ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы калориметрии из "Физические методы исследования в неорганической химии" Калориметрия — раздел экспериментальной химии, в который входят методы определения теплоемкости веществ, тепловых эффектов фазовых и химических превращений, растворения, адсорбции и других процессов с помощью различных инструментальных способов измерения количества теплоты, выделяемой или поглощаемой системой. [c.5] Такая формулировка закона сохранения энергии в приложении к задачам калориметрии получила название закона Гесса. [c.5] Тепловой эффект, измеренный при давлении 101,325 кПа и температуре 298 К, принято обозначать АЯ°29в, т. е. Qp—AH°m. [c.6] Теплоемкость является экстенсивной величиной, т. е. пропорциональной массе вещества. Она характеризует природу веществ и зависит от их состава и агрегатного состояния. Теплоемкость, отнесенную к одному молю вещества, называют молярной, к единице массы — удельной и измеряют соответственно Дж/(моль-К) и Дж/(кг-К). [c.6] Если молекулы газа многоатомны, то кроме их поступательного движения при расчете теплоемкости необходимо учитывать колебательные и вращательные степени свободы внутри молекул, т. е. [c.7] На каждую колебательную степень свободы приходится теплоемкость, в пределе равная к, а на каждую вращательную — У /2. [c.7] Теплоемкость твердого тела при достаточно высоких температурах определяется только колебаниями атомов в узлах кристаллической решетки. Поскольку их поступательное и вращательное движения в кристаллах отсутствуют, поэтому максимальное значение теплоемкости твердого тела Су = ЗУ (три степени свободы каждого атома в кристалле). При температурах, близких к абсолютному нулю. Су твердого тела также стремится к нулю. Теплоемкость жидкостей близка к теплоемкости соответствующих твердых тел и теплоемкость при постоянном давлении Ср, более всего отвечающая условиям химического эксперимента, может быть вычислена из Су с учетом соотношений (1.6) и (1.7). [c.7] Здесь Гпер обозначает температуру перехода из одной кристаллической структуры в другую (полиморфный переход). [c.8] График, иллюстрирующий расчет энтальпии по температурной зависимости теплоемкости и теплотам фазовых переходов, приведен на рис. 1.1. [c.8] При определении полной энтропии вещества следует учитывать поступательное (для газообразных молекул), колебательное, вращательное, а также электронное движение, т. е. [c.9] Если при температуре от О до Г К вещество испытывает фазовые превращения (полиморфные переходы, плавление, кипение), то уравнение (1.15) решают отдельно для каждой температурной области гомогенности, т. е. [c.10] Таким образом, для вычисления энтропии веществ по калориметрическим данным необходимо измерение его теплоемкости в широком интервале температур (начиная с близких к абсолютному нулю). Поэтому в дальнейшем при описании экспериментальной методики будет рассматриваться только определение теплоемкости вещества. [c.12] В справочной литературе приводят обычно уже рассчитанные значения стандартной энтропии веществ 5°29в и зависимости теплоемкости этих веществ от температуры для определенных агрегатных состояний. Пользуясь ими, а также значениями температур и теплот фазовых переходов, можно рассчитать абсолютную энтропию вещества при любой температуре. [c.12] Вернуться к основной статье