Энтальпия углерода

Аллотропные модификации углерода отличаются химической активностью. Согласно энтальпиям образования наиболее ста- [c.187]

Рис. 3.6. Энтальпия углеводородов АН (в жидкой фазе), отсчитанная от температуры плавления, при температуре кипения в зависимости от числа атомов углерода п в молекуле

Подобным же образом может быть рассчитана непосредственно неопределяемая величина энтальпии образования монооксида углерода СО. Теплота сгорания монооксида углерода, которое происходит по уравнению [c.83]

Уравнение (15-7) представляет собой самое важное для химии следствие из первого закона термодинамики. Оно говорит о том, что теплота реакции, проводимой при постоянном давлении, является функцией состояния. Теплота реакции равна разности между энтальпией продуктов и энтальпией реагентов. Она не зависит от того, протекает ли на самом деле реакция в одну стадию Или в несколько последовательных стадий. С этим законом аддитивности теплот реакций мы уже познакомились в гл. 2, где он был сформулирован без доказательства, но теперь оно становится очевидным. В разд. 2-6 приводился пример с гипотетическим синтезом алмаза, где указывалось, что теплота образования алмаза из метана не зависит от того, получают ли алмаз непосредственно из метана или же метан сначала окисляется до СО2, а затем диоксид углерода используется для получения алмаза [c.22]

Рис. 3.7. Энтальпия паров углеводородов нормального строения ДЯ, отсчитанная от 0°С, при 400 °С в зависимости от числа атомов углерода п в молекуле

Какая связь между атомами углерода проч нее в структуре алмаза или в структуре графита] Ответ следует обосновать, учитывая, что энтальпии сублимации алмаза и графита равны 170,4 i 170,9 ккал/моль соответственно (713,0 i [c.60]

При достаточно низких давлениях твердые вещества также могут непосредственно переходить в паровую фазу этот процесс называется сублимацией. Сублимация - обычное явление для твердого диоксида углерода при давлении 1 атм, и именно по этой причине его принято называть сухим льдом . Обычный лед при таком давлении плавится с образованием жидкости, но холодным зимним утром при сухом воздухе сугробы могут сублимировать, превращаясь непосредственно в пары воды, без предварительного перехода в жидкое состояние. Поскольку энтальпия и энтропия являются функциями состояния, теплота или энтропия сублимации должны представлять собой суммы теплот или энтропий плавления и испарения при той же самой температуре. Например, для воды в предположении, что АЯ и AS при 273 К имеют такие же значения, как и при 298 К, находим [c.124]

В табл. I представлены коэффициенты А, В, С,1/ для расчета энтальпии углерода С, серы 3 и йода J, определенные по методике [4] с учетом данных, приведенных в [5]. [c.129]

Полученный результат согласуется с известным фактом, что при восстановлении железной руды до свободного железа необходимо подводить к реакционной системе большое количество теплоты. Отметим, однако, что 490,6 кДж-это теплота, которая поглощалась бы, если бы реакция проводилась при 298 К, а не при 1800 К, как это происходит в доменной печи. Однако вычисленное значение может рассматриваться как теплота, поглощаемая при нагревании оксида железа (III) и углерода от 298 до 1800 К, последующей реакции между ними и охлаждении продуктов до комнатной температуры. Изменение энтальпии, или теплота реакции, зависит только от исходного и конечного состояний участников реакции, а не от того, остается ли температура постоянной или поднимается до уровня, достигаемого в доменной печи, и опускается снова. Важно лишь то, что в конце процесса, как и в его начале, температура имеет значение 298 К. [c.95]

Пользуясь языком теории локализованных связей, мы говорим, что молекула метана СН удерживается как единое целое благодаря имеющимся в ней четырем эквивалентным простым связям С—Н. Если такие представления верны, теплота разложения метана на изолированные атомы углерода и водорода должны быть вчетверо больше энергии связи С—Н. (Хотя по сути дела в дальнейшем всюду имеется в виду энтальпия, мы воспользуемся общепринятой, хотя и неправильной терминологией и будем считать, что получили значения энергии связей, а не энтальпии связей. Различие между численными значениями энтальпии и энергии связей настолько невелико, что оно находится в пределах точности самого подхода, в котором рассматриваются энергии локализованных связей.) [c.26]

