En el punto eutéctico, ¿cuál es el efecto de la adición de impurezas en el punto de fusión?

Question

a) aumentar el punto de fusión
b) descenso del punto de fusión
c) ningún efecto sobre el punto de fusión

Fue una pregunta en la prueba que pasó hoy. Sé agregando impurezas disminuye el punto de fusión de un compuesto en comparación a la compound.but pura que el punto eutéctico es el tempreture bajo donde se funde el nuevo compuesto (el compuesto + impurezas). Así Im realmente indeciso entre a y c

Answer 1

Permite que el estado de mi suposición de que podemos representar las energías libres de las mezclas en bastante regular de la termodinámica de las fases de formas (como voy a llegar a aquí rápidamente). Voy a suponer también bastante limitado solubilidades de sólidos (creo que algo como la Au-el sistema Si).

OK, basta con echar un sistema de a y B. La energía libre de Gibbs de una mezcla binaria (ya sea sólido o líquido) es:

$G(T) = x_{A}G_{A}^{sol/liq} + x_{B}G_{B}^{sol/liq} + x_{A}x_{B}H_{AB}^{sol/liq} + RT(x_{A}\ln x_A + x_{B} \ln x_{B})$, con $x_{A} + x_{B} = 1$, $G_{A,B}^{sol/liq}$ siendo la energía libre de Gibbs de puro (o B) en el sólido (o líquido) en la que la temperatura y $H_{AB}^{sol/liq}$ la entalpía de la mezcla de a y B.

Para una eutéctica, la energía libre del líquido cae por debajo de la línea de anclaje, la conexión de las energías libres de las fases sólidas, y está claro que esto de tal manera que el punto eutéctico tiene una composición intermedia a las composiciones de la definición de la sólida línea de enlace. En forma perfectamente simétrica y regular del sistema, esto pone el eutéctico en $x_{A} = x_{B} = 0.5$, pero al menos tenga en cuenta que el líquido de composición ha razonablemente grandes, los valores de $x_{A}$ o $x_{B}$, sin duda mayor que la de la minoría de la composición en el sólido final miembro.

Ahora, tenemos que añadir un tercer elemento. La energía libre de Gibbs se convierte en la fórmula, ya que ahora toma en cuenta el binario y ternario interacciones. Así, se obtiene:

$G(T) = x_{A}G_{A}^{sol/liq} + x_{B}G_{B}^{sol/liq} + x_{C}G_{C}^{sol/liq} + x_{A}x_{B}H_{AB}^{sol/liq} + x_{A}x_{C}H_{AC}^{sol/liq} + x_{B}x_{C}H_{BC}^{sol/liq} + x_{A}x_{B}x_{C}H_{ABC}^{sol/liq} + RT(x_{A}\ln x_A + x_{B} \ln x_{B} + x_{C} \ln x_{C})$ ,$x_{A}+ x_{B} + x_{C} = 1$. Esto es bastante feo, pero sólo hemos añadido un poco de C, por lo $x_{C}$ es pequeña.

Ahora, de vuelta a los supuestos en los que el sistema que se considera. Para el líquido, $x_{A}$ $x_{B}$ son razonablemente grande ($\sim 0.5$). En Un sólido, $x_{A}$ es de cerca del 1 $x_{B}$ es pequeña(ish), y $x_{C}$ es realmente pequeña. En el sólido B, $x_{B}$ es de cerca del 1 $x_A$ es pequeña(ish), y $x_{C}$ es pequeña. Realmente pequeñas.

¿Qué ha cambiado realmente? Así, por $x_{C}$ siendo muy pequeño, usted puede lanzar todos los términos lineales en C. La única cosa a la izquierda (!) es la entropía de la mezcla de términos, donde la adición de un poco de C resulta en un cambio de $RT x_{C} \ln x_{C}$. Pero, esto se aplica tanto a los sólidos (a y B), y también para el líquido. Toda la energía libre de las curvas se desplazan hacia abajo por la misma cantidad en una escala absoluta. Por la geometría esto significa que el lazo de la línea que conecta las dos fases sólidas y el líquido en el punto eutéctico no cambio a primer orden en $x_{C}$.

El eutéctico punto no se va a mover.