Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Твердые растворы и их классификация - примерПри кристаллизации смесей в виде твердой фазы могут выделяться не индивидуальные вещества

, а смешанные кристаллы, то есть однородные смеси, находящиеся в твердом состоянии. Такие смеси (их называют твердыми растворами) весьма распространены в природе. Понятие твердые растворы было введено в науку Вант-Гоффом конце XIX в. Как было установлено рентгеноструктурным анализом, твердые растворы могут быть трех заборов: замещение, внедрения и изъятия. При образовании твердых растворов замещения в узлах кристаллической решетки данного вещества атомы (или молекулы) замещаются атомами другого вещества.
В других случаях раствор образуется благодаря вхождению одних атомов в пустоты кристаллической решетки другого вещества. Твердые растворы изъятия характеризуются наличием в кристаллах незаполненных узлов решетки, поэтому их называют дефектными. Подобные кристаллы образуются ионами элементов с переменной валентностью. Рассмотрим, например, кристалл, содержащий Fe3 + и какие-либо анионы. Пусть далее некоторая часть Fе3 + восстановилась до Fе2 +. Тогда в кристалле появляются лишние анионы, выходящие из решетки, оставляя в ней заполнены узлы.
Растворы замещения образуются тогда, когда атомы первого и второго компонента, замещающих их в кристаллической решетке, близкие по размерам и почти не отличаются по своим энергетическим характеристикам. Если частицы отличаются по размерам, то возникают твердые растворы внедрения. Такие системы, например, образуются при растворении газов в твердых металлах.
Взаимная растворимость веществ в твердом состоянии может изменяться в широких пределах так же, как и для жидкостей. При этом возможны следующие три случая: полная нерастворимость, ограниченная растворимость неограниченная растворимость компонентов. При образовании твердых растворов внедрения растворимость компонента, который внедряется, ограничена: в системе могут образовываться насыщенный раствор первого компонента во втором и второго в первом. Таким образом, в системе образуются прерывные ряды твердых растворов. Если образуются растворы замещения, компоненты неограниченно растворяются друг в друге. Это происходит тогда, когда атомы обоих компонентов раствора почти не отличаются друг от друга как по размерам, так и по энергетическим характеристикам. При неограниченном растворимости компонентов в системе образуются непрерывные ряды твердых растворов.
Взаимная растворимость твердых веществ, как и жидкостей, зависит от внешних условий, в первую очередь от температуры. С понижением температуры взаимная растворимость часто уменьшается, и тогда твердый раствор может разделяться на два насыщенных твердых растворов (первого компонента во втором и второго в первом). Такой процесс называется разрывом сплошности твердых растворов. Он подобен расслоение смеси жидкостей, неограниченно смешиваются при понижении температуры ниже верхней критической температуры растворения.


Яндекс.Метрика
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии