Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Определение теплоты плавления кристаллического вещества

    Определение теплоты плавления кристаллического вещества [c.148]

    В некоторых случаях органические соединения образуют стекла легче, чем кристаллические твердые вещества, и переход в кристаллическое состояние может протекать чрезвычайно медленно. Очевидно, что в подобных случаях метод смешения неприменим. При пользовании обычным калориметрическим методом для определения теплот плавления чистых веществ можно наблюдать эти явления, следя за температурой образца во время плавления если равновесие между твердой и жидкой формами не устанавливается, то во время плавления не наблюдается периода приблизительного постоянства температуры. В случае загрязненных веществ нельзя применять уравнение (84), ибо в этих случаях процесс плавления не будет строго изотермичен. Явление предплавления (стр. 98) может играть значительную роль даже для относительно чистых веществ. Если при вычислении первого интеграла уравнения (84) берутся наблюденные теплоемкости без учета явления предплавления, то значение этого интеграла оказывается завышенным. [c.142]


    Определение теплоты плавления методом смешения нередко может привести к неверным результатам из-за того, что некоторые жидкие вещества при быстром охлаждении образуют не ту кристаллическую модификацию, которая находится в равновесии с жидкой фазой в точке плавления, а метастабильную фазу (например стеклообразную), которая лишь очень медленно переходит в стабильную. С возможностью образования нестабильных модификаций следует считаться и при определении методом смешения теплот превращения в твердой фазе. Поэтому при использовании этого метода для определения теплот плавления и теплот превращения в каждом случае необходимо установить фазовый состав образца после его охлаждения в калориметре и убедиться в том, что вещество находится в стабильной модификации. [c.361]

    Изменение энтальпии вещества при затвердевании или плавлении обычно называют теплотой плавления. Теплота плавления зависит от кристаллической структуры вещества в твердой фазе. До сих пор попытки получить какие-либо обобщенные корреляции были безуспешными [115]. Для определения теплоты плавления АНт может быть использовано уравнение Клапейрона, однако в этом случае необходимо иметь данные о зависимости температуры плавления Тт от давления, которые редко имеются в распоряжении исследователя. [c.183]

    Теплотами фазовых превращений называют тепловые эффекты полиморфных переходов, плавления, испарения и сублимации. Полиморфные переходы, т. е. процессы превращения одних кристаллических форм вещества в другие в последовательности возрастания температуры могут быть двух типов экзотермические (моно-тропные)—необратимые, односторонне осуществимые, и эндотермические (энантиотропные)—обратимые, двусторонне осуществимые. Примерами полиморфизма могут служить переходы серого олова в белое или моноклинной серы в ромбическую. Процессы плавления, сублимации и испарения во всех случаях являются эндотермическими (в направлении возрастания температуры). С повышением температуры теплота парообразования любого вещества уменьшается и при критической температуре обращается в нуль. Фазовые превращения при условии постоянства давления осуществляются при строго определенной температуре. [c.22]

    Переход веществ из одного агрегатного состояния в другое (испарение, плавление, сублимация), а также преобразование одной кристаллической формы вещества в другую (полиморфные превращения) всегда сопровождаются изменением запаса внутренней энергии системы. Поэтому при указанных процессах наблюдаются тепловые эффекты определенной величины. Их называют теплотой испарения, теплотой плавления, теплотой сублимации, теплотой полиморфного превращения. [c.98]


    Фазовая характеристика твердых фаз соверщенно необ- ходима, так как, но Курнакову, носителем свойств соеди" нения в твердом состоянии является не молекула, а фаза. Рассмотрим построение диаграммы состав — свойство. Допустим, взяты вещества А и В, неограниченно растворимые в жидком состоянии друг в друге и не образующие соединений друг с другом. Кривые охлаждения расплавов разного состава имеют вид линий, изображенных в левой части рис. 5. На кривой охлаждения расплава чистого компонента А возникает в точке плавления (кристаллизации) горизонтальная площадка при Га, вызванная выделением скрытой теплоты плавления при кристаллизации А. Температуру Та отмечают на вертикальной оси правой части рис. 5, соответствующей чистому компоненту А на диаграмме равновесия. Аналогичная кривая получается для компонента В (и для любого кристаллического вещества определенного состав ва). Расплав I содержит два компонента. Прн охлаждении до Г1 из него выделяются кристаллы вещества А. Процесс охлаждения замедляется и появляется излом на кривой 1. На перпендикуляре диаграммы равновесия, восстановленном в точке / к оси составов, отмечается Горизонтального участка здесь не получается, так как [c.41]

    Как следует из сказанного, причина полиморфизма заключается в стремлении кристаллического вещества приспособить свою структуру к изменившимся внешним условиям (температуре, давлению) таким образом, чтобы она обладала наименьшей энергией Гельмгольца, т. е. была наиболее стабильной. Со структурной точки зрения причиной полиморфизма является ограниченность для каждой данной структуры возможных тепловых колебаний, поэтому каждое вещество стремится приобрести такую структуру, которая при данных условиях обладала бы максимальной способностью к аккумуляции тепловой энергии. Если в каждой из возможных структур данного вещества допустимы все виды тепловых колебаний, то оно не будет обладать полиморфизмом, поскольку в одной из структур с минимальной свободной энергией могут совершаться колебания с максимальной способностью к аккумуляции теплоты и эта структура будет стабильной при всех температурах вплоть до температуры плавления. Однако в зависимости от симметрии, координационного окружения атомов в структуре, типа химической связи и степени ее ионности или ковалентности (а при изменении структуры тип химической связи всегда в той или иной мере меняется) и других факторов различные структуры могут обладать различной способностью к аккумуляции теплоты, т. е. для каждой из структур разрешенными будут лишь определенные колебания. Поэтому если для данного соединения с определенной структурой существует другая структура, допускающая при определенной температуре тепловые колебания с более высокой энергией при меньшей деформации связей, то первоначальная структура будет стремиться в нее перейти, т. е. соединение будет обладать полиморфизмом, [c.48]

    Каждое кристаллическое вещество имеет свою строго определенную температуру плавления. При этой температуре при охлаждении расплава начинается процесс кристаллизации, который протекает за счет выделения скрытой теплоты кристаллизации. По окончании процесса кристаллизации происходит дальнейшее снижение температуры охлаждаемого вещества. [c.6]

    Величина Н° — ЯГ выражает теплоту перехода вещества из твердого состояния в жидкое, т. е. теплоту плавления, а разность (Н — Н° ) — дифференциальную теплоту разбавления п-го компонента до концентрации, соответствующей насыщенному раствору. Теплота плавления — величина положительная, поскольку плавление любого вещества требует затраты определенного количества тенла, зависящего от строения молекул этого вещества и его кристаллической структуры в твердом состоянии. Теплота разбавления Н п — Н°п может быть как положительной, так и отрицательно . Если взаимодействие молекул растворенного вещества и растворителя невелико и растворение не сопровождается значительным тепловым эффектом, то с повышением температуры растворимость, как правило, увеличивается. Такой характер влияния температуры типичен для растворов большинства твердых неорганических и органических веществ. [c.101]

    Фактически же мы видим, что более надежно выбирать в качестве растворителя вещество, имеющее нормальную теплоту плавления и, следовательно, устойчивую кристаллическую решетку, и благодаря большой точности измерения понижения точки замерзания получать хорошую точность определения молекулярных весов. [c.235]

    Теплосодержание (энтальпия Я) кристаллических и жидких (расплавленных) фаз различно для расплавления вещества необходимо сообщить ему некоторое количество теплоты ДЯ/, называемой теплотой плавления. Обычно определение температуры плавления состоит в равномерном нагревании вещества и измерении температуры внутри его. Плавящееся вещество будет иметь постоянную температуру, несмотря на непрерывный приток тепла до тех пор, пока не расплавится последняя частица кристаллической фазы. После полного перехода вещества в жидкое состояние температура опять начнет подниматься. Кривая, отражающая ход температуры в зависимости от времени нагревания, будет иметь остановку, соответствующую температуре равновесия, а при дальнейшем нагревании (или охлаждении при обратном методе) — характерный горизонтальный участок последний в местах перехода [c.369]


