(相对于元素的,单位:kJ/mol)
温 度 ( K ) |
MgSiO3 顽火辉石 |
Mg2SiO4 镁橄榄石 |
SiO2 石 英 |
△G 0 f,T |
---|---|---|---|---|
298.15 |
-1460.883 |
-2051.325 |
-856.288 |
-14.153 |
400 |
-1431.137 |
-2010.266 |
-837.660 |
-14.048 |
500 |
-1401.912 |
-1970.578 |
-819.395 |
-13.851 |
600 |
-1372.745 |
-1930.726 |
-801.219 |
-13.545 |
700 |
-1343.693 |
-1891.067 |
-783.176 |
-13.143 |
800 |
-1314.755 |
-1851.575 |
-765.287 |
-12.648 |
900 |
-1285.909 |
-1812.218 |
-747.572 |
-12.028 |
1000 |
-1256.427 |
-1771.526 |
-729.982 |
-11.346 |
1100 |
-1226.831 |
-1730.534 |
-712.474 |
-10.654 |
1200 |
-1197.321 |
-1689.674 |
-695.017 |
-9.951 |
1300 |
-1167.924 |
-1648.995 |
-677.649 |
-9.204 |
1400 |
-1135.021 |
-1601.239 |
-660.349 |
-8.454 |
1500 |
-1096.489 |
-1542.240 |
-643.096 |
-7.642 |
1600 |
-1058.122 |
-1483.534 |
-625.920 |
-6.790 |
1700 |
-1424.709 |
-608.355 | ||
1800 |
-1363.610 |
-588.298 |
同时查得各矿物相的摩尔体积(J/bar)分别为:
VMgSiO3 = 3.14,VMg 2SiO4
= 4.3790,VSiO 2 = 2.2688
所以△V = 2V = 2VMgSiO3 - VMg2SiO4 - VSiO2
=2×3.1470-4.3790-2.2688
=-0.3538<0
若△V不是温度和压力的函数,那么式(3.32)右端∫
△Vdp积分值总是小
1
于零,因为 p 永远大于等于 1。表明压力增大有利于式(3.31)反应自发地向右进行,亦即压力增大不利于镁橄榄石和石英的稳定共生
表 3.1 中矿物相的标准生成自由能数据代入下式计算反应自由能,
0
r,T
= 2(△G0
) MgSiO3
− (△G 0
) Mg2SiO4
− (△G0
)SiO2 ,
在298.15—1600K范围内,△G 0
总是小于零。表明在很宽的温度范围内式
(3.31)反应都是自发地向右进行的。总之在有意义的温度—压力范围内, 镁橄榄石和石英是不能稳定共生的。
本例中为了计算方便起见,直接采用了数据手册中给出的不同温度下矿物相的标准生成自由能数据,实际上也可以由矿物相的焓、熵和热容等数据, 根据热力学关系式,计算不同温度条件下的标准生成自由能,然后再计算反应自由能,结果是一致的。有兴趣的读者可以查阅有关手册所列数据自行计算。