Б. С. Гринсфельдером подсчитаны изменения энтальпии двух гипотетических реакций — прямого гомо- и гетеролитического расщепления углерод-углеродной связи в гексане [c.114]

Пусть, например, определено изменение энтальпии при сжатии диоксида углерода от 0,1 до 100 МПа при 100 °С. Оно составляет —8,1 кДж/моль. Соответствующее этому процессу изменение внутренней энергии [c.62]

В табл. 64 приведены энтальпии диссоциации некоторых молекул соединений углерода с водородом. Сформулируйте проблемы, возникающие при рассмотрении таблицы. [c.166]

Непосредственное измерение энтальпии образования СО невозможно, так как при сгорании углерода при недостатке кислорода образуется смесь оксидов СО2 и СО. Поэтому энтальпию образова- [c.115]

Изменения энтальпии при гомогенных газовых реакциях гидролиза тетрахлоридов углерода и кремния, рассчитанные по данным и соотношения между ними [c.182]

Соединения без водорода не различаются по теплотам сгорания. Энтальпия связи в соединении определяется для процесса, в котором исходное соединение в газовой фазе разлагается на исходные вещества АВ=А+В). Если соединение полностью разрушается до атомов, входящих в молекулу, то теплота называется энтальпией атомизации соединения. При возгонке твердого тела до атомарного газообразного состояния затрачивается энтальпия атомизации. Для углерода энтальпия атомизации равна 716,68 кДж/моль. [c.66]

Ввиду низкого давления в аппарате энтальпию сероводорода и диоксида углерода следует рассчитать по формуле [5] [c.44]

Это общий вид реакций. В действительности в ходе газификации образуется целый ряд промежуточных продуктов. В табл. 23 приводятся условия химического равновесия, которые регулируют выход метана, двуокиси углерода, углерода и т. д., а также энтальпия АН, изменение в объеме газов ДV и формула константы равновесия Кр- [c.88]

Основным фактором, определяющим устойчивость данного углеводорода (помимо, конечно, типа самой циклической системы), является количество заместителей в кольце. Появление каждого нового замещения связано с возникновением третичного (или четвертичного) атома углерода, что изменяет энтальпию уг.лево-дородов в сторону значительного увеличения устойчивости. При этом следует иметь в виду, что энтальпия, в первом приближении, аддитивно связана с числом замещений. Напротив, энтропийные характеристики более благоприятны (в смысле устойчивости) в циклических углеводородах с меньшим числом заместителей. Поскольку роль энтропийных показателей (в формуле 1) растет с увеличением температуры, то, следовательно, по мере роста температуры следует ожидать некоторого уменьшения содержания структур, имеющих большое число заместителей, и соответственно будут возрастать концентрации менее замещенных углеводородов. [c.104]

Все перечисленные факторы по-разному влияют на относительную устойчивость изомерных углеводородов. При низких температурах, когда устойчивость углеводородов определяется в основном их энтальпией, термодинамически значительно более устойчивы соединения, имеющие циклогексановые кольца с жесткой кресловидной конформацией. Увеличение числа заместителей в кольцах приводит к увеличению их относительной устойчивости, так как всякое появление третичного, или тем более четвертичного, атома углерода сопровождается значительным энергетическим выигрышем. Однако количество заместите.тей в кольцах имеет свое оптимальное значение, так как при большом числе их начинают появляться энергетически невыгодные внутримолекулярные взаимодействия между замещающими радикалами. Определенные экспериментальным путем равновесные соотношения структурных изомеров в углеводородах ряда циклогексана хорошо согласуются с теми же данными, полученными расчетным путем на основании учета числа заместителей в кольце и числа скошенных бутановых взаимодействий, характерных для каждой структуры. [c.143]

