secțiunea de termodinamică chimică, inclusiv determinarea efectului termic al reacției și stabilirea dependenței sale de proprietățile fizice și chimice. parametrii. T. include, de asemenea, măsurarea și calcularea încălzirilor de tranziții de fază, dizolvare, diluare și alte procese, studierea capacităților de căldură, a entalpiilor și a entropiei substanțelor. DOS. experimental. T. metoda calorimetriei. Uneori folosesc non-calorimetric. metode (calculul efectelor termice din rezultatele măsurării constantelor de echilibru, emf etc.), dar în aceste cazuri rezultatele sunt de obicei mai puțin corecte.
T. a apărut în mijloc. 18 secol. MV Lomonosov a subliniat, de asemenea, necesitatea de a măsura efectele termice ale pionilor și capacităților de căldură; primul termohim. măsurătorile au fost efectuate de J. Black, A. Lavoisier, P. Laplace. Dezvoltarea lui T. în secolul al 19-lea. este strâns legată de numele GI Hess, M. Bertlo, X. Thomsen. Legea lui Hess, descoperită în 1840, face posibilă determinarea efectelor termice ale chemelor. în special calculele de formare a substanțelor și produselor inițiale. Aceasta deschide calea pentru calcularea unor astfel de efecte termice, măsurarea directă a cărora este dificilă și uneori imposibilă. Căldura standard de formare necesară pentru calcul este colectată în kilograme. termodinamică. carti de referinta.
În ser. Secolul al XIX-lea. Thomsen și Berthelot și-au exprimat ideea, conform căreia chem. Reacțiile care au loc fără flux extern de alimentare cu energie în direcția de max. eliberarea căldurii (principiul Berthel-Thomsen). Ei și studenții lor au dezvoltat principalele. experimental. T. și a măsurat efectele termice ale multora. reacții. În Rusia în cele din urmă. Secolul al XIX-lea. Astfel de măsurători au fost efectuate de VF Luginin, care a fondat termohim. laborator. Deși, în termeni generali, principiul Berthel-Thomsen sa dovedit a fi greșit, T. a păstrat un rol principal în studierea posibilității de chemare. în condițiile date. Astfel, ecuația
care este o generalizare a primei și a doua legi a termodinamicii (schimbare-DH entalpie, schimbarea DS-entropie pe chimică. p-TION, T temp, constantă R-gaz) permite calcularea constantei de echilibru Kp orice p-TION prin valoarea termică. În prezent, se poate vorbi de amalgamarea completă a lui T. cu chem. termodinamică, deoarece, pe de o parte, pentru caracterizarea v-v și chimice. procese, împreună cu efecte termice, este necesară cunoașterea altor proprietăți termodinamice. f-tion, iar pe de altă parte, calculul efectelor termice poate fi realizat folosind termodinamică. dependențe, de exemplu. prin ecuația de mai sus sau din dependența de temperatură a Kp (vezi ecuația lui Kirchhoff).
În secolul XX. perfecționarea metodelor termohim. măsurătorile au dus la o creștere accentuată a acurateței acestora. Unul dintre naibi. experimente utilizate frecvent. recepții - determinarea entalpiilor de combustie in-in în calorimetrie. o bomba in oxigen comprimat (pana la 3 MPa); introdusă în practica lui Berthelot, modificată pentru a determina entalpiile formării naib. important anorganic. (oxizi, hidruri etc.) și a devenit principalul în studiul termohimului. sv-in org. compuși. Valorile halogenului. seraorg. și alte substanțe sunt determinate în calorimetre cu bombe rotative. Acuratețea determinării org. in-in! 0,01%. Teoretic. prelucrarea datelor experimentale pentru org. Conn. constă în primul rând în stabilirea legăturii dintre cantitățile sau structura moleculelor. Sunt dezvoltate metode de determinare a anorganicilor. fluor in-in (calorimetrie cu fluor), clor, determinarea căldurilor de hidrogenare. Pentru realizarea unor astfel de p-tiuni, substanțele inițiale în calorimetrie. bomba trebuie adesea încălzită la temperaturi ridicate (uneori până la 1000-1300 ° C). Et al. metoda universală T. - Determinarea căldurilor de dizolvare a c-in în apă sau căldură de p-tion cu soluții apoase de k-t, alcalii etc. Aceste date pot fi incluse în termohim. cicluri de cerc mare in-in și să calculeze pentru ei sau de a determina încălzirea de r-tiunile neexplorate. Determinarea capacității de căldură a lichidelor și p-tirilor, încălzirea dizolvării, amestecării și evaporării, precum și dependența lor de temperatură și concentrație, sunt independente. valoare ca experiment. baza pentru dezvoltarea teoriei stării lichide (vezi Liquid). De mare interes pentru practică sunt încălzirea dizolvării electroliților în radiatoarele ne-apoase și mixte. Pentru a studia compușii refractari și insolubili în apă. la etajul 2. 20 de cenți. Se dezvoltă o metodă bazată pe determinarea căldurii de dizolvare în topitură. amestec de oxizi (2PbO + B 2 O 3 sau 9PbO + 3CdO + 4B 2 O 3).
