|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Li2TiO3 |
|
|
1670,8 |
91,76 |
138,74 |
17,24 |
29,20 |
|
|
|
MgO |
|
|
602,11 |
26,8 |
42,61 |
7,28 |
-6,20 |
|
|
|
MgO SiO2 |
|
1549,87 |
67,81 |
102,77 |
19,84 |
-26,08 |
|
||
|
2MgO SiО2 |
2178,94 |
95,02 |
140,9 |
27,38 |
-35,66 |
|
|||
|
MgTiO3 |
|
|
1573,52 |
74,51 |
118,42 |
13,73 |
-27,33 |
|
|
|
MgTi2O5 |
|
|
2510,76 |
127,25 |
170,29 |
38,51 |
-30,77 |
|
|
|
MgAl2O2 |
|
|
2299,3 |
80,7 |
154,19 |
26,81 |
40,98 |
|
|
|
MgFe2O4 |
|
|
1429,7 |
123,8 |
88,12 |
186,52 |
0 |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|||
|
MnO |
|
|
385,11 |
60,28 |
46,51 |
8,12 |
-3,68 |
|
|
|
MnO SiO2 |
|
1321,31 |
89,16 |
110,59 |
16,24 |
-25,79 |
|
||
С |
|
|
|
|
|
|
||||
|
2MnO SiО |
1731,12 |
132,28 |
157,48 |
24,91 |
-28,71 |
|
|||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
MnAl2O4 |
|
|
2098,3 |
129,7 |
153,09 |
25,86 |
32,22 |
|
|
|
MnFe2O4 |
|
|
1226,3 |
146,4 |
144,77 |
85,94 |
18,54 |
|
|
2 |
|
2 |
б |
|
|
|
|
|||
|
MnTiO3 |
|
|
1358,5 |
104,6 |
121,67 |
9,29 |
21,88 |
|
|
|
Mn2TiO4 |
|
|
1799,7 |
170,3 |
168,15 |
17,41 |
25,56 |
|
|
|
N2 (г) |
|
|
0 |
191,5 |
27,87 |
4,27 |
- |
|
|
|
NH3 (г) |
|
|
-45,94 |
192,66 |
29,80 |
25,48 |
-1,67 |
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
||
|
NO (г) |
|
|
91,26 |
210,64 |
29,86 |
3,85 |
-0,59 |
|
|
|
Na2O |
|
|
416,09 |
72,84 |
64,46 |
22,6 |
- |
|
|
|
Na O SiO |
|
|
1559,7 |
113,86 |
130,35 |
40,18 |
-27,08 |
|
|
|
Na2O 2SiO2 |
2475,39 |
164,93 |
185,77 |
70,58 |
-44,66 |
|
|||
|
Na2TiO3 |
|
|
1592,0 |
121,8 |
105,35 |
86,69 |
0 |
|
|
|
Na2O 3SiO2 |
3390,45 |
216,0 |
202,97 |
111,72 |
-20,85 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
||
|
O2 (г) |
|
|
0 |
205,03 |
31,46 |
3,39 |
-3,77 |
|
|
|
PbO |
|
|
219,34 |
65,3 |
44,38 |
16,74 |
- |
|
|
|
PbO SiO2 |
|
|
1151,02 |
109,67 |
77,44 |
60,28 |
- |
|
|
|
4PbO SiO2 |
1805,0 |
324,84 |
222,78 |
87,49 |
-16,91 |
|
|||
|
CO (г) |
|
|
110,5 |
197,4 |
28,41 |
4,10 |
-0,46 |
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
И |
|
||
|
CO2 (г) |
|
|
393,51 |
213,66 |
44,14 |
9,04 |
-8,54 |
|
|
|
SiO2 (кр. β-кварц) |
911,58 |
41,86 |
46,96 |
34,32 |
-11,30 |
|
|||
|
CaO |
|
|
635,85 |
39,77 |
48,85 |
4,53 |
-6,53 |
|
|
|
3CaO Al2O3 |
3558,1 |
205,53 |
260,7 |
19,17 |
-50,11 |
|
|||
|
12CaO 7Al2O3 |
19383,24 |
1045,24 |
1264,0 |
274,18 |
-231,49 |
|
|||
|
2CaO B2O3 |
2727,6 |
145,25 |
183,14 |
48,14 |
-44,75 |
|
|||
|
3CaO B O |
|
3422,89 |
183,77 |
236,72 |
33,62 |
-54,5 |
|
||
|
CaO SiO2 |
|
|
1636,52 |
82,04 |
111,51 |
15,07 |
-27,29 |
|
|
|
3CaO 2SiO2 |
3826,17 |
210,97 |
267,9 |
37,88 |
-69,49 |
|
|||
|
CaFe2O4 |
|
|
1541,0 |
145,35 |
138,7 |
82,34 |
21,80 |
|
|
|
Ca2Fe2O5 |
|
|
2139,3 |
188,78 |
183,3 |
86,86 |
28,74 |
|
|
|
CaTiO3 |
|
|
1660,6 |
