Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Анюхин В.З. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 6

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анюхин В.З.

Анюхин В.З., Гончаров Е.Г., Кострюкова Е.П. Практикум по химии и технологии полупроводников — М.: Высшыя школа, 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): praktikumpohim1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 80 >> Следующая


Равновесие фаз в бинарной системе можно представить дифференциальным уравнением Ван-дер-Ваальса:

дЮ

VixdP = SftdT + (Xi-X1)AX, (1.8)

' HV

где V21 = Vi — V1 — (X2 — JC1) (Vi и V2 — объе-

dx

oS

мы сосуществующих фаз); S21 =, Sa-—St — (xt —Jt1) - (S1,

дх

S2 — энтропии фаз); G — свободная энергия по Гиббсу; X1 и х2 — составы сосуществующих фаз, мол. доли. Уравнение (1.8) позволяет построить любыг линии и поля диаграмм состояния. Однако для его практического использования необходимо знать в явном виде зависимость свободной энергии от состава для конкретной системы. Такие данные, как правило, отсутствуют, поэтому приходится прибегать к различным допущениям. Наиболее распространенными и достаточно корректными допущениями являются представления об идеальных и бесконечно разбавленных растворах, т. е. таких, в которых отсутствуют тепловой эффект и изменение объема при растворении или в которых концентрация растворенного вещества мала. Свойства, присущие бесконечно разбавленным растворам, для металлических и полупроводниковых систем, в которых отсутствуют ионы, сохраняются в достаточно широком интервале концентраций. Поэтому выражение Для свободной энергии можно записать в виде

G = ах +RT [xlnx+(I — *)ln(l — *)], (1.9)

где X — содержание растворенного вещества, мол.доля. Тогда

13 0?2 * (1 — JC)

й уравнение Ван-дер-Ваальса принимает вид

V2ldP = SlldT+ dx. (1.11)

Отсюда при P — const (dP = 0) можно получить так называемое уравнение Шредера — Ле-Шателье

А/С

о'

In^A=-I—I» (1.12)

где А//рЛ — теплота плавления компонента А; Т„л — температура плавления компонента А; хА— мольная доля компонента А. Переходя к десятичным логарифмам и подставляя R = 1,987 кал/моль-град, получим

А

(? tY

IgxA~ ^HLl -±—ir\' ¦ (113)

4,575

Уравнение (1.13) может быть переписано в виде

Ig *А =

Atfgn _ Aff* 4,5757^, 4,5757' jB

Д// A H Полагая -^17- = Л, — "'п = — , получим линейную —

4,5757*л 4,5757 Г

j?

зависимость Xgxk = А--— . Уравнение (1.13) представляет собой зависимость х = /(T) на линии ликвидуса от чистого компонента А до эвтектики. Аналогично строится участок линии ликвидуса от компонента В до эвтектики (для систем эвтектического типа).

Уравнение (1.13) применимо к системам с пренебрежимо малой растворимостью в твердом состоянии. При заметной растворимости в твердом состоянии вместо уравнения Шредера используют систему ,уравнений Ван-Лаара

АН*„ ( і і \

(1.14)

(1.15)

где хп и хж — мольные доли компонентов в твердой и в жидкой фазах; АНШ и AHm — мольные теплоты плавления компонентов, кал/моль;

14 Th и Тпл — температуры плавления компонентов А и В, К; T — температура равновесия между жидкой и твердой фазами.

Для многих систем взаимодействие компонентов сопровождается тепловым эффектом, т. е. AHcm ф 0. При этом расчет по модели идеальных растворов приводит к большим расхождениям с экспериментом. Более приемлемой оказывается так называемая модель регулярных растворов, учитывающая отклонение от идеальности. Для идеальных растворов энтропия г-го компонента в растворе (парциальная энтропия) определяется из выражения

Sf1=-^lnAJi. ^ (1.16)

Тогда свободная энергия і-го компонента в раствору (химический потенциал)*

Gf = Hp — TSf¦= RT In Xit (1.17)

так как для идеальных растворов Hf1=0. В приближении регулярных растворов полагают, что энтропия і-го компонента в растворе определяется выражением (1.16), т. е. равна энтропии компонента в идеальном растворе, хотя растворение сопровождается тепловым эффектом AHcm ф 0. При отклонении системы от идеальности для сохранения простой формы" записи используют понятие об «активной концентрации» или активности, которая определяется по уравнению

Of = Tl*!. (1 • 18)

где Yi — коэффициент активности, учитывающий отклонения от идеальности; CL1 — активность; X1 — концентрация і-го компонента, мол. доля.

Тогда, подставляя Cil в уравнение (1.17), получим

Gf = RT In Oi = RT In Xi + RT In 7г. (1.19)

С другой стороны,

Gfi = RT Xnxi+Hf1. (1.20)

Сравнивая (1.19) и (1.20), находим

In -( = HffRT. (1.21)

Как видно из уравнения (1.21), отклонение поведения раствора от идеального обусловлено наличием теплового эффекта при растворении. Согласно теории регулярных растворов тепловой эффект растворения

* Обозначения Gf1, Hf1 и т. п. приняты для относительных парциальных величин, представляющих разность между соответствующей парциальной величиной и мольной величиной для чистого компонента при данных значениях P и Ti Hf1 =Hi —Hl".

І6 і-го компонента Hf зависит от концентрации этого компонента X1 следующим образом:

Hf.

(I-Xtfw,

(1.22)

ta для бинарной системы с химическим соединением приводят к иражению

деляется- соотношением



E22, E12 — энергии парного взаимодействия одноименных и разноименных атомов в пересчете на 1 моль. Для идеальных раство ров W = 0. Для регулярных растворов могут реализоваться два случая: при W > 0 Ei2 > 1/2 (Ell + E22) (так как энергии связи отрицательны), т. е. предпочтительнее связи между одноименными атомами.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 80 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама