Đang chuẩn bị liên kết để tải về tài liệu:
Giáo trình Lý thuyết các quá trình luyện kim - Chương 2

Chương 2 Quá trình phân ly oxit, cacbonat và sunfua kim loại 2.1. ái lực hoá học và độ bền nhiệt động học của oxit, cacbonat và sunfua. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, nhiều hợp chất hoá học bị phân huỷ (hay phân li) để tạo ra các chất hoặc hợp chất đơn giản hơn. Nung đá vôi là một trong những thí dụ điển hình của quá trình phân li. Nguyên nhân dẫn đến sự phân li hợp chất là do nguồn nhiệt cung cấp từ bên ngoài đã làm tăng năng lượng dao động nhiệt của các thành phần. | Chương 2 Quá trình phân ly oxit cacbonat và sunfua kim loại 2.1. ái lực hoá học và độ bền nhiệt động học của oxit cacbonat và sunfua. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao nhiều hợp chất hoá học bị phân huỷ hay phân li để tạo ra các chất hoặc hợp chất đơn giản hơn. Nung đá vôi là một trong những thí dụ điển hình của quá trình phân li. Nguyên nhân dẫn đến sự phân li hợp chất là do nguồn nhiệt cung cấp từ bên ngoài đã làm tăng năng lượng dao động nhiệt của các thành phần phân tử nguyên tử hoặc ion cấu thành hợp chất đến mức vượt quá năng lượng liên kết ban đầu giữa chúng. Các hợp chất khác nhau có độ bền nhiệt động học khác nhau. Bạc Ag thuỷ ngân Hg oxit bị phân li ở nhiệt độ 300 - 4000C và tiết ra khí oxi trong khi đó nhôm Al và canxi Ca oxit hầu như không bị phân huỷ ngay cả ở nhiệt độ gần 2000oC. Trong số các sunfua thì CaS là hợp chất bền vững nhất ngược lại CuS kém bền nhất. Sở dĩ có sự khác biệt như vậy là vì độ bền của các hợp chất này được quyết định bởi ái lực hoá học của kim loại với oxi và lưu huỳnh. Theo Van t Hoff thước đo ái lực hoá học là công hữu ích tối đa được giải phóng từ phản ứng hoá học tiến hành theo chiều nghịch. Công này đúng bằng sự giảm năng lượng tự do hay entalpi tự do hoặc còn gọi là năng lượng Gibbs kí hiệu của Liên Xô cũ là Z Mỹ là F các nước châu Âu là G trong điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi. ái lực p T - Ag 2-1 Nếu biểu thị AG AH - T.AS 2-2 trong đó AH và AS là sự thay đổi nhiệt hàm và entropi trong phản ứng T là nhiệt độ K thì ái lực p.T -AH T.aS 2-3 Từ phương trình 2-3 cho thấy ở nhiệt độ tương đối thấp nhiệt hàm AH có ảnh hưởng rõ rệt tới ái lực còn ở nhiệt độ cao là thành phần entropi T. AS. Đối với các phản ứng toả nhiệt mạnh do AH T. AS nên có thể coi nhiệt hàm là thước đo của ái lực. Dấu của AS có ý nghĩa quyết định tới sự phụ thuộc của ái lực vào nhiệt độ. Nếu AS 0 ái lực sẽ giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại. Trên các hình 2-1 2-2 và 2-3 mô tả phụ thuộc nhiệt của thế nhiệt động sinh thành oxit cacbonat và sunfua trong đó -