химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

энергии молекулы (qgE), потенциальной межмолекулярной энергии (аёф) и внутримолекулярной энергии (9g/):

4v = qgEQ^gi (XVIII, 34)

Для идеального газа Ф=0, так что

Таким образом

pg = kT In р — kT lnqgEVgft7 (XVHI, 36)

Это выражение показывает, что химический потенциал идеального трехмерного газа при данной температуре Т определяется его концентрацией ^через р), кинетической энергией его молекул (через qgE} и внутримолекулярной потенциальной и кинетической энергией (через qgI).

Аналогично выражению (XVIII, 30) можно написать выражение и для химического потенциала идеального двумерного газа <на однородной поверхности (т. е. при малых заполнениях 6)*

\ia=-kT\n3± (XVIII, 37)

где^а—сумма состояний одной молекулы адсорбата для поверхности s, а МА—число адсорбированных молекул.

Для этих молекул целесообразно ввести сумму состояний для единицы поверхности

QJS = QS (XVIII, 38)

В соответствии с этим уравнение (XVIII, 37) принимает вид:

^-kT\n^~ (XVIII, 39)

Так как NA(S=A, то

\ia = kTlna~kT \n[qs (XVIII, 40)

Сумма состояний для адсорбированной молекулы [на однородной поверхности

<7S = Я^Ф q*E q*i (XVIII, 41)

где qsI*e = kT\na~kT \nq^qsE q? (XVIII, 42)

Это выражение показывает, что химический потенциал адсорбата в разреженном слое на однородной поверхности при данной температуре определяется его концентрацией (через ot), потенциальной энергией его взаимодействия с адсорбентом (через ^ф), кинетической энергией его молекул в адсорбционном слое (через qsE) и внутримолекулярной потенциальной и кинетической энергией молекулы адсорбата на поверхности (через qsl).

чаях, когда известна зависимость потенциальной энергии адсорбат—адсорбент Ф от координат.

В простейшем случае нелокализованной адсорбции одноатомных молекул на однородной поверхности Ф зависит лишь от расстояния от поверхности Z, так что

fa, = (XVIII, 46)

где Фо—значение потенциальной энергии адсорбционных сил в минимуме потенциальной кривой (см. стр. 491). Таким образом, в этом простейшем случае уравнение изотермы адсорбции принимает вид:

а = ^г-е-фф7 (XVIII, 47)

Выше были рассмотрены способы приближенкий оценки значений Фэ в этих простейших случаях. При подстановке в уравнение (XVIII, 47) они приводят к правильному порядку величины константы адсорбционного равновесия. В области более .высоких заполнений ооверхности надо, во-первых, учесть различия в моделях локализованной и нелокализованной адсорбции и, во-вторых, (ввести в расчет новые суммы состояний, связанные с потенциальной энергией взаимодействия адсорбат—адсорбат. Учет локализации сводится к рассмотрению различных конфигураций на поверхности, т. е. числа способов, которыми можно разделить общее число мест на поверхности Ns на занятые Na и свободные N$—Na. Это приводит к появлению в выражении для химического потенциала адсорбата (XVII, 37) конфигурационного множителя Na/Ns—JVa=0/l—9 вместо NA. Легко видеть, что вследствие этого вместо уравнения Генри получается уравнение Лэнгмюра.

Учет потенциальной энергии взаимодействий адсорбат—адсорбат приводит к уравнениям изотерм адсорбции, содержащим помимо константы Генри, характеризующей энергию взаимодействий адсорбат—адсорбент, другую константу, характеризующую энергию взаимодействия адсорбат—адсорбат. При этом получаются, например, уравнения вида (XVI, 35) или (XVI, 36) и (XVII, 46).

Для расчета других термодинамических свойств адсорбционных систем достаточно знать изменения химического потенциала адсорбата при его переходе из стандартного состояния в газе (р°—1 атм) на поверхность при величине поверхностной концентрации а. Из уравнений (XVIII, 40) и (XVIII, 33) следует, что

Дьа = ца — (х* = kT In а — kT In (XVIII, 48)

ё p°kTqv

Дифференциальную теплоту адсорбции можно получить отсюда по формуле Гиббса—Гельмгольца

QA=~

\ дТ JA

(XVIII, 49)

а дифференциальную энтропию по формуле

45а = ~ (^дт)а (XVIII, 50)

Определяя вторую производную Ajx по T, можно найтн теплоемкость адсорбата

На рис. XVIII, 13 результаты молекулярно-статистического расчета зависимостей— Afj. и Qa от заполнения поверхности базисной грани графита молекулами аргона при —195 °С сопоставлены с экспериментальными данРис. XVIII, 13. Зависимость теплоты адсорбции (Qa) и изменения химического потенциала —Д;л от заполнения поверхности при адсорбции аргона на графите:

/ — результаты вычисления? 2 —результаты измерения Д|а. для графитированной

сажи; О—результаты измерения Q а'< Фо — потенциальная энергия аргона над центром шестиугольника из шести атомов углерода поверхности графита.

ными. Это сопоставление показывает, что приближенная оценка'потенциал

страница 187
< 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
сковороды для индукционных плит со съемной ручкой
Предлагаем приобрести в КНС 47LV35A - Самое выгодное предложение!
поварской нож
электросамокат fastwheel f0 2016

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
(23.05.2017)