    Молекулы в жидкости находятся в самых разнообразных относительных положениях, в кристалле же они расположены в определенном порядке, соответствующем минимуму потенциальной энергии это значит, что энергия жидкости больше энергии кристалла при одинаковом числе всех молекул. Следовательно, кристаллизация сопровождается уменьшением энергии, а плавление, наоборот, ее увеличением. Для того, чтобы группу молекул из хаотического жидкого состояния перевести в кристаллическое, нужно во время всего процесса кристаллизации удалять избыток тепловой энергии, выделяющейся при этом переходе наоборот, для плавления кристалла нужно нагревать вещество до температуры плавления и затем все время сообщать добавочное тепло, пока все вещество не перейдет в жидкость. То количество теплоты, которое необходимо для перевода одного грамма кристаллического вещества, нагретого до температуры плавления, в жидкое состояние при той же температуре, называется теплотой плавления или кристаллизации. Если эту теплоту отнести к одной грамм-молекуле вещества, то она называется молекулярной теплотой плавления. [c.184]

    При плавлении возрастает неупорядоченность в расположении молекул ослабляются связи в кристаллической решетке, и молекулы начинают участвовать в неупорядоченном движении. В связи с этим говорят об энтропии плавления [ в уравнении (1)]. Величина служит мерой увеличения неупорядоченности в расположении молекул при плавлении. Если для какого-либо соединения известна температура плавления и теплота плавления, то по уравнению (1) можно рассчитать энтропию плавления. Однако уравнение (1) с точно определенными значениями АЯ и А5 пригодно лишь для гомогенных веществ, т. е. веществ с постоянным составом и плотностью, например для кристаллов каменной соли. Вследствие двухфазной структуры полимеры (полиамиды или полиэфиры) не относятся к подобным соединениям. Для них значения ДЯ и Д5 в уравнении (1) не являются постоянными величинами, поэтому Т также не имеет точного значения в этом случае речь идет не о температуре плавления, а о температурной области плавления. Были сделаны попытки уточнить количественные значения и выразить результаты в виде математических формул [1, 2]. Чтобы не отклоняться от основной темы, автор не описывает более детально эти работы. В дальнейшем для уравнения (1) принято следующее написание [3, 16]  [c.7]

    Данные по теплоемкостям и теплотам фазовых переходов при средних температурах, например от —20 до 300° С, нередко могут быть использованы для изучения свойств и строения полимеров. Пользуясь результатами измерения теплоемкостей полимеров, можно сделать выводы о существовании кристаллической и аморфной фаз этих веществ при различных температурах и в некоторых случаях вычислить степень кристалличности полимера, наблюдать и изучать процессы стеклования и кристаллизации, использовать калориметрические методы для определения теплот и энтропий плавления полимеров [17]. [c.246]

    Плавление кристаллических полимеров представляет процесс, аналогичный плавлению мономерных веществ. Отличие заключается лишь в том, что у полимеров плавление происходит в определенном интервале температур, а не в одной точке, как у мономеров. Это объясняется тем, что нет ни одного полностью кристаллического полимера. Однако изменение рентгенограммы, а также поглощение скрытой теплоты плавления при плавлении полимеров происходит так же, как и у мономерных веществ. [c.261]

    В ряде работ освещался вопрос о взаимосвязи (корреляции) между некоторыми физическими и физико-химическими свойствами твердого тела. Отмечено существование корреляции между щириной запретной зоны и типом химической связи [1, 2], а также между щириной запретной зоны и энергией кристаллической решетки ряда полупроводниковых соединений [3]. Рассмотрен вопрос о корреляции между подвижностью носителей тока и теплотой образования соединений различных структурных типов [4]. На основе одномерной модели твердого тела анализировалась корреляция между теплопроводностью и тепловым расширением твердого тела [5]. Имеются указания на наличие определенной взаимосвязи между теплопроводностью и твердостью вещества [6] и между коэффициентами теплопроводности и теплового расширения ряда веществ при различных температурах [7, 8]. Сопоставлены значения коэффициента теплопроводности некоторых соединений с температурой плавления и молекулярным весом [9]. Отмечено наличие определенной связи у некоторых соединений [10, II] между шириной запретной зоны, суммарным атомным номером, молекулярным весом, подвижностью свободных носителей тока и температурой плавления. [c.293]

    При определении содержания кристаллической фазы при помощи измерения любой другой физической величины такн<е всегда используются соответствующие значения этой величины для низкомолекулярпых кристаллических гомологов (например, при оценке кристалличности полиэтилена по теплосодержанию используются значения скрытых теплот плавления низкомолекулярных парафинов). Оценка степени кристалличности сравнепиедг на рентгенограмме интенсивностей рефлексов, приписываемых рассеянию на аморфных и кристаллических областях, является также ненадежной, поскольку до выяснения природы кристалла полимера нельзя определить и характер рассеяния в таких кристаллах. Следовательно, и в этом методе молчаливо предполагается тождественность строения кристаллов полимеров и их низших гомологов. Тот же дефект содержится и в оценке степени кристалличности по инфракрасным спектрам, где для сравнения используются спектры низкомолекулярпых веществ. Таким образом, все оцетгки степени кристалличности полимеров являются формальными и должны быть пересмотрены после выяснения природы кристаллов полимеров. [c.82]