93,7 |
127,49 |
5,09 |
27,99 |
|
|
|
Ca3Ti2O7 |
|
|
3950,1 |
234,7 |
299,24 |
15,9 |
57,24 |
|
|
|
CuO |
|
|
157,03 |
42,63 |
43,83 |
16,76 |
5,88 |
|
|
6
Окончание табл. 3
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
CuFeO2 |
|
|
592,6 |
|
|
88,7 |
|
95,6 |
|
10,63 |
|
|
16,65 |
|
|||||
|
CuFe2O4 |
|
|
959,0 |
|
|
141,0 |
|
138,62 |
|
119,41 |
|
|
22,76 |
|
|||||
|
FeO |
|
|
|
|
266,65 |
|
|
59,44 |
|
51,82 |
|
-6,78 |
|
|
-1,59 |
|
|||
|
Fe2O3 |
|
|
822,55 |
|
|
89,99 |
|
98,38 |
|
77,85 |
|
|
-14,87 |
|
|||||
|
FeO SiO2 |
|
|
1207,03 |
|
|
96,28 |
|
158,4 |
|
17,00 |
|
|
-27,30 |
|
|||||
|
2FeO SiO2 |
|
|
1500,05 |
|
|
145,25 |
|
152,83 |
|
39,18 |
|
|
-28,04 |
|
|||||
|
Н2 (г) |
|
|
0 |
|
|
|
130,52 |
|
27,28 |
|
3,26 |
|
|
0,50 |
|
||||
|
Н2О (г) |
|
|
241,81 |
|
|
188,72 |
|
30,00 |
|
10,71 |
|
|
0,33 |
|
|||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
SrO |
|
|
|
|
590,64 |
|
|
54,42 |
|
51,65 |
|
4,69 |
|
|
-7,56 |
|
|||
|
SrO |
SiO2 |
|
|
1632,92 |
|
|
94,19 |
|
112,02 |
|
19,21 |
|
|
-30,31 |
|
||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3SrO SiO |
|
971,6 |
|
|
205,11 |
|
196,82 |
|
35,29 |
|
|
-34,07 |
|
|||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SrTiO3 |
|
|
1884,5 |
|
|
108,8 |
|
118,11 |
|
7,36 |
|
|
19,5 |
|
|||||
|
Sr2TiO4 |
|
|
2311,7 |
|
|
159,0 |
|
160,87 |
|
16,07 |
|
|
19,54 |
|
|||||
|
TiO2 |
|
|
|
|
943,94 |
|
|
50,23 |
|
75,22 |
|
1,17 |
|
|
-18,21 |
|
|||
|
NaAlSi3O8 |
|
|
3934,0 |
|
|
207,21 |
|
274,14 |
|
43,86 |
|
|
79,29 |
|
|||||
|
NaAlSiO4 |
|
|
2109,7 |
|
|
123,9 |
|
- |
|
|
- |
|
|
- |
|
||||
|
Na2O 3CaO 6SiO2 |
|
|
8367,7 |
|
|
462,13 |
|
461,7 |
|
176,35 |
|
|
-48,43 |
|
|||||
|
Na2O 2CaO 3SiO2 |
|
|
А |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
4828,1 |
|
|
287,8 |
|
279,7 |
|
162,2 |
|
|
12,14 |
|
||||||
|
SrO MgO 2SiO2 |
|
|
3182,7 |
|
|
162,0 |
|
245,5 |
|
9,92 |
|
|
64,13 |
|
|||||
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
3SrO MgO 4SiO 6448,7 350,3 |
|
433,3 |
|
89,6 |
|
|
-94,5 |
|
|||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
||
|
|
Термодинамические величины для органических веществ |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 4 |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
Дж |
|
|
|||||||
|
|
|
|
H 298, |
|
|
S 298, |
|
Теплоемкость Cp, |
/(моль К) |
|
|||||||||
|
Вещество |
|
кДж/моль |
|
Дж/(моль·К) |
|
|
Коэффициенты уравнения |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср= а + bТ + cТ2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
b 103 |
|
|
с 106 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|||||
|
CH4(г) |
|
-74,85 |
|
186,19 |
|
14,32 |
|
|
74,66 |
|
|
-17,43 |
|
||||||
|
C H (г) |
|
52,30 |
|
219,45 |
|
11,32 |
|
|
122,01 |
|
|
-37,90 |
|
||||||
|
C2H6(г) |