Теплоемкость катализатора может быть вычислена как сумма вкладов по теплоемкости каждого из его компонентов. Когда катализатор состоит только из окислов металлов, то расчет выполняется непосредственно, однако необходимо принимать во внимание, что многие катализаторы содержат остаточные карбонаты или воду. Тепловой расчет необходимого увеличения температуры в конверторе требует информации о теплоемкости, количестве тепла, необходимого для удаления из катализатора воды или двуокиси углерода, или об изменении энтальпии, обусловленном, например, восстановлением, при котором происходит потеря катализатором воды [c.228]

Энтальпии перехода 1 моль атомов углерода из структур алмаза и графита в состояние газообразных изолированных атомов (энтальпия атомиза-дии) составляют 170,4 (713,0) и 170,9 ккал/моль (715,0 кДж/моль) соответственно. Как из этих данных вычислить энергию связи атомов углерода в алмазе и графите Какие сведения необходимы для ответа на вопрос Проведите вычисления и объясните неожиданность результата. [c.174]

Энтальпия отходящих газов в зависимости от содержания в них водяных паров (10—40%) колеблется в пределах 1680— 3360 кДж/м . В смеси с высококалорийными газами отходящие газы могут служить топливом в печах, в котельных, для подогрева воздуха, сырья, получения пара и для других целей. После удаления СО2 и Н2О дымовые газы могут направляться также на рециркуляцию в реактор для регулирования режима и степени дисперсности получаемого углерода. [c.240]

В настоящее время получила распространение следующая запись теплоты реакции. Наряду со стехиометрическим уравнением реакции записывается разность между внутренними энергиями (или энтальпиями) продуктов реакции и исходных веществ, т. е. AL/ = Qv (или AH = Qp)—прирост внутренней энергии (или энтальпии). Если этот прирост положителен, то реакция протекает с поглощением тепла, если он отрицателен, то выделяется тепло. Например, окисление жидкого бензола при постоянном давлении до двуокиси углерода и жидкой воды, протекающее с выделением тепла, записывается следующим образом [c.6]

Известно, что изменения энтальпии и свободной энергии Гиббса (ДС гд ) при образовании фуллеренов из графита составляют соответственно 39 и 37 кДж/г-атом углерода для С ) и 36,5 и 34,6 кДж/г - атом для С7( . [c.114]

Согласно анализу справочных данных по термодинамическим свойствам, устойчивость неорганических веществ и соединений в стандартных условиях в подавляющем большинстве случаев (-99%) определяется энтальпией образования. Энтальпийная составляющая химической связи также лежит в основе расчетов методами квантовой химии. Таким образом, результаты системных исследований форм углерода на основе данных по термохимической устойчивости должны обладать достоверностью и возможностью сравнения с теоретическими расчетами энергетики переходов из одной формы в другую. [c.179]

Энтальпии смешения эфиров фталевых кислот(1 1)с2-хлорбута-ном, 1,2,3-трихлорпропаном, 1,2,2,3-тетрахлорпропаном, пентахлор-этаном, хлороформом свидетельствуют о том, что наибольшая координация по Н-связям наблюдается в случаях, когда с атомом углерода связано наибольшее число атомов хлора. [c.35]

Как было уже сказано в предыдущем разделе, АЯ — это изменение энтальпии при образовании химического соединения из элементов. Представляется весьма вероятным, что численное значение А// связано с типом и числом валентных связей, образующихся или разрушающихся при синтезе. Например для молекулы СН4 теплота образования при 298,2° К равна —17,889 ккал1моль [56]. Можно представить, что это значение было получено следующим образом один грамм-атом углерода в виде графита и два моля газообразного водорода вступили в реакцию, тепловой баланс которой составил 17,789 ккал. Энтальпии углерода в виде графита и водорода в виде двухатомных молекул принимаются равными нулю при 298,2° К. Для синтеза метана как идеального газа путем добавления энергий связи углерод должен быть в газообразном состоянии, а водород должен быть атомарным газом. [c.216]

