Термодинамический анализ химических реакций в технологии неорганических веществ. Алексеев А.А - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

o
298
∆Η = 2⋅102,6 + 2⋅125 – (101,2 + 4⋅85,6) = 11,6 ккал/моль=48,53 кДж/моль.
Cправочное значение – 52,3 кДж/моль.
Способ Коттрелла
Котреллом для расчета теплот образования неорганических соедине-
ний предложен метод расчета по средним энергиям связей, как наиболее точ-
но учитывающий все особенности структуры кристаллических тел, на основе
уравнения (4.21)
o
298
∆Η =
∑
Εn +
∑
Q +
2
O
Ε
, (4.22)
где
- сумма средних энергий связей между атомами в молекуле соеди-
нения, кДж/моль;
∑
- теплота сублимации элементов кДж/моль; Ε - энер-
гия связи в кислороде.
∑
Εn
Q
2
O
Пример Вычислить по энергии связи теплоту образования натриево –
кальциевого силиката состава Nа
2
СаSiO
4
.
Решение Натриево – кальциевый силикат является солью ортокрем-
ниевой кислоты. Поэтому для расчета средних энергий связей Na – O – Si и
Ca – O – Si могут б
Ε ыть использованы соли этой кислоты. В данном случае
ортосиликаты натрия Na
2
O
4
SiO
4
и Ca
2
SiO
4
. Энергия связей Si – O – Na (Ca) оп-
ределяется из известных значений теплот образования Na
4
SiO
4
и Ca
2
SiO
4
.
Для этого поцесса, согласно Котреллу, можно записать:
,244
244
298 OSiNaSiONaNaOSi
QQ Ε−−−∆Η=Ε−
−−
o
где
- среднее значение энергии связи; кДж/связи; - теплота обра-
зования ортосиликата натрия (кальция) – 2122,33; - 2308,48 кДж/моль;
NaOSi −−
Ε
o
298
∆Η
CaSiNa
Q
,,
- теплота сублимации натрия (кальция) и кремния – 108,57, 166,1
355,64 кДж/г-атом;
- энергия связи в кислороде – 489,528 кДж/моль;
2
O
Ε
NaOSi −−
Ε−4 = -2122,33 - 4⋅108,57 – 355,64 - 2⋅489,528 =
4
306,3891
= 972,83
кДж/связь.
Аналогичный расчет показывает, что среднее значение энергии связи
Si – O – Ca в двукальциевом силикате составляет 996,6 кДж/моль.
Вычисленное значение средних энергий связей в соединении дает воз-
можность определить
натриево – кальциевого силиката:
o
298
∆Η
o
298
∆Η =
[]
,2222
ooSiCaNaCaOSiNaOSi
QQQ
−−−−−
Ε+
+
+
+
Ε
+
Ε
o
298
∆Η = -2[972,83 + 996,60] + 2 × 108,57 + 166,1 + 355,64 + 2 × 489,528 = -
2220,924 кДж/моль.
48

Страницы