Диаграмма состав-свойство

ДИАГРАММА СОСТАВ-СВОЙСТВО, графич. изображение зависимости между составом физ.-хим. системы и величиной к.-л. ее физ. св-ва - электрич. проводимости, плотности, вязкости, показателя преломления и т. п. Т-ру и давление при построении диаграмм состав-свойство обычно принимают постоянными. Для двойных (бинарных) систем диаграммы состав-свойство изображают на плоскости, откладывая по оси абсцисс состав, по оси ординат - численное значение рассматриваемого св-ва. Диаграммы состав-свойство тройных систем трехмерны. Состав обычно изображают в виде равностороннего треугольника, наз. концентрационным; его вершины соответствуют компонентам, точки на сторонах - составам двойных систем, точки внутри треугольника - составам тройной системы. Величину св-ва откладывают на перпендикулярах к плоскости треугольника, получая диаграмму в виде поверхности св-ва. Обычно рассматривают ортогональные проекции сечений таких диаграмм на плоскость концентрац. треугольника (см. Многокомпонентные системы). Состав системы выражают массовой, объемной или молярной долей компонентов; при этом предпочтение отдают такому способу выражения концентрации, при к-ром данное св-во является линейной (аддитивной) ф-цией состава. Так, для идеальных газовых смесей и жидких р-ров плотность является линейной ф-цией состава при выражении последнего в объемных долях компонентов. При неаддитивности св-ва на кривой, изображающей его зависимость от состава, могут появиться экстремумы и точки перегиба. Признаком хим. взаимод. между компонентами системы с образованием устойчивого (не диссоциирующего) хим. соед. является появление на кривой св-во - состав сингулярной точки, в к-рой первая производная св-ва по составу терпит разрыв непрерывности. Системы с образованием частично диссоциирующих соед. не имеют сингулярных точек на кривых состав - св-во. Экстремумы на кривых состав - св-во могут появиться и в отсутствие хим. взаимод. между компонентами, в особенности если св-ва компонентов близки друг к другу. Пример азеотропные точки на кривых т-ра кипения - состав при постоянном давлении (см. Азеотропные смеси).
С помощью диаграмм состав-свойство изучают процессы, происходящие в равновесных системах, преим. однофазных жидких или твердых. Так, в жидких р-рах осн. процессы - распад ассоциатов, образованных однотипными молекулами (напр., молекулами спирта, между к-рыми имеется водородная связь); образование сольватов (гидратов); хим. р-ции обмена, напр., этерификация в смесях спиртов с орг. к-тами; образование ионных пар, напр. [R3NH+] [R'COO-] при взаимод. третичных аминов с карбоновыми к-тами, распад ионных пар. В металлич. сплавах с помощью диаграмм состав-свойство изучают образование интерметаллич. соед., определяют границы существования твердых р-ров. Выбор измеряемого св-ва определяется характером изучаемого процесса. Так, о распаде ионных пар в р-рах неэлектролитов правильнее всего судить по значениям элсктрич. проводимости, об образовании или разрыве хим связей по данным мол. спектроскопии или ЯМР, об образовании интерметаллич. фаз - по значениям электрич. проводимости или твердости. При исследовании взаимод. двух в-в А и В часто изучают не непосредственно св-во двойной системы АВ, а св-во серии р-ров А и В в инертном р-рителе, к-рые отличаются друг от друга отношением концентраций сА/сВ, но имеют постоянную суммарную молярную концентрацию сА + сВ = const (метод изомолярных р-ров, или метод Остромысленского - Жоба). По данным абсорбц. спектроскопии определяют, напр., стехиометрич. состав комплексных соед., образующихся в р-рах; при этом по оси ординат откладывают оптич. плотность р-ра при длине волны, на к-рой происходит макс. изменение плотности в зависимости от молярного отношения, по оси абсцисс - молярное отношение сА/сВ. Диаграммы состав-свойство широко применяют в металлургии, галургии, при изучении смесей орг. в-в и процессов их разделения. Они позволяют выяснить характер взаимод. между компонентами системы, условия образования, состав и св-ва образующихся соед., не выделяя их из системы. Диаграммы состав-свойство являются основой физ.-хим. методов в аналит. химии. Лит.. Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков Ю. Я., Основы физико-химического анализа, М., 1976. См. также лит. при статьях Диаграмма состояния. Физико-химический анализ. В. А. Михайлов.

Ещё по теме
Диаграмма состав — свойство
Физико-химический анализ — принципы и применение
Химические диаграммы — основные понятия и применение
Диаграмма растворимости — влияние температуры на состав растворов
Диаграмма растворимости — основные аспекты
Физико-химический анализ — методы и применение
Внутрикомплексные соединения и их роль в аналитической химии
Диаграмма состояния — принципы и применение
Сингулярные точки в физико-химическом анализе
Методы структурного анализа в химии
Комплексные соединения в химии — строение и свойства
Твёрдые растворы — типы, условия образования и влияние на свойства материалов
Стехиометрическое соотношение в химии
Физико-химический анализ — методы и применение