Энтальпия и внутренняя энергия образования простых веществ, согласно приведенному определению, равны нулю. Если элемент образует несколько простых веществ (гра(11ит и алмаз, белый и красный фосфор и т. п.), то стандартным считается состояние злег,1бнта в виде наиболее устойчивой при данных условиях модификации (например, при обычных условиях— графит в случае углерода, Оо в случае кислорода и т. д.) энтальпия и внутренняя энергия образования этой, наиболее устойчивой модификации принимаются равными нулю. [c.75]

Днаграмма состояния двуокиси углерода. Взаимозависимость основных термодинамических характеристик давления, температуры, энтальпии и энтропии — представлена на трех рисунках. Диаграмма для низких температур (рис. 80) более удобна, например, при расчетах процессов транспортирования СО2 по трубопроводу в жидком или газообразном состоянии, хотя может быть использована и при определении пара- [c.153]

Энтальпия образования. метана, очепндно, равна разности между суммой энтальпии образования оксида углерода (IV) и удвоенной энтальпии образования воды и теплотой сгорания метана. Энтальпии образования оксида углерода (IV ) и води соответственно равны —393,0 и —285,9 кДж/моль. Тогда, очевидно, энтальпия образования метана составит [c.83]

Последнее ограничение связано с индивидуальными особенностями низкотемпературной составляющей теплоемкости некоторых простых веществ (С, В,. . .) и соединений этих элементов. Это приводит к различию в температурной зависимости энтальпии, энтропии и других термодинамических свойств. Граница таких усложнений неодинакова. Большей частью она лежит ниже 298 К, но приходится встречаться с проявлением влияния усложнений и при более высоких температурах, в особенности для соединений углерода, бора и кремния. Поэтому соотношения между 5г—5298 или между Н°т — Я298 однотипных веществ в кристаллическом состоянии часто бывают более закономерными чем между их 8т или между Н°т — Н°о, а иногда лучшие результаты дает сопоставление 5г - 5г. или Нт - Нт, при > 298 К. [c.126]

До недавнего времени значения АЯ для большинства элементов К не были достаточно известны даже для одной какой-нибудь температуры. Можно напомнить, какое сильное изменение еще не так давно претерпели значения ДЯ для таких важных элементов, как углерод, азот, кислород, фтор. Так, энтальпия сублимации графита вместо общепринятого в сороковых годах значения 127 ккал/моль в настоящее время принимается равной 171 ккал/моль ДЯма процесса диссоциации двухатомных молекул азота N2 на атомы вместо прежнего значения 171,13 ккал/моль теперь считается равной 225,96 ккал/моль. [c.160]

Разность тепловых эффектов А Н (298)х—А,Я (298)2 =—393,51 — — (—283,01)= —110,5 кДж/моль будет равна тепловому эффекту А Н (298) а 1 образования одного моля окиси углерода из графита и молекулярного кислорода. На рис. 87 приведено изменение энтальпии при протекании реакций (г), (д) и (е). Согласно диаграмме переход из начального состояния в конечное осуществляется двумя путями 1) прямым переходом начальной системы в конечную [реакция (г)] 2) переходом из начального в конечное состояние сначала через реакцию (е), а затем через реакцию (д). Из рис. 87 непосредст-, Венно следует [c.208]

Большое значение имеет изменение энтальпии АН, связанное с различными этапами реакций. Окисление углерода и углеводородов сопровождается выделением большого количества тепла, а паровой риформинг углеводородов (реакция 14), реакция образования водяного газа — углерод+пар (реакция 3), а также реакция конверсии 4 эндотермичны не только при 25°С, но и при температурах этих реакций и даже выше. Гидрогенизация углерода до образования парафиновых углеводородов экзотер-мична. Образование ацетилена и этилена из составляющих элементов или при крекинге углеводородов являются эндотермическими реакциями. И наконеп, метанизация окислов углерода, т. е. реакция 5, в высшей степени экзотермичиа. [c.90]

