Alaeutektoidterased (hypoeutectoid steel), C<0,8%. Struktuur koosneb ferriidist ja perliidist (joon. 2.10a). C-sisalduse 0,2% korral on ferriidi ja perliidi koguste suhe (F)/(F+T)=(0,8-0,2)/(0,2-0,02) = 3:1. Teiselt poolt kasutatakse ferriidi ja perliidi koguste suhet terase C-sisalduse määramiseks, kuna see on mikroskoobi abil suhteliselt kergesti eristatav. Suurematel jahtumiskiirustel, mil austeniidi lagunemine ei toimu täielikus vastavuses tasakaaluolekule, moodustub struktuuri rohkem perliiti, kui seda näeb ette tasakaal. See viib C-sisalduse arvutamisel suuremate väärtusteni. Samas suunas mõjutavad terases esinevad lisandid; 5. C sisaldus 2,5% (Alaeutektmalm). · Valatavus hea sest sulamistemperatuur ei ole väga kõrge ja lividusjoone ja solidusjoone vahe on küllaltki suur. · Lõiketöödeldavus halb sest malmid on kõik halvasti lõiketöödeldavad. · Ei ole survetöödeldav malm.
10a). Perliit tekib austeniidi lagunemisel ja selle aeglasel jahutamisel alla 727°C. Perliit on mehaaniline segu, mis koosneb ferriidist ja tsementiidist. C-sisalduse 0,2% korral on ferriidi ja perliidi koguste suhe (F)/(F+T)=(0,8-0,2)/(0,2-0,02) = 3:1. Teiselt poolt kasutatakse ferriidi ja perliidi koguste suhet terase C-sisalduse määramiseks, kuna see on mikroskoobi abil suhteliselt kergesti eristatav. Suurematel jahtumiskiirustel, mil austeniidi lagunemine ei toimu täielikus vastavuses tasakaaluolekule, moodustub struktuuri rohkem perliiti, kui seda näeb ette tasakaal. See viib C-sisalduse arvutamisel suuremate väärtusteni. Samas suunas mõjutavad terases esinevad lisandid; 5. C sisaldus 2,5% (Alaeutektmalm). · Valatavus hea sest sulamistemperatuur ei ole väga kõrge ja lividusjoone ja solidusjoone vahe on küllaltki suur. · Lõiketöödeldavus halb sest malmid on kõik halvasti lõiketöödeldavad. · Ei ole survetöödeldav malm.
lahustujakomponendi kristallivõre suurematesse tühikutesse ehk pooridesse. Näiteks kristallivõre K12 korral kuubi keskele. Keemilised ühendid erinevad tardlahusest selle poolest, et nendel on komponentide kristallivõredest erinev kristallivõre. 4. Faasidiagramm. Faasidiagrammi koostamine termilisel meetodil Faasilise tasakaalu diagramm ehk faasidiagramm (olekudiagramm) näitab sulamite faasilist koostist sõltuvalt temperatuurist ja koostisest. Faasidiagrammid koostatakse tasakaaluolekule või sellele lähedasele olekule. Likvidusjoonest ülalpool on vedelfaas L. Solidusjoonest allpool on tardlahus . Kui jahtumiskõveratel leitud kriitilised temperatuurid kanda diagrammile, kus horisontaalteljel on kontsentratsioon (koostis), vertikaalteljel temperatuur, ja kui sujuvate kõveratega ühendada ühenimelised kriitilised punktid (kristalliseerumise alg- ja
sisalduse määramiseks, kuna see on mikroskoobi abil suhteliselt kergesti eristatav. Suurematel jahtumiskiirustel, mil austeniidi lagunemine ei toimu täielikus vastavuses tasakaaluolekule, moodustub struktuuri rohkem perliiti, kui seda näeb Vastus: C-sisalduse 0,2% korral on ferriidi ette tasakaal. See viib C-sisalduse (heledad laigud) ja perliidi (tumeda laigud) arvutamisel suuremate väärtusteni. Samas koguste suhe (F)/(F+T)=(0,8-0,2)/(0,2- suunas mõjutavad terases esinevad lisandid 5. Millised on sulami (sulami C-sisaldus võtke ülaltoodud tabelist 1 vastavalt
tasakaalu nihkumine ei mõjuta tasakaalukonstandi arvväärtust tasakaalukonstandi seos Gibbsi energiaga G°T = - RTlnKT tasakaaluolekus ΔG=0. Gibbsi energia arvutamisel saab määrata kas protsess on isevooluline või mitte. püsival temperatuuril võivad spontaanselt toimuda vaid reaktsioonid, mille juures vabaenergia väheneb. mida suurem on vabaenergia vähenemine arvuliselt, seda kaugemal on süsteem tasakaaluolekust ja seda tugevam selle kalduvus reageerida, et läheneda tasakaaluolekule. tasakaal heterogeensetes süsteemides aine oleku diagramm – faasidevahelise tasakaalu tingumuste diagramm (p=const) p C 1 a tm vesi jä ä O aur 0 0C 100 C 0 T
o mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega. · Pöörduvate reaksioonide korral: o Kui tingimised ei muutu, kulgevad reaktsioonid olekuni, kus vastasuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ainete kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL · Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinumum, s.t · Homogeensete tasakaalude korral on lähteained ja saadused samas faasis · Heterogeenne tasakaal kui tasakaalus osaleb rohkem kui üks faas. · Millest sõltub/ei sõltu tasakaalukonstant ning mida näitab tasakaalukonstandi väärtus? · Tasakaalukonstant on iseloomulik konstant, mis oleneb temperatuurist, kuid ei olene reageerivate ainete kontsentratsioonist. · Tasakaalukonstanti väärtus näitab kuidas reaktsioon kulgeb:
