химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

азаны потенциальные кривые для адсорбции атома аргона в двух указанных на рис. XVIII, 1 положениях относительно решетки графита. Минимуму этих потенциальных кривых соответствует адсорбционный потенциал в положении равновесия Z=ZQ,C и z— г0>

В соответствии с уравнением (XVIII, 12) при z=z0 получаем:

Ф0

(XVIII, 13)

Член q/n, характеризующий энергию отталкивания, составляет обычно около 0,3—0,4 (30—40%) от энергии дисперсионного притяжения. Из уравнения (XVIII, 13) для адсорбции аргона на базисной грани графита получается —Ф0)С=1,82 ккал/моль и —Фо,л=2,44 ккал/моль. Более точный расчет с учетом второго члена для потенциала дисперсионных сил притяжения дает —Фо,с=1,93 и —Фо,л=2,63 ккал/моль. Разница значений Ф0,л и Ф0(С составляет около 0,7 ккал/моль, т. е. значительно превышает величину RT=Q,15 ккал/моль при температуре жидкого азота ?—195 °С, при которой исследована адсорбция аргона на графитированной саже с однородной поверхностью. Следовательно, потенциальный барьер для перехода атома аргона из положения 2 в положение / (рис. XVIII, 1) при этой температуре больше средней кинетической энергии его движения вдоль поверхности. Поэтому адсорбция аргона на графите при этой температуре преимущественно локализована.

В среднем адсорбционный потенциал аргона в положении равновесия составляетЪколо 2,2 ккал/моль. Измерения теплот адсорбции для 6~*-0 дали Qa~2,2—2,6 ккал/моль. Таким образом, приближенный расчет приводит к величине адсорбционного потенциала, близкой к найденной на опыте величине теплоты адсорбции аргона.

§ 2. Энергия адсорбции сложных неполярных молекул на неполярном адсорбенте

Потенциальная энергия адсорбции сложных неполярных молекул может быть вычислена как сумма потенциальных энергий адсорбции ее звеньев (силовых центров) Ф,-:

Ф-1Ф^ (XVIII, 14)

Так, например, энергия адсорбции молекулы «-алкана,. звеньями которой являются СН3 и СН2, при расположении оси молекулы параллельно поверхности графита (соответствующем минимальной потенциальной энергии всей молекулы) может быть выражена в виде суммы потенциальных энергий адсорбции этих звеньев. Она является поэтому линейной фунцией числа атомов углерода п: Ф = - [2ФСНз + (п - 2) ФСНа] =

= -12 (Фсн3 - Фсн2) + "Фсн21 = а + bn (XVIII, 15)

Расчет Фсн и ФСНа проводится аналогично сделанному выше расчету для адсорбц ии аргона. Учитывая при расчете второй член в энергии дисперсионных сил (составляющий около 10% от первого) и усредняя результаты для положений / и 2, получаем —Ф0 =0,85 + 1,88 п ккал/моль в близком соответствии с измерен§ 3. Электростатические силы при адсорбции 493

ными теплотами адсорбции на графитированных сажах (см. рис. XVIII, 3).

Для расчета энергии адсорбции разветвленных молекул углеводородов на основании констант и потенциальных кривых дляС-)

отдельных звеньев этих молекул (—CHS, —СН

2»СН и

строят общую потенциальную кривую для всей молекулы, учитывая расположение отдельных ее звеньев на разных расстояниях

от поверхности адсорбента, определяемых строением и ориентацией молекулы. В минимуме потенциальной кривой находят соответствующее значение Ф0 для сложной молекулы. В этом случае

также расчеты привели к результатам, близким к измеренным теплотам адсорбции на графитированных сажах. ^

;§^3/Электростатические силы при адсорбции

1) Энергия адсорбции неполярных молекул на поверхности ионных решеток. Если адсорбент построен не из атомов, а из ионов, то к рассмотренным дисперсионным силам притяжения добавляются индукционные силы притяжения диполя, индуцированного в молекуле адсорбата электростатическим полем, создаваемым ионами решетки адсорбента. Доля индукционных сил в величине потенциальной энергии адсорбции пропорциональна поляризуемости молекулы адсорбата а2 и квадрату напряженности электростатического поля над поверхностью адсорбента F{\

(XVIII, 16)

Напряженность электростатического поля адсорбента F] зависит от заряда иона, типов решетки и грани. В случае грани [100] ионы противоположных знаков чередуются на поверхности (располагаясь по углам квадрата) так, что напряженность электростатического поля, создаваемая ионами одного знака, снижается полем, создаваемым ионами противоположного знака. При пере

ходе вдоль поверхности от катиона к аниону напряженность поля меняет знак, проходя через нуль. Вследствие этого, а также ввиду очень быстрого спада напряженности с ростом расстояния от поверхности (Fj экспоненциально уменьшается с ростом величины z) доля индукционных сил в общей величине энергии адсорбции невелика и составляет обычно менее 5% от дол и дисперсионных сил. При адсорбции на плоскостях ионных кристаллов, на которых ионы одного знака расположены чаще, чем ионы другого знака, доля индукционных сил увеличивается, однако и в этом случае она остается меньшей доли дисперсионных сил.

Расчет потенциальной энергии адсорбции некоторых углеводородов на грани [100] кристалла окиси магния, при котором были приняты во внимание дисперсионные и индукционные силы, дал значения, близкие к измеренным т

страница 181
< 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

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


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

 

 

Реклама
электропривод 2t02tp003
купить монитор benq
купить мебель фирма торис
ккб цена

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
(21.08.2017)