rovováhu v jeoložkové outavě. Pro rovováhu ezi koezovaou ází (, l) a lyou ází (g) lze Claeyroovu rovici ále uravit. Kokrétě ro rovováhu ezi kaalou a lyou ází: vý. ( g) ( l) ( g) Za řeoklau ieálího chováí lyé áze ak otaee řibližou rovici H R vý. l H R vý. Clauiova-Claeyroova rovice 39