Теплота, выделившаяся при гидратации различных пор

Тепловые эффекты различных физико-химических процессов (растворение, гидратация, нейтрализация и др.) можно, используя калориметры, определить опытным путем или рассчитать на основе закона Гесса. Учитывая, что в изохорных условиях теплота выделяется за счет убыли внутренней энергии, а в изобарных — энтальпии, удается, определив в указанных условиях тепловой эффект процесса, установить значения термодинамических функций АО, АН). Эти функции могут быть исходными для определения и других величин, характеризующих изучаемую химическую реакцию. [c.13]

Я приготовил с этой целью, пользуясь теми же таблицами, определенное количество этих кислот различной степени гидратации. Затем я смешал в стеклянном сосуде порцию одного из этих растворов с требуемым количеством воды. Обе жидкости до смешения имели в точности одну и ту же температуру, что легко достигалось хранением их в одинаковых условиях в течение ночи. После смешения этих жидкостей, термометр показывал температуру раствора. В виду того, что масса жидкости, так же как и повышение температуры были известны, мы имели возмон ность вычислить количество теплоты, выделившейся при образовании соединения. [c.14]

Само собою разумеется, что метод, аналогичный изложенному выше, применим также к тем количествам теплоты, которые выделяются при взаимодействии кислот со щелочами, если только за исходную берется та кислота, различные степени гидратации которой хорошо изучены. [c.147]

На рис. 1 даны кривые содержания структурной воды для исследованных образцов, рассчитанные на 1 поверхности, в зависимости от температуры их прокаливания. С ростом температуры прокаливания силикагель теряет свою воду, при низких температурах помимо структурной воды удаляется и адсорбированная вода. До температур порядка 600— 700° выделение структурной воды идет, в основном, за счет дегидратации поверхности при более высоких температурах вода выделяется преимущественно за счет уменьшения поверхности в результате спекания силикагеля. Весьма важно найти возможность различить адсорбированную ч структурную воду, поскольку эксперимегг-тально из потери при прокаливании определяется общее содержание воды в силикагеле. Результаты измерения теплот смачивания водой силикагелей, прокаленных при разных температурах [5], а также данные по зави-JUO Ш доо симости адсорбции паров воды от темпера-Гемпература про/гамивания, 0 туры прокаливания пористых стекол [6], показывают, что эти адсорбционные характеристики в интервале температур 200—300 проходят через максимум. При температурах меньших 200—300° энергия поверхности падает, как за счет присутствия адсорбированной воды, так, по-видимому, и за счет того, что часть соседних гидроксильных групп на поверхности может взаимодействовать между собой с образованием водородных связей. Мы приняли за стандартную температуру обработки образцов силикагеля — 300°, соответствующую максимальной адсорбционной активности поверхности. Вблизи этой температуры на кривых обезвоживания силикагелей (рис. 1) имеется характерный перегиб, который наблюдался и в работе Жданова [6]. Из рис. 1 видно, что при температуре стандартной обработки (300°), а также и при более низких температурах (150—200°) гидратация поверхности не является величиной постоянной. Силикагелю с большей величиной удельной поверхности соответствует меньшая гидратация поверхности и наоборот. Таким образом, при совершенно идентичных условиях подготовки образцов с различной удельной поверхностью мы не получили в результате поверхпости одинаковой степени гидратации. Даже обработка силикагеля в автоклаве при благоприятных условиях гидратации не дала (силикагель К-3) поверхности, гидратированной более, чем у образца, с примерно такой же поверхностью, обработанного при стандартных условиях. Сопоставление наших данных с результатами других авторов [7, 8], приведенное на рис. 1, показывает, что найденная нами связь между степенью гидратации образца и величиной его удельной поверхности не является случайной. Например, измерения, произведенные Бастиком [8] на силикагеле, имеющем удельную поверхность 697 м /г, практически полностью совпадают с нашими данными для силикагеля К-2 (695 м 1г). Качественно ту же зависи- [c.416]

Для алюмогеля зависимость теплот смачивания образцов и содержания структурной ВОДЫ от температуры их обработки представлена на рис. 2. Как следует из этого рисунка, по мере увеличения температуры прокаливания образца, содержание структурной воды падает, а теплота смачивания соответственно растет. На кривой содержания структурной воды заметны перегибы, причем значительное количество содержащейся в образце воды (около половины) выделяется до 200°. Представляло интерес получить зависимость между теплотой смачивания поверхности алюмогеля и содержанием структурной воды в образце. На рис. 3 подобная зависимость построена по данным, приведенным на рис. 2. Сравнение полученной кривой с приведенными на рис. 1 показывает, что характер найденной зависимости совершенно иной, чем для силикагеля и алюмосиликатов. На кривой для алюмогеля (рис. 3) можно различить 5 участков. Участок 1 соответствует температурам обработки от 20 до 150°. Рост теплоты смачивания в этом случае, так же как и для силикагеля, может объясняться освобождением поверхности от адсорбированной воды или уменьшением числа гидроксильных групп, связанных между собой водородной связью. Участок 2 лежит в интервале температур 170—200°. Здесь, несмотря на значительную потерю воды, свойства поверхности образца не изменяются. Если считать, что свойства поверхности алюмогеля, как и силикагеля, определяются степенью ее гидратации, это может происходить в том случае, если О бразец содержит объемный гидрат глинозема. Тогда выделение воды из образца может происходить за счет диссоциаций объемного гидрата, в данном случае байерита АЬОз ЗНгО, наличие которого было обнаружено рентгенографически , гидратация же поверхности остается неизменной. Такой процесс, очевидно, будет происходить до полного разложения объемного гидрата . Рост теплоты смачивания на участке 3, который соответствует обработке образцов при температурах от 200 до 500°, показывает, что по мере дегидратации поверхности энергия взаимодействия ее с водой увеличивается. Значительный интерес представляет участок 4, соответствующий интервалу температур 500—700°. В этом интервале температур содержание структурной воды меняется мало, как это видно из рис. 3, а теплота смачивания (теплота гидратации поверхности) резко возрастает. По-видимому, этому участку кривой соответствует появление новых твердых фаз в результате перестройки кубической решетки уАЬОз, образование которых лишь начинается с поверхности, а затем, с повышением температуры, распространяется в объем. Промежуточные высокотемпературные модификации глинозема к, 0, б, а также корунд (а-АЬОз), рентгенографически были обнаружены только для образцов, обработанных при 800—900°, т. е. там, где эти модификации составляют уже объемное соединение и присутствуют в достаточном количестве для их рентгено-графического определения. Процесс образования новой твердой фазы путем перестройки кристаллической решетки исходной фазы, очевидно, начинается с наиболее слабых мест этой решетки, которыми могут быть различные ее дефекты. Поэтому, естественно, было предположить, что образование новой твердой фазы [c.424]

