Ответы на экзаменационный билет № 5, одно из заданий которого требует указать основные типы диаграмм состояния

Билет 5

1.  3MgО_(тв) + 2[Al]= 3[Mg] + (Al₂O₃)

γ_Mg = 0,1

a_Al2O3 = 0,2

a_MgO =1

a_Al = 1

T = 1060 K

M_Mg = 24,3, M_Al = 27г/моль

Определить равновесную концентрацию магния в алюминии.

Решение:

ΔG^o _MgO = -728900 + 203,85 × 1060 К = - 512819 Дж/моль

ΔG^o _Al2O3 = -1685630 + 326,5 × 1060 К = - 1339540 Дж/моль

Вычислим изменение стандартной энергии Гиббса реакции  при температуре 1050К:

ΔG^o = ΔG^o _Al2O3 – 3ΔG^o _MgO = -1339540 – 3(-512819) = 198917 Дж

ΔG^o = -RTlnK_p

ln K = -ΔG^o/RT = - 198917/8,31×1060 = -22,58

K = 1,6×10^-10

Запишем выражение константы равновесия реакции:

K =

K =

1,6×10^-10 =  0,2 × a³_Mg

a_Mg =

a_Mg = X_Mg × γ_Mg

X_Mg = a_Mg/ γ_Mg = 0,93×10^-3/0,1 = 0,0093 моль = 0,93 масс.%

m% Mg =

3.Основные типы диаграмм состояния

1)  Диаграмма состояния 2-х компонентной системы с полной растворимостью в жидкой фазе и с полной нерастворимостью в твердой фазе с простой эвтектикой

2)  Диаграмма состояния 2-х компонентной системы с полной растворимостью в жидкой фазе, нерастворимостью в твердой фазе с образованием конгруэнтно плавящегося химического соединения

3)  Диаграмма состояния 2-х компонентной системы с полной растворимостью в жидкой фазе, полной нерастворимостью в твердой фазе с образованием инконгруэнтно плавящихся химический соединений.

4)  Диаграмма состояния 2-х компонентной системы с полной растворимостью в жидкой и  твердой фазе

5)  Диаграмма состояния 2-х компонентной системы с полной растворимостью в жидкой фазе, с ограниченной растворимостью в твердой фазе эвтектического типа

6)  Диаграмма состояния 2-х компонентной системы с полной растворимостью в жидкой фазе,  ограниченной растворимостью в твердой фазе с перетектикой

7)  Диаграмма состояния 2-х компонентной системы с ограниченной растворимостью веществ в жидкой фазе и с полной нерастворимостью в твердой фазе монотектического типа

4.Диаграмма состояния 2-х компонентной системы с полной растворимостью в жидкой фазе,  ограниченной растворимостью в твердой фазе с перетектикой

с₁ = 2-1+1=2

с₂ = 2-3+1=0

с₃ = 2-2+1=1

т.1                                т.2                                  т.3

Ф = 1                         Ф=3                                Ф=2

a_тв                                                                                   ж.р.                 a

                                      abж.р.

100%                           В24% А76%                 В15% А85%

1 кг                    m=364г   m=636г            m=375г   m=625г

с = 2-1+1=2

                           с = 2-3+1=0                       с=2-2+1=1

                                        

                           ×1000 = 364г                   ×1000 = 625г