    Турнбулл и Чех [35] исследовали с помощью микроскопа с горячим столиком переохлаждение капелек целого ряда металлов. Оказалось, что одни капельки, по-видимому, свободные от посторонних центров, удается переохладить больше, чем другие. Максимальное переохлаждение соответствовало температуре, при которой J достигало такого значения, что образование кристаллических зародышей происходило за время наблюдения. Грубо приближенное определение этого значения. / (сравнительно большое изменение J мало влияет на результат) позволяет рассчитать величину о при помощи уравнения (52) эта методика весьма сходна с предложенной Фольмером и Флудом. Установлено, что для различных веществ свободная поверхностная энергия на один грамм-атом Ом приблизительно пропорциональна теплоте плавления [36] отношение Оъ1/Н, лежит в пределах от 0,32 до 0,61 [ср. уравнение (51)]. [c.228]

    Стекла обычно определяются как переохлажденные жидкости. Быстрая закалка расплавленных силикатов, алюмосиликатов, боратов, метафосфатов и многих органических соединений приводит к образованию сравнительно устойчивых переохлажденных расплавов. Тамман в своих классических опытах исследовал физико-химические свойства переохлажденных расплавов, характеризующихся высокой вязкостью и упругой деформацией. Стекла во многих отношениях подобны по своим механическим свойствам типичным твердым телам, т. е. кристаллическим веществам. Между ними имеются, однако, отчетливые различия для стекол характерно отсутствие физической анизотропии и определенных постоянных точек плавления. На отсутствие резких явлений плавления в стеклах уже давно указывал Хитторф (Ш82 ) в связи с стеклообразной модификацией селена, в которой во время размягчения не было обнаружено никаких термических эффектов, отвечающих выделению теплоты плаЕления крис-та.члическими веществами. [c.182]

    Твердые образцы полиэтилена кристаллизуются не полностью. Относительное содержание кристаллического вещества в полимере может быть определено по измерению плотности, теплоты плавления, методами дифракции рентгеновских лучей или инфракрасной спектроскопии. Обычно для этой цели используется сопоставление интенсивности дуплета при 720— 731 см- который отсутствует в полностью аморфном полимере. Можно установить корреляцию между отношением интенсивностей компонент в дуплете и степенью кристалличности полимера, определенной другими методами 22. Однако этот метод не вполне надежен, что связано с трудностями разделения двух перекрывающихся полос поглощения. Кроме того, интенсивности компонент до некоторой степени зависят от ориентации образца. Необходимо также иметь в виду, что подобные измерения могут выполняться только на очень тонких пленках. Более удобно для определения степени кристалличности использовать измерения поглощения при 1303 сл1 , связанные с крутильными колебаниями группы СНг. Полоса при этой частоте изолирована от других полос спектра, и ее интенсивность не слиш-ко.м велика. Такой способ оценки кристалличности использовался в работах Никитина и Покровского ° , Миллера и Уиллеса Тобина и Каррано . [c.322]

    Существование у кристаллов определенной температурной точки плавления обусловлено тем, что для перевода их в жидкое состояние необходимо затратить значительное количество энергии, которая расходуется на разрывание связей между элементами кристаллической структуры. Расход этой энергии называется скрытой теплотой плавления, так как тепло, сообщаемое веществу во время его плавления, не вызывает повышения температуры вещества, а полностью расходуется на преодоление кохезионного притяжения между элементами структуры кристалла. Поэтдму повышение температуры вещества не происходит до тех пор, пока оно все не расплавится, и наблюдается хорошо выраженная остановка нагревания, т. е. определенная температурная точка плавления.  [c.312]