|
-84,67 |
|
229,5 |
|
5,75 |
|
|
175,11 |
|
|
-57,85 |
|
||||||
|
C3H6(г) |
|
20,41 |
|
266,94 |
|
12,44 |
|
|
188,38 |
|
|
-47,60 |
|
||||||
|
C3H8(г) |
|
-103,90 |
|
269,91 |
|
1,72 |
|
|
270,75 |
|
|
-94,48 |
|
||||||
|
н-C4H10(г) |
|
-126,15 |
|
310,12 |
|
18,23 |
|
|
303,56 |
|
|
-92,65 |
|
||||||
7
СХим ческая термод намика изучает изменение энергии в результате процессов в с стеме, пр водящих к изменению её состава и физикохимическ х свойств.
Термодинамика изучает законы взаимных превращений различных видов энергии, связанных с переходами энергии между телами в форме
теплоты работы. Обычно она изучает только макроскопические систе-
мы.
Хим ческая термод намика представляет важнейший раздел физи-
Гесса и КирхгофаУчебный, их применение для расчетов тепловых эффектов; второй закон термодинамики, его статистический характер; применение эн-
ческой х м . Объектами изучения химической термодинамики являются тепловые балансы ф з ко-химических процессов, фазовые и химические
равновес я. |
|
по химической термодинамике включает: |
материал |
|
|
первый закон термод намики; взаимосвязь теплоты, работы и изменения |
||
внутренней энерг |
в различных термодинамических процессах; законы |
|
тропии и термодинамических потенциалов как критериев равновесия и
направления самопроизвольных процессов. |
|
||
|
Д |
||
Рассмотрим основные понятия и определения химической термоди- |
|||
намики. |
А |
||
Термодинамическая система – это любой изучаемый макроскопиче- |
|||
ский материальный объект, отделённый от внешней (окружающей) среды |
|||
реальной или воображаемой границей. |
И |
||
Типы термодинамических систем: |
|||
|
|||
а) закрытая |
(замкнутая) система отличается постоянством общей |
||
массы, она не обменивается с внешней средой веществом. Обмен энергией в форме теплоты, излучения или работы возможен;
б) открытая система обменивается энергией и веществом с внешней средой;
в) изолированная система не обменивается энергией (теплотой или работой) и веществом с внешней средой и имеет постоянный объём;
г) адиабатически-изолированная система лишена возможности только теплообмена с внешней средой, она может быть связана с внешней средой работой, получаемой от неё и совершаемой над ней.
Параметры состояния системы – это любые измеряемые макро-
скопические характеристики состояния системы. Различают:
8
-интенсивные параметры – параметры, не зависящие от массы (температура T, давление р);
-экстенсивные параметры (ёмкостные) – параметры, пропорциональные массе вещества (объем V, теплоемкость C, масса m). Экстенсивные параметры станут интенсивными, если их отнести к единице массы вещества (удельный объем Vуд, плотность).
Термодинамический процесс – это всякое изменение в системе, связанное с изменением хотя бы одного из термодинамических параметров.
