химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

02 — требуется больше энергии, чем ее выделяется при образовании продукта, т.е. 1 моль N0 из атомов (рис. 111). 184

и.

ЯЛЖ/МЮ

HlrhCUr)

KM+OW

К

ТО

""H-CI

ЩНС на

'АЩП О,

'/ГНЕЙСА,

ЛХ^ао—Щис N0

IB N,

KCUO

Рис. 110. Энтальпийная диаграмма образования НС1 из простых веществ

NOW

Рис. 111. Энтальпийная диаграмма образования NO из простых веществ

Энергия кристаллической решетки. Энергия кристаллической решетки оценивается количеством энергии, которое необходимо затратить для разрушения кристаллической решетки на составные части и удаления их друг от друга на бесконечно большое расстояние. По значениям энергии кристаллической решетки можно судить о типе химической связи в веществе и ее энергии. Понятно, что наибольшую энергию кристаллической решетки имеют ионные и ионно-ковалент-ные кристаллы, наименьшую — кристаллы с молекулярной решеткой (табл. 19). Металлы по значениям энергии кристаллической решетки занимают промежуточное положение.

Таблица! 9. Энергия (ЈЈ9g) некоторых кристаллических решеток

КЦЖ/МИП

600 400

NalD+Cllr)

АН,

Нл(ГЦ-СИГ)

'II%CA, SUP* CUR)

-200

WATT)

-400

ьозг Na

Рис. 112. Энтальпийная диаграмма для расчета энергии кристаллической решетки NaCl (цикл Борна-Габера)

10Я.З кДж/моль

Если газ, образующийся в результате возгонки, состоит из тех же частиц, что и сам кристалл, то энергия кристаллической решетки совпадает со значением энергии возгонки (сублимации). Это относится к молекулярным, атом-но-ковалентным и атомно-метал-лическим кристаллам. Таким образом, в этом случае энергию кристаллической решетки можно определить экспериментально.

ДЯ° .. = 495.8 к.Ък/моль

H0HII3 .\а

Энергия же ионной кристаллической решетки экспериментальному определению не поддается, так как при возгонке ионных кристаллов образуются атомы или молекулы. Но энергию ионной кристаллической решетки можно вычислить из эксперимен

и последующего их взаимодействия с образованием ионного хлорида натрия NaCl:

Na+(r) + СГ(г) = NaCl(K), AIT = UK „,

v ' реш NaCl NaCl

Согласно закону Гесса

NaCl реш NaCl /,NaCl возг Na

+ 1/2ДЯ" + АН' N + АН'

дис С12 иониз Na эл.ср CI

Подставляя цифровые значения, получим

^NaCl = КДЖ/М0ЛЬ-

Об этом же непосредственно свидетельствует энтальпийная диаграмма (рис. 112).

Энергию ионной кристаллической решетки можно вычислить также по известным энтальпии образования ионного соединения и энтальпии образования составляющих его ионов:

NaCl(K) = Na+(r) + СГ(г)

АН- = Д/Г + + АН°.п. - AH-tK „

реш /Na+ /С1 /,NaCl

Для рассмотренного примера согласно значениям AH°,,U° „ = 785,1

/ NaCl

кДж/моль (табл. 19).

Энтальпия (теплота) гидратации ионов. Интенсивность взаимодействия ионов растворенного вещества с молекулами воды можно охарактеризовать величиной энтальпии {теплоты) гидратации Д#гидр — количеством теплоты, которое выделяется при переходе 1 моль ионов из вакуума в водный раствор.

Значение ДЯГидр можно рассчитать, используя известные значения энтальпии других процессов. Так, растворение ионного соединения можно представить в виде двух стадий: разрушение кристаллической решетки на свободные ионы и гидратация ионов. Тогда, согласно закону Гесса, тепловой эффект (энтальпию) растворения Д Яраств можно представить в виде алгебраической суммы энергии (энтальпии)

187

разрушения кристаллической решетки ДЯреш и энтальпии гидратации ^гидр:

ДЯраств = ДЯреш + ДЯГИдр

4,5

на разрушение кристаллической решетки KN03 (ДЯ°

—309,6 кДж/моль).

кДж/моль) затрачивается больше энергии, чем ее выделяется при гид-

ратации ионов К* и N0" (ДЯ°

гидр N0:

ДЯК

ДЯ„

Энергия кристаллической решетки известна для многих ионных соединений; теплоту растворения веществ можно определить экспериментально. При расчете по указанному уравнению находят суммарное значение энтальпии гидратации катиона и аниона. Энтальпию гидратации данного иона определяют по известной энтальпии гидратации иона противоположного знака.

Rb*

Cs*

0,149 0,165 -313,8 -280,3

К*

0,133 -338,9

Нетрудно догадаться, что энтальпия гидратации зависит от заряда и размера гидратируемого иона. В ряду ионов с однотипной электронной конфигурацией энтальпия гидратации возрастает с уменьшением размера иона, например:

Li* Na*

0,068 0,098

кДж/моль -531,4 -422,6

д w°

298,гидр'

Al3*

0,057 4694,5

Mg2*

0,074 -1953,9

и с увеличением заряда иона, например:

г, нм 0,098

ДЯ°гидр, кДж/моль 422,6

Разрушение кристаллической решетки на свободные ионы — процесс эндотермический (ДЯреш > 0); гидратация ионов — процесс экзотермический (ДЯгидр < 0). Таким образом, в зависимости от соотношения значений ДЯреш и ДЯГИдР тепловой эффект растворения может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Так, растворение кристаллического гидроксида калия сопровождается выделением теплоты, т.е. на разрушение кристаллической решетки КОН требуется меньше энергии (ДЯ°)е

страница 53
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
прокат проэктора
Фирма Ренессанс лестница винтовая - доставка, монтаж.
кресло ch 993 low v
Магазин KNSneva.ru предлагает жесткий диск цены - офис: Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, - есть стоянка для клиентов.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)