Серная кислота [1951. Строго говоря, НаЗО не является химическим реагентом по отношению к воде, так как не приводит к химическому изменению обоих компонентов и образованию новых продуктов реакции. Однако при взаимодействии с водой выделяется значительное количество теплоты гидратации. На этой основе авторы [195] предложили термометрический метод определения воды в различных жидких продуктах животных, растительных и минеральных маслах ароматических и алифатических углеводородах и их гялогенпроизводных. Техника выполнения анализа приблизительно такая же, что и описанная ранее. [c.84]

Молекулярная теплота гидратации — мера прочности связи воды в цеолитах. Она была определена Хеем и Баннистером В натролите переход от насыщенного состояния с 16 молекулами воды к продукту с 14 молекулами воды сопровождается быст])ым возрастанием теплоты гидратации, которая затем остается постоянной со значением 25 чскал1моль до полной дегидратации. В случае томсонита тепловой эффект отчетливо различен в интервале числа молекул воды от 12 до 8 и от 8 до 4 в случае гидрата с четырьмя молекулами воды теплота гидратации составляет около 0 шал]моль. Следовательно, плавная кривая натролита указывает на одинаковость связи всех молекул воды, тогда как в томсоните можно выделить различные группы через каждые четыре молекулы воды. [c.664]

Калориметрические данные в сочетании со значениями свободной энергии реакций в водных и неводных растворах позволяют получить полезные сведения о соотношениях, существующих между величинами энтальпии и энтропии реакции и константой равновесия. Такие сведения часто очень нужны для интерпретации закономерностей, наблюдаемых для устойчивости ряда комплексов. Однако не всегда понимают, что на основании одних только значений ДЯс и Д5с для реакции в растворе, как правило, нельзя сделать почти никаких выводов об истинных причинах наблюдаемой в ряду зависимости, поскольку эти значения содержат члены, которые трудно выделить и еще труднее оценить количественно. Например, теплоты гидратации многих двухзарядных ионов металлов имеют величину порядка 500 ккал/моль (см. табл. 3). Во всякой реакции, где лиганд замещает молекулу воды, важную роль играет некоторая неизвестная доля этой теплоты гидратации, причем эта доля может оказаться неодинаковой для различных ионов металлов. Поскольку наблюдаемые значения ДЯ образования комплексов металлов в водном растворе обычно в 10—100 раз меньше теплоты гидратации, они могут оказаться намного меньшими, чем неопределенность в значениях теплот гидратации. Иногда закономерности в значениях ДЯс оказываются достаточно явными, и на их основании удается обнаружить интересные корреляции для данного ряда ионов в данном растворителе однако сами по сеЗе эти значения совершенно недостаточны для того, чтобы судить об относительной или абсолютной прочности связей металл—лиганд. Не располагая сведениями о величинах ДЯ% или ДЯдо для термодинамических циклов, описанных в разд. II, бессмысленно обсуждать такие вопросы, как, например, наличие или отсутствие п-связи, резонанс, стери-ческие факторы и т. д. В настоящее время имеется очень мало количественных данных, позволяющих проводить вычисление энергетических членов, указанных в разд. II. Несомненно, эта область исследований должна развиваться в будущем, так как значения энергетнческихсоставляющих ДЯс необходимы для изучения энер- [c.63]

Хлорид алюминия сильно дымит на воздухе вследствие взаимодействия с водой. Брошенный в воду хлорид алюминия реагирует с выделением большого количества тепла, шипя, как раскаленное железо, и быстро растворяясь. Раствор содержит ионы С1 и ионы гидратированного алюминия А1(Н20)в1 +. Такой же раствор образуется при растворении алюминия в соляной кислоте. При упаривании раствора получается гексагидрат хлорида алюминия [А1(Н20)е]С1з. Из этого гидрата уже нельзя регенерировать безводный хлорид алюминия, поскольку при нагревании выделяется НС1 и образуются А1(ОН)з, AI2O3 и основные хлориды алюминия. Несмотря на то что между ионом алюминия и водой, вероятно, существует лишь ион-дипольное притяжение (стр. 106), большая устойчивость иона [А1(Н2О)0] объясняется огромной теплотой гидратации иона АР , намного превышающей теплоты гидратации ионов элементов I и II групп периодической таблицы (стр. 92). Соотношения между различными формами хлорида алюминия схематически показаны на рис. 164. [c.570]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология