Біркомпонентті жүйелердегі фазалық тепе-теңдік

Фазалық тепе-теңдік туралы негізгі түсініктер қалыптасқан соң, бір немесе екікешенді жүйелердегі фазалық диаграммаларды қарастыруға болады. Мұндағы мақсат жеке элементтердің диаграммаларын - сызығын, нүктесін, жоғарылылығын; температура мен қысым өзгерген кезде фазалардың құрамы мен санының қалай өзгеретінін анықтау.
Р - Т - х координаталары фазалық диаграммаларды көрсетеді, мұндағы х - компоненттің мольдік үлесі. Координттардың бұндай таңдаулары құбылыстың теңдігінің ауыспалылығына шартталған, сонымен қатар қысым мен температураның тепе - теңдік құбылысына әсер ететін және барлық құбылысты өзгерте алатын параметрлер екенін дәлелдейді.Біркешенді жүйелерде х =1 және фазалық диаграммалары Р - Т координаталарында болады.

Судың фазалық диаграммасы. Біркешенді жүйелерге мысалы ретінде аздың фазалық диаграммасын алуға болады. Температура мен қысымға байланысты қарапайым қосылыстарда судың диссоциасы болмайды және Н2О атомын біркешенді қосылыс деп қарастыруға болады.Екіфазалық тепе - теңдік:
1) Н2О(сұйық) ⇄ Н2О(газ)→ буға айналу (кондансация) .Бұл тепе - теңдіктен қаныққан будың қысымының температураға тәуелділігін P = f1(T) эксперимент жүзінде немесе Клаузиус – Клапейрон теңдеуі арқылы есептеуге болады.
2) H2O(қатты.) ⇄ H2O(газ) - сублимация (будан кристалдану). Сонымен қатар бұл теңдік үшін қаныққан бу қысымының температураға Р=f2(T) тәуелділігін теңестіре отырып есептеуге болады.

3) H2O(қатты) ⇄ H2O(газ) - балқу (кристалдану). Бұл теңдік үшін балқу температурасының сыртқы қысымға тәуелділігін піспек (поршень) қысымында орналасқан мұздың еру температурасын өлшеу арқылы тәжірибе жүзінде есептеуге болады немесе Клаузиус-Клапейрон теңдеуі арқылы шешуге болады. (Р-Т) кординаттарында бұл тәуелділік ОВ сызығы арқылы көрсетілген. Судың жағдайында ОВ сызығы қарама-қайшы көлбеулікте болады.Себебі сатылай ауысудағы көлемнің өзгерісі: ΔVф.п = Vc - Vқатты<0 (мұздың мольдік көлемі сұйық судың мольдік көлемінен көп).
Кез келген екі сатылы біркомпонентті жүйе бір дәрежелі еріктілікке ие (С=К+2-Ф=1+2-2=1),сондықтан диаграммада бұл теңдіктер сызықтар арқылы көрсетілген.

Үш сатылы теңдік: H₂O(қатты.) = H₂O(сұйық) ⇄ H₂O(г.) теңдігінде үш саты да кездеседі. (Р-Т) диаграммасында бұл теңдік екісатылы теңдіктің үшсызығы қиылысқан О нүктесі арқылы көрсетілген. Су үшін бұл нүктенің координаттары – үш кезеңнің теңдік шарты – Т=0.0076⁰C және РH₂O=0.0006 атм. Осылайша біркомпонентті кез келген жүйе үш сатылы теңдікте ешқандай еріктілік дәрежесіне ие бола алмайды (С=К+2-Ф=1+2-3=0), сондықтан да диаграммада бұл теңдіктер нүктелер арқылы көрсетілген. Үш қабатты нүктенің кординаттары – бұл заттың түпкі характеристикасы.
І, ІІ, ІІІ аумақтар диаграммада бір сатылы жүйенің болу шарттарын анықтайды. І – қатты күй, ІІ – сұйықтық, ІІІ – газ күйінде. Мысалы, қысым мен температурадағы (1) нүктеге сәйкес жүйеде бір ғана күй болады – ол газ түрінде (бұл жерде, су буы). Кез келген бір күйдегі біркомпонентті жүйе екі дәрежелі еріктілікке ие (С=К+2-Ф=1+2-1=2), сондықтан диаграммада бұл теңдіктер жазықтық арқылы көрсетілген.Бір компонентті жүйеде бірнеше қатты күй кездесуі мүмкін. Мысалы, алмаз және графит, ромбалы және моноклинді күкірт, гексогональды кристалды решеткалы және көлеміорталықтандырылған кубты темір