Modern T. include producția de calorimetrie de precizie. echipamente. Microcalorimetrele produse într-un număr de țări sunt caracterizate printr-o sensibilitate ridicată, o durată practic nelimitată a măsurătorilor și sunt utilizate pe scară largă în determinarea micilor efecte termice și a căldurii de reacții lente care nu sunt disponibile pentru termohim direct. (hidroliza esterilor, esterificarea, hidratarea oxizilor, întărirea cimentului etc.). Dezvoltarea microcalorimetriei a deschis posibilități pentru termohim. studiind biohim. procesele și transformările macromoleculelor. Se investighează efectele termice care însoțesc p-ionii enzimatici, fotosinteza. multiplicarea bacteriilor etc. Calorimetrele de scanare diferențială permit accelerarea și simplificarea măsurării capacităților de căldură și încălzirea tranzițiilor de fază în comparație cu cele clasice. dispozitive care funcționează pe principiul periodic. introducerea energiei.
În ciuda îmbunătățirii măsurate. tehnică, termohim. Experimentul rămâne laborios, prin urmare, împreună cu o definiție directă a termenului. valorile în metodele T. utilizate pe scară largă. Cel mai adesea folosiți em-pirich. metode bazate pe termohim instalat. legi. În T. org. compuși, de obicei DH, sunt calculați de aditivul fenomenologic. scheme, ca sumă a contribuțiilor din fragmentele structurale ale moleculei, determinată pe baza naibului. experimente fiabile. date.
Chimie cuantică împreună cu statisticile. Termodinamica face posibilă calcularea energiei și a entalpiei formării chimice. Conn. Cu toate acestea, până în prezent, de regulă, numai pentru sistemele relativ simple. Metode de mecanică moleculară, de asemenea, m. folosit pentru a calcula termohim. valorile anumitor clase de conexiune. Aceste metode utilizează un număr destul de mare de parametri moleculari și, de regulă, necesită corelare cu termohim fiabil. experimentul obținut. prin intermediul. T. arr. experimental. metodele rămân în T. încă de bază, ceea ce contribuie la extinderea în continuare a cercetării și îmbunătățirea experimentului. tehnologie.
Principalele domenii ale experimentului. Studiile în T. modern sunt încheiate în stabilirea fiabilă a așa-numitelor. cheie termochem. Valorile pe care se bazează calculele suplimentare, precum și studiul unor clase de compuși, semiconductori, compuși complexi noi și slab studiate. org. compușii de bor, fluor, siliciu, fosfor, sulf, etc. Supraconductorii de temperatură ridicată sunt studiați intens. Conn. Pământuri rare. Aplicația T. este în creștere în studiul fenomenelor de suprafață, în alte domenii ale chimiei coloidale, radiochimie. procese, chimie a polimerilor, liber. radicalii, etc. Termohim. valorile sunt folosite pentru a stabili legătura dintre energie. caracteristicile chimice. Conn. structura, stabilitatea și reactivitatea acestuia; ca termodinamică de bază. date în proiectarea și îmbunătățirea produselor chimice. producție (în special, pentru calculul randamentului maxim al produsului și estimarea regimului optim); pentru compilarea energiei. echilibru chimic. reactori în acest proces. procesele, cercetarea și prognozarea structurilor energetice intensive atunci când se creează noi tipuri de combustibil.
REFERINȚE: Calve E. Prat A. Microcalorimetrie, trans. cu franțuze. M. 1963; Skuratov SM, Kolesov VP, Vorobiev AF Termochimie, partea 1-2, M. 1964 66; MischenkoK. P. Poltoratsky, GM, Probleme de termodinamică și structura soluțiilor apoase și neapoase de electroliți, L. 1968; Leonidov V. Ya. Medvedev VA, Fluorine Calorimetry, M. 1978; Benson S, cinetica termochimică, trans. cu engleza. M. 1971; Experimental thermochemistry, ed. de F.D. Rossini, H.A. Skinner. v. 1-2, N.Y.-L. 1956-1962; Cox J. D. Pilcher G. Thermochemistry. de compuși organici și organometalici, L.-N.Y. 1970; Pedley J. V. Naulor R. D. Kirby S. P. Date termochemice ale compușilor organici, 2 ed. L.-N.Y. 1986; Valorile cheie codate pentru termodinamică, ed. de J.D. Cox, N.Y. 1989. VP Kolesov.
Enciclopedii chimice. - Enciclopedia Sovietică. Ed. I. L. Knunyants. 1988.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: