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Termodinamica Chimica Diagrammi di Fase Universita degli Studi dellInsubria.

Copie: 2
© Dario Bressanini Compitini Compitini Compitini.

Chimica Fisica Diagrammi di Fase Universita degli Studi dellInsubria.

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Presentazione sul tema: "Termodinamica Chimica Diagrammi di Fase Universita degli Studi dellInsubria."— Transcript della presentazione:

1 Termodinamica Chimica Diagrammi di Fase Universita degli Studi dellInsubria Corsi di Laurea in Scienze Chimiche e Chimica Industriale

2 © Dario Bressanini Studiate per lesame!

3 © Dario Bressanini Compitini

4 Non fate come Calvin

5 © Dario Bressanini Non fate come Calvin

6 Equilibri di Fase

7 © Dario Bressanini Potenziale Chimico e Stabilità È più stabile la fase con minor È più stabile la fase con minor

8 © Dario Bressanini Potenziale Chimico e Stabilità

9 © Dario Bressanini Diagrammi di Fase

10 © Dario Bressanini I cambiamenti di fase richiedono energia per vincere le forze intermolecolari Fasi della Materia

11 © Dario Bressanini Un diagramma di fase mostra le fasi di una sostanza presenti ad una certa pressione e temperatura O°C 100°C 1atm Solido Liquido Gas GAS LIQUIDO SOLIDO Diagrammi di Fase

12 © Dario Bressanini Diagramma di Fase

13 © Dario Bressanini Equilibri di Fase Vogliamo derivare una equazione che descriva la linea di equilibrio tra due fasi e Vogliamo derivare una equazione che descriva la linea di equilibrio tra due fasi e Allequilibrio (p,T) = (p,T) (p,T) = (p,T) Consideriamo il punto a sulla curva di equilibrio, e perturbiamo il sistema di dp e dT rimanendo sulla curva di equilibrio (punto b) + d = + d + d = + d d = d d = d

14 © Dario Bressanini Equilibri di Fase d = - S m dT + V m dp -S,m dT + V,m dp = -S,m dT + V,m dp (V,m - V,m )dp = (S,m - S,m )dT dp/dT = trs S/ trs V Equazione di Clapeyron

15 © Dario Bressanini Equilibrio Solido-Liquido dp/dT = S/V Consideriamo lequilibrio Solido-Liquido fus S= fus H/T fus S= fus H/T Quindi dp/dT = fus H/T fus V La pendenza di solito è positiva Se consideriamo fus H e fus V costanti, integrando…

16 © Dario Bressanini Liquido-Vapore e Solido-Vapore dp/dT = vap H/T vap V dp/dT = sub H/T sub V Assumiamo che vap VV m (g) vap V V m (g) V m (g) = V m (g) = RT/p Possiamo ricavare lequazione di Clausius-Clapeyron

17 © Dario Bressanini Diagrammi di fase Le linee mostrano dove due fasi coesistono. Al punto triplo coesistono tre fasi. La linea Liquido/Gas termina al punto critico

18 © Dario Bressanini Punto Critico e Punto Triplo

19 © Dario Bressanini Punto Critico Al punto critico Liquido e Gas sono indistinguibili

20 © Dario Bressanini Ghiaccio meno denso dellacqua Ghiaccio secco: più denso della CO 2 liquida Diagrammi di Fase: Caratteristiche Pendenza della linea Solido/Liquido

21 © Dario Bressanini Diagramma di Fase dellAcqua Come variano i punti di ebollizione e solidificazione variando la pressione?

22 © Dario Bressanini Mistero Come è possibile pattinare sul Ghiaccio ? Watson: Sherlock Holmes: Basta osservare il diagramma di fase!!

23 © Dario Bressanini GhiaccioAcqua Diagramma di Fase dellAcqua Sono presenti: una fase liquida una fase gassosa varie fasi solide.

24 © Dario Bressanini Transizione Liquido-Solido Gas Solido Liquido

25 © Dario Bressanini PopCorn

26 Carbonio Diossido di Carbonio Esempi di Diagrammi di Fase

27 © Dario Bressanini Diagramma di Fase del Carbonio

28 © Dario Bressanini Fasi Metastabili È possibile raffredare lacqua liquida sotto 0 °C, e riscaldarla sopra i 100 °C, mantenendola allo stato liquido. La fase è metastabile, e tende a trasformarsi, rispettivamente, in ghiaccio o vapore Si parla di liquido superraffreddato o superriscaldato

29 © Dario Bressanini Forno a Microonde

30 © Dario Bressanini Acqua Superriscaldata


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