→ afhankelijk van temperatuur en druk stabielste toestand. Kunnen ook in evenwicht met elkaar
staan
condensatie
Gas vloeibaar vast
T↓, p↑
Gassen: zeer zwak interagerende moleculen of ionen. Interatomaire of intermoleculaire afstanden
veranderen continu → geen vaste vorm of volume
→ geen long- range order en geen short range order
→ isotroop
Vloeistof: interactie tussen atomen of moleculen sterk genoeg. Interacties tussen de deeltjes nog
zwak zodat thermische energie voldoende is om ze van hun naaste buren te laten bewegen.
Wanneer een moleculen weg beweegt zal de vacante plaats meteen worden opgevuld.
→ ordening korte afstand (interageren dus niet continu met elkaar)
→ een volume, maar geen vaste vorm
→ isotroop
Vast: attractieve krachten zo sterk dat moleculen moeilijk kunnen bewegen tov elkaar
→ Vaste vorm en volume
→ At random, maar geordend en repetitief patroon (lage energietoestand)
→ Longe range order dus anisotropie
Amorfe stoffen: vaste vorm en volume maar hoge graad van wanorde
→ gebrek aan lange afstandsordening dus isotroop
1
,Semikristallijne: tussen amorfe en kristallijne
→ Delen geordend, andere niet
Kristallijne: tussen vloeibaar en vaste toestand, ook wel mesofase
o Smectisch: moleculen mobiel in 2 dimensies, rotatie mogelijk over as en laagvorming
o Nematische toestand: mobiel in 3 dimensies, rotatie mogelijk over as maar GEEN
laagvorming
o Cholesterisch (!) : rotatie van een laag tov de volgende, helixstructuur (rotatiehoek hangt af
van temperatuur)
Spontane overgang van een fase in een andere gebeurt bij welbepaalde, karakteristieke temperatuur
en druk. 1 atm en T < 0⁰C = ijs de vrije enthalpie daalt als vloeibaar water vastvriest
1 atm en T > 0 ⁰C = water
Transitietemperatuur: temperatuur waarbij twee fasen in evenwicht + Gibbsenergie minimaal bij
heersende druk
Metastabiele fasen: transitie zodanig traag door kinetische hinder dat ze niet wordt waargenomen
2.1.1 De grensgebieden van een fase
Fasediagram: temperatuur- drukdiagram waarin de gebieden worden aangegeven waar een fase
thermodynamisch stabiel is
Open container
o Vloeistof wordt verwarmd → verdampt vanaf oppervlakte
o Bij temperatuur waar de dampdruk = externe druk → verdamping door bulk en damp kan vrij
expanderen in de omgeving
=> koken + T waar dampdruk = externe druk is kookpunt
Gesloten container
o Vloeistof gaat niet koken
o Dampdruk + dichtheid van damp zullen continue stijgen als de temperatuur wordt verhoogd
o Ondertussen zal de dichtheid van vloeistof zal dalen
o Wanneer dichtheid damp = dichtheid vloeistof waardoor grensvlak tussen beide fasen
verdwijnt. Dit gebeurt bij de kritische temperatuur, Tc. T > Tc = superkritische vloeistoffen
Smelttemperatuur: T onder specifieke voorwaarden van druk, vloeistof en vaste fase in
thermodynamisch evenwicht
Tripelpunt: bepaalde conditie van temperatuur en druk waar drie fasen in thermodynamisch
evenwicht: invariant
2
,2.1.2 De stabiliteit van fasen
Chemische potentiaal
o Geeft de mogelijkheid om een verandering aan te brengen , fysische verandering
o Bij evenwicht is chemische potentiaal gelijk op elke plaats in de stof onafhankelijk van
hoeveel fasen er zijn
Stel : 𝜇1 op een plaats en 𝜇2 op een andere plaats
- wanneer hoeveelheid dn wordt getransfereerd van 1 naar 2 dan verandert Gibbs energie in
locatie 1 met - 𝜇1 dn en met + 𝜇2 dn op locatie 2
- globale verandering is dan dG = (𝜇2 - 𝜇1) dn
- indien 𝜇2 > 𝜇1 dan gaat transfer gepaard met daling vrije enthalpie, dus spontaan
- indien gelijke waarde is er een evenwicht in G
2.1.2.1 De invloed van de temperatuur
(volgens hoofdstuk 1) G
S
T p
Vermits de chemische potentiaal gelijk aan molaire Gibbs energie : S m
T p
Sm : molaire entropie
→ toont dat bij stijgende T, een daling voor een zuivere stof van de chemische potentiaal en doordat
Sm > 0 zal de rico van een grafiek van 𝜇 tegen de T negatief zijn
De helling verandert duidelijk bij overgang van vast naar vloeibaar en naar gas
Vermits Sm(g) > Sm(vl) > Sm(vast) dus bij fasetransitie is het dus de 𝜇 die verandert
2.1.2.2 De invloed van de druk op de vloeibaar - vast fasetransitie
Normaal : smelten stoffen bij T↑ bij hoge drukken MAAR NIET bij water omdat de dichtheidvloeibaar >
dichtheidijs
Verhogen van druk bevordert vorming van vloeibaar water, dus water bevriest bij druk ↑ en T↓
Molaire volume
Vm : molair volume
Vm
p T
Grafiek van chemische potentiaal tegen de druk geeft het molair volume als rico
o Verhogen van druk leidt tot verhogen van chemische potentiaal
o Meestal Vm(vl) > Vm(v) → dus chemische potentiaal zal meer toenemen in vloeibare
toestand
o Stijging van de druk leidt tot toename in het smeltpunt
o Voor water : Vm(vl) < Vm (vast) → druktverhoging zorgt voor daling smelttemperatuur
2.1.3.1 De richtingscoëfficient van de fasegrens
BEWIJS
3
, 2.2 De kristallijne toestand
o Scherp smeltpunt
o Optische anisotropie
o Regelmatige en periodieke herhaling van moleculen in de ruimte >< amorfe
o Kunnen voorkomen onder verschillende vormen (polymorfie)
2.2.1 De eenheidscel, het kristalrooster en de kristalvlakken
o Ordening over lange afstand
o Een eenheidscel: 3D repeterend patroon van het kristal
o Periodieke structuur: rooster
o In een rooster alle eenheidscellen gelijk in vorm en inhoud
o Structuur van elke moleculen (incl bindingslengte en bindingshoeken) is identiek in het
volledig rooster
o Eenheidscel in een, twee of drie richtingen propageren (translatie)
o Elke eenheidscel bevat een roosterpunt
o Roosterpunten : rangschikking van de moleculen of ionen die in 3 dimensies worden
herhaald om kristalstructuur te geven
Eenheidscel
o Vast aantal moleculen die via vast aantal moleculen of ionen die via intermoleculaire
interacties geassocieerd zijn
o Interne symmetrie
o Beschreven door celparameters of roosterparameters : a,b,c, (lengtes) 𝛼, 𝛽, 𝑒𝑛 𝛾 (hoeken)
Kristalvlak
o Set van vlakken die alle roosterpunten snijden
o Alle vlakken behorend tot dezelfde klasse zijn parallel met elkaar en bevinden zich alle op
dezelfde afstand (= interplanaire afstand/ d- spacing)
o Beschreven door h, k en l (= Miller indices/ kristallografische)
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper farmagirl. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €5,99. Je zit daarna nergens aan vast.
