有色冶金原理第二章-化合物的離解—生成反應(yīng)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 ?? ??????????? ???? ? 223222129812329822986 TaTTa ? ???????? ?????????? ?????????? 298229821298298ln2102 982 98 TTaTTaTSTHGffTf???? ? ? ? ? 2102 982 98 121ln ????????????? ?????? aaTSTHG ffTf ???????????? ????????? ???? ? 2222322 112612131???TaTa式中： T298?? 12 【例題】 求 Fe(a) + 1/2 O2 = FeO (s) 反應(yīng)的 ΔGΘ—T關(guān)系式。 【解】 TiO2 的生成反應(yīng)： Ti (s) + O2(g) = TiO2(s) 1000K時(shí)， Gθ(kJ → 魏壽昆《冶金過(guò)程熱力學(xué)》， . → 李文超《冶金與材料物理化學(xué)》， . 16 (氧勢(shì)圖 ) 一、△ GTθ一 T (ΔGTθ一 T) 二項(xiàng)式 式 (211)為 ΔGΘ—T的多項(xiàng)式，計(jì)算比較復(fù)雜。應(yīng)用二項(xiàng)式計(jì)算反應(yīng)的△ GΘ是足夠準(zhǔn)確的。ΔGθ MexOy Me2O MeO Me2O3 MeO2 Me2O5 n 2 2 2/3 1 2/5 且氧化物的吉布斯自由能圖只能適用于 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) ：即參與反應(yīng)的物質(zhì)中，凝聚相 (固、液相 ) 為定組成化合物，氣相為 101325 Pa。 ΔGθT直線的斜率主要取決于反應(yīng)前后 氣體摩爾數(shù)的變化 。mol1。 2C+O2=2CO ΔS298θ=183Jmol1 C+O2=CO2 =6J mol1， ΔGfθ一 T 線的斜率為正，但較一般金屬氧化物的 ΔGfθ一 T斜率為小。mol1 2H2 + O2 = 2H2O ΔGθ= 503921 + Jg 1)。 →幾乎所有氧化物 (Ag2O、 HgO等除外 )在冶煉溫度范圍的△ Gθ皆為負(fù)值 溫度對(duì)氧化物穩(wěn)定性的影響 可由△ Gθ一 T直線斜率的特性確定。 27 (2)氧化物的相對(duì)穩(wěn)定性 △ Gθ的愈負(fù)或氧勢(shì)愈小的氧化物，其穩(wěn)定性愈 大，它在圖中的△ Gθ一 T直線的位置就愈低。 28 (3)金屬氧化物的還原 ? CO一 CO H2—H2O反應(yīng)的 ΔfGθ一 T 直線位置較高， CO， H2只能用來(lái)還原位置比其更高的氧化物。 v 對(duì)于位置比 CO、 H2,、 C的氧化曲線還要低的氧化物， CO、 H C不能使之還原，只能用位置比其更低的金屬作為還原 劑，即 金屬熱還原 。 v在應(yīng)用吉布斯自由能圖時(shí)應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和物質(zhì)的相 態(tài)，注意各 ΔfGθ一 T 直線式的適用溫度范圍。 RTln（ PO2/Pθ） —T 線都通過(guò) ΔfGθ一 T 圖左側(cè)邊線上 的 “O”點(diǎn) 32 用于說(shuō)明氧化物吉布斯自由能圖專用標(biāo)尺的示意圖 33 【例題】求 Al2O3在 1900K時(shí)的離解壓 ? 解 如圖 24所示， 1900K時(shí)，與 Al2O3 直線相交的 直線的 PO2為 1015Pa，即為 Al2O3的離解 壓。 252。 35 氧位或氧勢(shì) RTln（ PO2（ Me0） /Pθ） ——氧化物的氧位（氧勢(shì)），表示氧化物 中氧逸出的趨勢(shì)（氧化物的穩(wěn)定性）。 根據(jù)相率： F = （ 3 1） 3 + 2 = 1， →PO2 = f (T) 37 2MeO(s,l) = 2Me(s,l) + O2 ? ?22 /2MeOoMeP appaK ?? ??222 MeMeOPo a aPKp ??????）。 金屬氧化物分解壓的大小是衡量氧化物穩(wěn)定性的 標(biāo)準(zhǔn)。 解 由式（ 213）： = － 127 5127 3197489 110log2 ??????????OP PaPO ??? ? ?? ? ? ?RTGPP MeOfMeOO????/ln2? ?? ? ? ?? ? TBAGRTGPPMeOfMeOfMeOO?????????/ln2? ?? ? 39。 不可能利用分解的方法由氧化物制取金屬。 u 氧化物的分解壓與其分散度有關(guān)。 當(dāng)系統(tǒng)溫度超過(guò) T開 時(shí)，氧化物將分解。39。39。 / (B39。 據(jù)此，可作出給定氧化物反應(yīng)平衡圖。即一定的溫度對(duì)應(yīng)一定的 PO2。 當(dāng)氧分壓一定時(shí) n 在曲線左方， T T分解 ， MeO穩(wěn)定。 n Fe3O4 為一致熔融化合物，熔點(diǎn) 1597℃ 溫度高于 1100℃ 時(shí)，可溶解氧而形成固 溶體，含氧量隨溫度而變化。 l 溫度高于 570 ℃ 時(shí) (高溫轉(zhuǎn)變 )； Fe←→FeO←→Fe3O4←→Fe2O3 l 溫度低于 570℃ 時(shí) (低溫轉(zhuǎn)變 )； Fe←→Fe3O4←→Fe2O3 57 鐵一氧系中的分解壓與成分的關(guān)系 （ TiO系、 NbO系） u FeO系中的分解壓決定于溫度和氧含量。 u 當(dāng)氧含量位于 d→e范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)為 FedO 固溶體；由 d至 e，氧的活度逐步降低 →分解 壓逐步降低。39。39。39。 當(dāng)系統(tǒng)溫度超過(guò) T開 時(shí)，碳酸鹽將分解。39。39。39。mol1 logPCO2 = 8908/T+ l 大氣中 CO2含量約為 %， PCO2 = ， CaCO3的 開始分解溫度為 ： T開 = 807K l 碳酸鈣的沸騰分解溫度 ： T沸 = 1183K 67 碳酸鹽分解反應(yīng)的平衡圖 (θ) 68 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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