Изменен е вследств е химического превращения называется хими-
ческой реакц ей. |
|
|
|
Виды процессов: |
|
1. |
T = const – |
зотерм ческий или изотермный. |
С |
||
2. |
P = const – |
зо ар ческий или изобарный. |
3. |
V = const – |
зохор ческий или изохорный. |
4. Q = const – ад а ат ческий или адиабатный.
Круговым (ц кл ческим) процессом или циклом называется про-
цесс, в течен |
е которого |
изменяла свои свойства и в конце кото- |
система |
|
|
рого вернулась к сходному состоянию. |
||
Обрат |
процесс – это идеальное понятие. Он протекает как в |
|
прямом, так |
в обратном направлении без изменения работоспособности |
|
системы. Обратимыйпроцесс протекает бесконечно медленно через одну |
||
и ту же последовательность состояния равновесия в обоих направлениях, |
||
чтобы после возвращенияАсистемы в первоначальное состояние ни в окружающей среде, ни в самой системе не было никаких изменений. В обратимых процессах совершается максимальная работа.
При необратимом процессе возвращение системы в исходное состояние связано с изменением состояния внешней среды. Поэтому затрата работы на обратный процесс (возвращение в исходное состояние) значи-
зависит только от начального и конечного состояний системы и не зависит от пути процесса (внутренняя энергия U, энтальпия H, энергия Гиббса G, энергия Гельмгольца F, энтропия S, химический потенциал μ).
тельно больше работы прямого процесса. |
|
Д |
|
Функция состояния системы – это параметр, изменение которого |
|
|
И |
Равновесное состояние системы – это состояние, при котором тер-
модинамические параметры не изменяются со временем и сохраняют одинаковые значения в каждой фазе; при этом энергия системы минимальна. Неравновесное состояние системы – это состояние, при котором термодинамические параметры изменяются со временем.
9
Внутренняя энергия U – это общий запас энергии системы, который складывается из энергии движения и взаимодействия молекул, ядер и электронов в атомах, т. е. всех видов энергии системы, кроме кинетической энергии системы как целого, и её потенциальной энергии положения. Абсолютную величину U определить невозможно, можно определить только её изменение ∆U. Внутренняя энергия зависит от природы вещества, Т, р, агрегатного состояния и др. U – это функция состояния системы.
Другая функц я состояния системы – это энтальпия Н. H = U+pV, |
||||
где pV – работа расш рен я. Энтальпию называют энергией расширенной |
||||
системы ли теплосодержанием системы. Абсолютное значение H опре- |
||||
С |
|
|
||
делить невозможно. |
|
|
||
Для оп сан |
процессов, протекающих при V = const, используется |
|||
∆U. Для оп сан я процессов, протекающих при P = const, используется |
||||
∆H. Разн ца между ∆U |
∆H значительна для систем, содержащих веще- |
|||
ства в газообразном |
|
. Для конденсированных, особенно кри- |
||
состоянии |
|
|||
сталлическ х состоян й, разница между ∆U и ∆H относительно невелика. |
||||
Теплота |
ра ота – это формы передачи энергии, величины кото- |
|||
рых характеризуют процесс и зависят от пути процесса; они функции |
||||
процесса. |
б |
|||
|
|
|
|
|
Теплота Q – это неупорядоченная форма передачи энергии. Она все- |
||||
гда связана с тепловымА(хаотическим) движением частиц. Теплота внутри системы считается положительнойД(Q > 0), если тепло поглощается системой (эндотермический процесс). Теплота внутри системы отрицательна (Q < 0), если тепло выделяется системой (экзотермический процесс).
Тепловой эффект Q – это изменение теплоты в окружающей систему среде (теплота, которая выделяется в окружающую среду из системы или поглощается из окружающей среды системой) в результате процесса. При этом
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∆Q > 0 → |
Q < 0 |
(эндотермический процесс); |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
∆Q < 0 → |
Q > 0 |
(экзотермический процесс). |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
То есть |
Q Q |
|
|
|
|
|||
|
|
|
, теплота и тепловой эффект различаются по знаку. |
|||||
Работа А – это упорядоченная форма передачи энергии. Работа считается положительной (A > 0), если она совершается системой против внешних сил (например, расширение газа), и работа отрицательна (A < 0), если она производится внешними силами над системой (например, сжатие
|
|
p V , |
|
|
|
газа). Работа представляет сумму |
A A |
здесь |
– это полезная |
||
|
|
A |
работа (работа против гравитационных, электрических и других сил, не
10