химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

ьной теплоты растворения Qn одного моля вещества от числа молей растворителя п может быть выражена эмпирической формулой. Вид этой формулы в случае смешения разных веществ может быть различным.

Известна формула Томсеиа для теплоты растворения СиС!г-2НгО в воде с образованием раствора, содержащего п молей воды на моль соли (СиС12):

п—10

= 800—5023 —кал (11,5)

п « + 11,24

Из этой формулы следует, что растворение CuCla-2HsO в 8 моль воды (раствор содержит 10 моль воды иа 1 моль CuCfe; л=10) сопровождается поглощением 800 кал теплоты.

При растворении же в очень большом количестве воды (/г=оо) в ы д'е-л я е т с я 4223 кал теплоты. Таким образом, знак интегральной теплоты растворения меняется при изменении количества растворителя; теплота растворения при п=14 равна нулю.

Теплота растворения моля вещества (условно считаемого вторым компонентом) в очень большом количестве раствора некоторой постоянной концентрации (ГЦ моль растворителя на /га моль растворенного вещества) называется

дифференциальной или парциальной теплотой растворения (Qa). Этому определению соответствует равенство:

Аналогичная величина для растворителя (первого компонента)—теплота растворения моля растворителя в растворе постоянной концентрации—называется парциальной или дифференциальной теплотой разбавления (Qi). Парциальные теплоты ие могут быть определены методами калориметрии и вычисляются из интегральных теплот или из других данных. Так, из уравнения (II, 5) или ему подобных дифференцированием непосредственно получается теплота разбавления (пг=п\ Ла=1)Уравнение (II, 6) показывает, что парциальная теплота разбавления равна отнесенному к одному молю растворителя изменению интегральной теплоты растворения моля вещества dQn при бесконечно малом изменении массы растворителя dn. Эта величина равна нулю при бесконечном разведении и —236 кал в почти насыщенном растворе (n=10) CuCla.

Парциальную теплоту растворения Q2 можно иайти по уравнению:

Qa =

Qn— "Qi

(И,7)

В бесконечно разбавленном растворе Q2=Qn=-<»=—4223, а в почти насыщенном растворе (гг= 10) Qa = 3160 кал. Эти величины, сильно различающиеся между собой, называются первой и последней теплотами растворения.

Знание теплоты растворения соли в воде (или другом растворителе) и энергии кристаллической решетки той же соли дает возможность вычислить теплоту сольватации солн, т, е. теплоту образования сольватных оболочек вокруг ионов соли при их взаимодействии с растворителем. Например, теплота сольватации хлористого натрия соответствует процессу:

Na+ (г) + СГ (г) -f aq = Na+ aq + СГ aq

газообразные ионы

разбавленный раствор

Используя одни из циклов, изображенных на рис. II, 2, можем записать Зраств.+ ?/+(?сольв,= 0 и по данным рис. И, 2 (§ 7 Зависимость теплоты процесса от температуры (уравнение Кирхгоффа)

Рассмотренные выше теплоты химических реакций (и других процессов) являются теплотами изотермических процессов и зависят от температуры, при которой процесс протекает.

Для выяснения зависимости теплоты реакции от температуры продифференцируем уравнения (II, 1): QV=U2—Vx и (И, 2): QP=H2—И1 по температуре при постоянных v или р соответственно. Принимая во внимание уравнения (I, 19) и (I, 40), получаем

Здесь С с и Ср—мольные теплоемкости при постоянных объеме и давлении. Индексы 2 и I относятся к совокупностям конечных и начальных участников реакции при постоянной температуре Т. Следовательно, величины CD, 2 и CVru а также Ср> 2 и СРг\ являются соответственно суммами теплоемкостей конечных продуктов и исходных участников реакции и могут быть записаны следующим образом:

С0.2 — Cvj — Е vKC0,H — Е \CVtH = Zvfiv.t (И, Ю)

к н t

Ср.ч — Срл = Е\Ср,к — ?vHCp.a = (П. И)

Индексы ки„ относятся соответственно к конечным и начальным продуктам реакции; индексы t—ко всем участникам реакции; \? vh и vi—коэффициенты стех и о метр и чес к ого уравнения химической реакции.

Суммы Е и Е соответственно охватывают величины для

К h

конечных и начальных участников реакции; S —знак алгебраической суммы величин для всех участников реакции.

Таким образом, зависимость теплоты химической реакции от температуры выражается следующими уравнениями (уравнения Кирхгоффа):

(11 = а>^=^' (11Л2)

(^-)-?(Д//),-*А. (H.13)

Для расчетов теплот реакции уравнения (II, 12) и (II, 13) должны быть проинтегрированы. Ограничимся в дальнейшем рссмотрением уравнения (II, 13) и отбросим индекс р.

Величину Е^-С, можно считать не зависящей от температуры, если последняя изменяется в небольшом интервале (десятки градусов). Тогда

Qra = QTL + fafi&T - QTL I- E(v.Q)(ra - Г,) (11.14)

T* \

Величина EvfCi является переменной величиной, когда температура изменяется в широком интервале; тогда для интегрирования уравнения (II, 13) необходимо знать зависимости теплоемкостей от температуры.

В широком интервале температур (не слишком низких—выше 200^°К) зависимости теплоемкостей чистых веществ от температуры м

страница 29
< 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
Кликни, звони, скажи промокод на скидку в KNS "Галактика" - dell alienware купить - хорошее предложение от супермаркета компьютерной техники.
концерт имэджин дрэгонс 2017
курсы для инженеров lg кондиционирование
siemens gma321.1e return

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
(23.02.2017)