химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

лучающаяся при расчете теплоты образования соединения по закону Гесса, особенно велика для левого цикла (рис. II, 2).

ГВ~целях сопоставления и использования для расчетов по закону Гесса, теплоты образования химических соединений вычисляются для стандартной температуры (25 °С, т. е. 298,15 °К) и давления 1 атм. Они часто называются стандартными тепло-тами образования* и обозначаются ДЯ°98.

Стандартные теплоты образования табулированы. При этом для удобства расчетов во многих случаях вычисляют и помещают в таблицы стандартные теплоты образования химических соединений в таких агрегатных состояниях, которые неустойчивы (и даже невозможны) при стандартных условиях. Так, например, в таблицы включают теплоту образования водяного пара в гипотетическом состоянии идеального газа при 25 °С и 1 атм, равную —57 798 кал.

Пользуясь таблицами, можно вычислить теплоту любой химической реакции в стандартных условиях. Для этого нужно из суммы теплот образования продуктов реакции вычесть сумму теплот образования исходных веществ. Практически это удобно делать, записав интересующую реакцию и написав под формулой каждого химического соединения стандартную теплоту его образования. Например:

СаО + ЗС = СаС2 -fCO

— 151 700 0 -14 100 —24 420

Для этой реакции, согласно сказанному выше, получаем!

ДЯ*8 = —14 100—24 420 + 151 700- + 113 180 кал

* Величины Д#298 нередко называют также стандартными энтальпиями образования. Очевидно, что стандартные энтальпии образования простых веществ равны нулю.

В ряде случаев представляет интерес определение теплоты образования химического соединения не из простых веществ, а из атомов, т. е. из гипотетических одноатомных газов (атомная теплота образования). Выделяющаяся при таком (мысленном) процессе теплота является мерой энергии всех связей и взаимодействий между атомами в молекуле и имеет большое значение для познания энергии химических связей.

Для вычисления атомной теплоты образования необходимо учесть теплоту возгонки твердых веществ и теплоту диссоциации молекул газообразных веществ на атомы.

Например, атомная теплота образования моля газообразной воды получается путем сопоставления теплот следующих реакций:

На + 7а02 = Н20 (г); АН\ = —57 800 кал (I)

Н2 = 2Н; АН\ = ЮЗ 800 кал (II)

02= 20; АН°т= 117 400 кал (III)

2Н + О = Н20 (г); AH°W = ? (IV)

Так как (IV)=(1)—(II)—Va(III), то

ДН* = — 57 800—103 800 — 58 700 = — 220 300 кал

§ 3*. Цикл Борна—Хабера

Циклы, изображенные на рис. II, 2, дают возможность вычислить теплоты любых входящих в них процессов. Так, цикл, изображенный слева, который называется циклом Борна—Хабера, используется для расчета энергии кристаллической решетки. Так называется энергия, поглощаемая при разрушении одного моля кристаллического вещества с образованием газообразных одиоатом-ных ионов, удаленных друг от друга (идеальный газ), или убыль энергии при обратной реакции. Вычислить энергию кристаллической решетки можно следующим образом.

Осуществим мысленно цикл Борна—Хабера, проводи последовательно процессы, указанные ниже*:

I. Возгонка Na и диссоциация СЬ на атомы:

Na (т.) -»*Na (г); АН*Ъ = 25,98 (1а)

Vs С12 -*• С1 (г); Д#;б = 29,01 (16)

АН\ = ДЯ^+ 54,99^55.0

II. Ионизация атомов иатрия и хлора:

Na (г) Na+ (г) + в" AH*Ua = 118,6 (Па)

* Соответствующие теплоты будем относить к стандартному состоянию и выражать в ккал/моль.

** Эта величина (со знаком плюс) носит название сродство (атома хлора) к электрону Она известна менее точно, чем другие величины этого цикла.

С1 (г) + <Г = СГ (г); АН'т = — 87,3** (Пб)

III. Соединение газообразных ионов с образованием моля кристаллического хлористого натрия:

Na+ (г)+ СГ (г) NaCl (т):

Теплота обратной реакции и есть энергия кристаллической решетки:

U = - д/4

IV. Разложение моля кристаллического NaC] на исходные кристаллический иатрий и молекулярный хлор. Теплота этого процесса равна стандартной теплоте образования кристаллического хлористого натрия Qp с обратным

знаком:

NaCl (т) Na(T) ?+ 7А (г)

AHIV = — <3Р = 98,232^98,2 (IV)

Цикл замкнут, и суммарное изменение энтальпии равно нулю, т. е. 2 АН = 55,0 + 31,3 — U + 98,2 = О

Отсюда энергия кристаллической решетки:

U = 184,5 ккал/моль

Точность полученной величины определяется погрешностью наименее точно известного слагаемого, каким является сродство к электрону атома хлора. Эта величина часто находится из того же цикла Борна—Хабера; в этот цикл подставляется величина энергии кристаллической решетки, вычисляемая по уравнению Борна, которое учитывает энергию электростатического взаимодействия ионов в кристаллической решетке.

§ 4*. Некоторые термохимические закономерности

В настоящее время экспериментально установлены теплоты образования очень многих, но далеко не всех химических соединений. Это объясняется тем, что невозможно подвергнуть термохимическому исследованию все известные и вновь открыв

страница 26
< 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
проектор аренда москва
Компания Ренессанс: купить лестница - оперативно, надежно и доступно!
стул самба gtp
Супермаркет техники KNSneva.ru предлагает сервер HP ProLiant - офис в Санкт-Петербурге, ул. Рузовская, д.11

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)