    Карбонилнитрозил железа при комнатной температуре — темно-красное кристаллическое вещество с температурой плавления 18,4—18,5°. При медленной возгонке соединение кристаллизуется в виде блестящих шестиугольных пластинок размером в иесколько миллиметров. Вследствие ничтожной скрытой теплоты плавления оно склонно к переохлаждению. Растворяется в органических средах, а с водой не смешивается. В органических растворах медленно разлагается. Насыщенные пары его начинают разлагаться уже при 50°. Частично разлагается даже при перегонке в вакууме при —15°. Молекулярный объем при 18° равен 109,5, а при 0° 88,0. Парахор равен 252,5. Поверхностное натяжение при 18° составляет 28,3 дин. см [17, 94, 289]. Ниже приведена плотность, определенная пикнометрически и отнесенная к плотности воды при 4° [17, 94]  [c.129]

    Все многообразие фазовых переходов классифицируется на фазовые переходы первого и второго родов. При фазовом пе- )еходе первого рода выделяется или поглощается определенное количество теплоты, изменяются объем и плотность вещества, его энтропия, теплоемкость и т, п. Фазовые переходы первого рода — плавление, испарение, возгонка, полиморфное превращение и другие — характеризуются равенством изобарных потенциалов двух сосуществующих в равновесии фаз. В отличие от фазовых переходов первого рода для фазовых переходов второго рода свойственно не только равенство изобарных потенциалов, но и равенство энтропий, объемов и плотностй фаз. К фазовым переходам второго рода относятся магнитные превращения при температуре Кюри, переход вещества в сверхпроводящее состояние, появление сверхтекучести у гелия, переход из парамагнитного состояния в ферромагнитное и др. Одно из объяснений фазовых переходов второго рода состоит ь изменении симметрии частиц системы, например, переход системы частиц с беспорядочно направленными спинами в систему частиц с преимущественной ориентацией спинов или переход нз неупорядоченного распределения атомов А и В по узлам кристаллической решетки в упорядоченное, [c.219]

    Устойчивость кристаллической решетки обусловлена теми же молекулярными силами притяжения, что и в жидкостях (вандерваальсовыми силами, дипольным притяжением, водородными связями, соответственно электростатическим притяжением разноименных ионов). Однако устойчивость решетки сильно зависит и от геометрии молекул, так как молекулы занимают в решетке равновесные положения, соответствующие наименьшей энергии. Часто одно вещество кристаллизуется п двух или пескольких полиморфных формах, каждая из которых соответствует иному расположению молекул в решетке. В определенном температурном интервале устойчиво молекулярное расположение, соответствующее определенному содержанию кинетической энергии, а в другом интервале, при более высокой температуре, устойчиво иное расположение, соответствующее более высокой энергии. Переход от одной полиморфной кристаллической формы к другой происходит обычно при определенной температуре — точке полиморфного превращения, которая является характерной константой вещества точно так же, как и температура плавления. Превращение устойчивой при низкой температуре формы в форму, устойчивую при высокой температуре, происходит при поглощении определенного количества энергии — удельной теплоты полиморфного превращения. [c.151]

    Другое дело — кристаллическое состояние веществ. Здесь частицы вещества располагаются в правильной архитектурной симметрической системе, в определенной пространственной решетке. Вид последней определяется как размерами частиц, так и их координационными чииами, т. е. числом частиц одного рода, окружающих частицу другого рода (например в кристалле КаС1 число частиц Ка, окружающих С1, или наоборот). Заметим, что решетки могут быть как ионного типа, когда в узлах решетки расположены ионы, так и не ионного типа, если в узлах расположены атомы или целые молекулы. Теплота пронв-лиется здесь уже не Б виде беспорядочного хаотического движения частиц, а в виде колебательного движения их около некоторого среднего положения равновесия. Когда же температура повышена настолько, что размах колеблющейся частицы достигает размера расстояния до соседней частицы, решетка при дальнейшем нагреве начинает распадаться, начинается плавление вещества. [c.30]

Смотреть страницы где упоминается термин Определение теплоты плавления кристаллического вещества: [c.35]    [c.328]    [c.37]    [c.179]    [c.328]    [c.282]    [c.37]    [c.79]    [c.13]   
Смотреть главы в:

Практикум по физической химии -> Определение теплоты плавления кристаллического вещества

Практикум по физической химии -> Определение теплоты плавления кристаллического вещества

Практикум по физической химии Изд 3 -> Определение теплоты плавления кристаллического вещества



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Вещества кристаллические

Теплота плавления

Теплота плавления, определение

Теплота плавлення



© 2025 chem21.info Реклама на сайте