Full text: Theorien der Chemie

bestehende. Hier bestehen drei Phasen, eine feste (Eis), eine flüssige 
(Wasser) und eine gasförmige (Dampf). Hierfür hat Gibbs seine Phasen 
regel auf gestellt: n verschiedene Stoffe, (chemische Körper, einfache oder 
zusammengesetzte) können n + 2 Phasen bilden, die nur an einem einzigen 
Punkt, d. h. bei bestimmtem Druck und bestimmter Temperatur, zusammen 
existieren können. Diese Regel läßt sich leicht auf folgende Weise ableiten: 
ein Gas hat die Zustandsgleichung p = RTc, die die Beziehungen zwischen 
seinem Druck p, seiner Temperatur T und seiner Konzentration c ausdrückt. 
Ebenso haben die Flüssigkeit und der feste Körper ihre Zustandsgleichungen, 
wenn auch die Gleichungen hier weniger einfach lauten. Wenn die drei 
Wasser-Phasen nebeneinander existieren, so müssen alle drei Gleichungen 
erfüllt sein, in die nur drei unabhängige unbekannte Größen eingehen, 
nämlich der Druck p, die Temperatur T und die Konzentration c von Dampf, 
Wasser oder Eis. Diese drei Konzentrationen sind nicht unabhängig von 
einander, sondern sobald eine bekannt ist, sind auch die beiden anderen be 
stimmt. Daher gibt es nur einen Punkt, an dem die drei Phasen koexistieren 
können, nämlich 0° C und 4,6 mm Druck. 
Wenn wir nur zwei Phasen, z. B. Wasser und Dampf, zugegen haben, 
können wir der einen Variablen jeden Wert erteilen, dann aber sind die 
beiden anderen gleichfalls festgelegt. So ist bei gegebener Temperatur der 
Dampfdruck gegeben und die Dichten des Dampfes und Wassers haben gleich 
falls eindeutig bestimmte Werte. Bei einer einzigen Phase, z. B. Wasser 
dampf, können zwei Variable willkürlich bestimmt werden, z. B. Temperatur 
und Druck, die dritte Variable, die Konzentration, ist dann aber fest 
gelegt. Ihren Wert können wir aus der Zustandgleichung berechnen. 
Die Beziehung zwischen der Konzentration eines Stoffes, z. B. des 
Wassers, in einer Phase, z. B. der Flüssigkeit- und seiner Konzentration in 
einer zweiten Phase, z. B. dem Dampf, ergibt sich aus einer Gleichung über 
die Arbeit, die notwendig ist, um eine kleine Menge Wasser aus der einen 
Phase in die andere zu überführen. Diese Arbeit hängt von der Konzen 
tration ab und wird im Gleichgewicht null. 
Wenden wir dieselben Überlegungen auf zwei Stoffe an (n = 2), 
z. B. Chlornatrium und Wasser, so haben wir vier unabhängige Veränder 
liche, nämlich Temperatur, Druck, und die Konzentration jedes der beiden 
Stoffe in einer der Phasen. Es gilt wieder die Bedingung, daß sich 
aus der bekannten Konzentration eines Stoffes in einer Phase, z. B. des 
Salzes in der Flüssigkeit, seine Konzentration in allen Phasen ableiten läßt. 
4=(n-j-2) Phasen können nebeneinander existieren, aber nur bei einer 
Temperatur, hier —21,3° C. Die vier Phasen sind hier Wasserdampf von 
0,73 mm Druck, eine Flüssigkeit, die aus 36 Gewichtsteilen Salz und
	        
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