keeb kõrgemal temp kui kumbki komponent. 54. Leidke binaarsete vedelike segu aururõhk ja auru koostis. Psum=PA+PB=xA,seguPA,puhas+xB,seguPB,puhas Keemiline tasakaal 57. Mis on keemiline tasakaal? Selgitage selle seost vabaenergiamuuduga. Keemiline tasakaal on keemilise reaktsiooni seisund kui puuduvad kalduvused muutusteks reaktsioonisegus reagentide, saaduste konsentratsioonides või osarõhkudes. Päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused on võrdsed. Ka keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G=0. Reaktsiooni vabaenergia on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. Selle arvutamiseks peab teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. 58. Mida näitavad ainete aktiivsused? Ainete aktiivsus saab kasutada, et kirjeldada reaalseid gaase ja reaalseid lahuseid, kui molekulidevahelised interaktsioonid on tähtsad.... aj on aine J aktiivsus
Karbiidid, nitriidid, boriidid— Üleminekugrupi metallid moodustavad väikese aatomi raadiusega mittemetallide sisendusfaasidena tuntud keemilisi ühendeid.Sisendusfaase süsinikuga nimetatakse karbiidideks, lämmastikuga nitriidideks, booriga boriidideks, vesinikuga hüdriidid jne. 7. Fe-Fe3 C faasidiagramm - Faasilise tasakaalu diagramm ehk faasidiagramm näitab sulamite faasilist koostist sõltuvalt temperatuurist ja koostisest. Faasidiagrammid koostatakse tasakaaluolekule või sellele lähedasele olekule. Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakse terased: - alaeutektoidsed C<0,8%, struktuur F+P - eutektoidsed C=0,8%, struktuur P - üleeutektoidsed C>0,8%, struktuur P+T´´ Faasid rauasüsinikusulamites: ferriit, tsementiit, austeniit. Nende olemus ja omadused. - Ferriit (F) - süsiniku tardlahus α-rauas, mis moodustub süsiniku aatomite paigutumisel α-raua ruumkesendatud kuupvõre tühikutesse. Ferriiti iseloomustab:
reaktsioonide kiirused saavad võrdseks, ainete kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL 37. Keemilise tasakaalu ja reaktsiooni suuna kriteeriumid. Toimuvad nii päri-kui vastassuunaline reaktsioon. Mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia minimum, s.t. ΔG=0 Reaktsiooni vabaenergiamuut on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. Selle arvutamiseks peame teadma, kuidas iga reaktsioonis oleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. Mida kaugemal on keemiline reaktsioon tasakaaluolekust, seda suurem on tema võime teha kasulikku tööd. 38
reaktsioonil eralduv soojus tõstab keskkonna entroopiat. Kui reaktsiooni käigus kulub või tekib gaas, on vastav entroopiamuut domineeriv ja reaktsioonientroopia märki saab sellest lähtuvalt ennustada. Standardne reaktsioonientroopia Sr0 on defineeritud kui reaktsioonisaaduste ja lähteainete molaarsete entroopiate vahe, võttes arvesse stöhhiomeetriakoefitsiente: 23.Gibbsi vabaenergia, reaktsiooni suuna ja tasakaalu kriteeriumid.Gibbsi vabaenergia? Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G = 0 Reaktsiooni vabaenergiamuut on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. Selle arvutamiseks peame teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. 24.Gibbsi vabaenergia arvutamine. Konstantsel temperatuuril ja rõhul: Seega kulgeb iga protsess iseeneslikult vabaenergia vähenemise suunas (G < 0). Tasakaaluolekus G = 0
Dünaamilise tasakaalu korral päri- ja vastassuunalised protsessid küll toimuvad, kuid võrdse kiirusega. Tasakaaluolekus ei ole päri- ega vastassuunalised protsessid iseeneslikud ehk: Ssum = 0 Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete kontsentratsioonidega (teisiti nimetatakse seda ka keemilise kineetika põhipostulaadiks). Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G = 0 38. Keemilise tasakaalu ja reaktsiooni suuna kriteeriumid. Keemilise tasakaalu tunnused: • toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon • mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Tasakaalumoment saabub kui päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused muutuvad võrdseteks. Pöörduva protsessi tasakaal nihkub alati vastassuunas tekitatud muutusele, st soov on säilitada tasakaaluolekut.
ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL Keemilise tasakaalu tunnused toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Reaktsiooni aA + bB cC + dD Tasakaaluolek v1=v2 Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasut tasakaalukonstanti K: K= [C] c [D]d / [A]a [B]b *Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G = 0 *Reaktsiooni vabaenergiamuut on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. *Selle arvutamiseks peame teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. Keemilise tasakaalu tingimused *Mida kaugemal on keemiline reaktsioon tasakaaluolekust, seda suurem on tema võime teha kasulikku tööd.
tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL Keemilise tasakaalu tunnused toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Reaktsiooni aA + bB cC + dD Tasakaaluolek v1=v2 Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasut tasakaalukonstanti K: K= [C]c [D]d / [A]a [B]b *Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G = 0 *Reaktsiooni vabaenergiamuut on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. *Selle arvutamiseks peame teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. Keemilise tasakaalu tingimused *Mida kaugemal on keemiline reaktsioon tasakaaluolekust, seda suurem on tema võime teha kasulikku tööd.
kontsentratsioonid enam ajas ei muutu ja tekkinud segus on sõltuvalt tingimustest rohkem või vähem kõiki reaktsioonis osalevaid aineid = TASAKAAL Keemilise tasakaalu tunnused: toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Reaktsiooni aA + bB = cC + dD Tasakaaluolek v1=v2 Tasakaaluoleku matemaatiliseks kirjeldamiseks kasutatakse tasakaalukonstanti K: Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t G = 0 Reaktsiooni vabaenergiamuut on saaduste ja lähteainete molaarsete vabaenergiate vahe. Selle arvutamiseks peame teadma, kuidas iga reaktsioonis osaleva aine vabaenergia muutub sõltuvalt tema kontsentratsioonist või osarõhust. Mida kaugemal on keemiline reaktsioon tasakaaluolekust, seda suurem on tema võime teha kasulikku tööd.
Dünaamilise tasakaalu korral päri- ja vastassuunalised protsessid küll toimuvad, kuid võrdse kiirusega. Tasakaaluolekus ei ole päri- ega vastassuunalised protsessid iseeneslikud ehk: ∆Ssum = 0 Keemilise reaktsiooni kiirus on võrdeline reageerivate ainete molaarsete kontsentratsioonidega (teisiti nimetatakse seda ka keemilise kineetika põhipostulaadiks). Tasakaalukonstant on päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiiruskonstantide suhe. Keemilisele tasakaaluolekule vastab Gibbsi vabaenergia miinimum, s.t ΔG = 0 38. Keemilise tasakaalu ja reaktsiooni suuna kriteeriumid. Keemilise tasakaalu tunnused: • toimuvad nii päri- kui vastassuunaline reaktsioon • mõlemad nimetatud reaktsioonid toimuvad võrdse kiirusega Tasakaalumoment saabub kui päri- ja vastassuunalise reaktsiooni kiirused muutuvad võrdseteks. Pöörduva protsessi tasakaal nihkub alati vastassuunas tekitatud muutusele, st soov on säilitada tasakaaluolekut. 39
suhe (baasaatomite suhe) on 0,60. Kui rauale on omane kuupvõre (K8 või K12), süsinikule grafiidivõre, siis raudkarbiidile on omane keerukas rombiline kristallivõre (selles on 12 raua ja 4 süsiniku aatomit). 3.Faasidiagramm (lk 33 -45) faasilise tasakaalu diagramm ehk faasidiagramm nätiab sulamite faasilist koostist sõlutvalt temperatuurist ja koostisest (konsentratsioonist). Faasidiagrammid koostatakse tasakaaluolekule või sellele küllaltki lähetastele tingimustele vastavalt. a)Täielik lahustuvus (lk 35-36) Faasidiagramm komponentide piiramatu lahustuvuse korral Komponentide A ja B omavahelise piiramatu lahustuvuse faasidiagramm ning faaside vaba energia (Gibbsi energia) muutus sõltuvalt koostisest ja temperatuurist on toodud joonisel 1.37, lk 35. Joonest TAaTB ehk likvidusjoonest ülalpool (joonis 1.37d, lk 35) on vedelfaas L. Selles
korrastamata olekusse. Korra all mõistetakse siin seda, et süsteemi ühes osas on temperatuur (molekulide liikumise keskmine kiirus) suurem kui teises osas. Korrastamata olekus ei ole enam mingit erinevust süsteemi osade vahel, süsteem on siis tasakaalulises olekus. Süsteemi korrastatust iseloomustatakse entroopia mõiste abil. Mida korrastatum süsteem on, seda väiksem on entroopia ja vastupidi, mida väiksem on süsteemi korrastatus (mida lähemal on süsteem tasakaaluolekule), seda suurem on entroopia. Entroopia S on defineeritud järgmiselt: S = k lnW, kus k on Boltzmanni koefitsient ja W süsteemi oleku termodünaamiline tõenäosus. See näitab antud oleku realiseerimisviiside arvu. Mida tõenäosem on olek, seda suurem on W. Näiteks vaatame gaasi olekuid . Kõige tõenäosem on, et gaasi molekulid täidavad kogu ruumi ja liiguvad korrapäratult. Väga väike on aga sellise oleku tõenäosus, kus gaasi molekulid on iseenesest kogunenud ühte
annaabi.ee 