Карбогермил — так называется метод восстановления металлов из их оксидов углеродом. По восстановительной способности углерод уступает многим металлам. Поскольку энтальпия образования, а точнее эиергня Гиббса образования оксидов углерода меньше энтальпии (эиергии Гиббса) образования бол1)1нинства оксидов металлов, окислительно-восстановительная реакция [c.237]

Карбиды, силиды. Железо с углеродом образует два соединения— крайне неустойчивый карбид состава Fea , который обычно переходит в карбид состава РезС, называемый цементитом-, последний также термодинамически неустойчив, но при растворении в железе его устойчивость повышается и в составе различных сталей находится именно цементит. Энтальпия образования цементита + 25 кДж/моль, энергия Гиббса образования +18,8 кДж/моль. Цементит представляет собой серые кристаллы ромбической системы, очень твердые, с плотностью 7,7 г/см и температурой плавления 1560°С энтропия Ре С 108 Дж/(моль-К). В воде не растворяется, с кислотами реагирует е выделением водорода. Цементит хорошо растворим в Y-железе, меньше — в б-железе и совсем мало в Oi-железе. Иэ диаграммы состояния еистемы Ре — РезС (рис. 50) видно, как изменяется растворимость цементита в железе в зависимости от температуры. Твердый раствор цементита в v-железе называется аустенитом. Растворимость цементита в 7-железе при эв- [c.305]

Энтальпии компонентов пелесообрагию отсчитывать от определенного стандартного состояния, которое принимается аа нулевой уровень. При этом в величину энтальпии включается запас химической. энергии, определяемый тепловыми эффектами реакции перехода к нулевому уровню. При соответствующем выборе стандартного нулевого состояния значения энтальпий всех компонентов однозначны. Будем принимать за нуль аитальпии газообразных водорода, воды и (гнертиых газов ( Si.,, Аг и т. д.) и твердого углерода при О К. Значения энтальпий ряда компонеитов продуктов сгорания горючих газов при указанной системе отсчета приведены в Приложении 3. [c.113]

Из анализа расчетов внутримолекулярного взаимодействия следует, что энергия резонанса фуллерена Сбо меньше энфгии резонанса слоя фафита и, что величина дефицита энергии резонанса соответствует литературньгм данным по величине суммирования вандерваальсовых потенциалов атомов углерода, принадлежащих двум фуллеренам Сбо. В этой связи предлагается модель фуллеритов, основанная на паритетном участии валентных и дисперсионных сил взаимодействия. Сочетание валентной и дисперсионной сторон взаимодействия наноструктур углерода позволяет с хорошей точностью рассчитать и энтальпию сублимации и структурные параметры кристаллов. Результаты расчетов по схеме валентно-дисперсионного взаимодействия находятся в хорошем согласии с данными эксперимента для фуллеритов Сб и Сб . [c.180]

Величины энтальпии растворения С60 в насыщенные растворы в четыреххлористом углероде и толуоле представлены в табл. 3.1. Значение теплоты растворимости С60 в насыщенный раствор в четыреххлористом углероде ниже ТМР превышает величину энтальпии плавления фуллерена СбО на 9 кДж/моль, что составляет 45 % отклонения растворов от идеального по эндотермическому типу. Вероятно, что насыщенные растворы СбО в четыреххлористом углероде при температурах ниже ТМР находятся в равновесии с твердым кристаллосоль-ватом. Тогда интегральная теплота растворимости в данном случае содержит эндотермический член, отвечающий теплоте плавления образующегося кристаллосольвата. Данный вывод согласуется с положениями термодинамической модели [3], где также допускается, что растворы С60 находятся в равновесии с твердым кристаллосольватом. [c.62]

Энтальпия растворения, аетивность, коэффициент активности и значения парциальных избыточных термодинамических величин для фуллерена С60 в растворах четыреххлористого углерода и толуола в приближении идеального раствора [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология