Ф

Фазы

В физической химии наиболее общее определение понятия "фазы" дается в разделе химической термодинамики. Фаза - это гомогенная, т.е. одинаковая, однородная во всех точках, система. Растворы, смеси газов или паров, чистые твердые или жидкие вещества представляют собой фазы. Гетерогенные системы, в отличие от гомогенных, состоят из нескольких фаз. Это, например, суспензии, эмульсии, туманы, смеси кристаллических веществ.

Каждое вещество может существовать в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. При некоторых условиях в равновесии друг с другом могут существовать две или даже три фазы. Переходы жидкость - пар, твердое тело-жидкость, твердое тело - пар называют фазовыми переходами первого рода. При этих переходах внешний вид, объем, плотность и некоторые термодинамические свойства веществ скачкообразно изменяются.

Равновесие между льдом и водой наступает, как известно, при 0°С и нормальном давлении. Существует так называемая тройная точка, когда лед, вода и пар находятся в равновесии друг с другом. Это наблюдается при температуре 273,16 К и давлении 0,006 ат.

При давлении 2100 ат обычный лед плавится при -20°С, а при более высоком давлении он переходит в другие кристаллические модификации (видоизменения), образуя новые фазы. Таких модификаций в настоящее время известно семь, причем лед - VII (как его называют) устойчив при давлении около 40000 ат и температуре до 190°С.

Есть фазовые переходы, при которых объем и плотность вещества не изменяются, а скачкообразно увеличиваются или уменьшаются теплоемкость, вязкость, коэффициент термического расширения, электрические свойства. Эти явления называют фазовыми переходами второго рода.