Теплота испарения кристалла

Если изменение массы относительно мало по сравнению со всей массой атома-мишени, то коэфициент к передачи энергии путем столкновений будет, в случае столкновений с такими же атомами, как ударяемый атом, приближаться к единице. Если такие атомы имеются в кристалле в большом количестве, например, если они соответствуют единственному сорту положительных или отрицательных ионов, то достаточно очень небольшого числа столкновений для того, чтобы снизить энергию частицы до такой величины, при которой она будет неспособна разорвать элементарную кристаллическую ячейку. Эта энергия будет порядка величины Ь — средней теплоты испарения кристалла с образованием составляющих его ионов или атомов, отнесенной к одному иону или атому. Для твердых кристаллов, испаряющихся выше 500°, эта величина может быть грубо оценена в 5 еУ. Дальнейшее снижение этой энергии будет происходить с значительно меньшей скоростью и будет сопровождаться относительно меньшей диффузией, поскольку стенки ячейки будут более непроницаемы. Другими словами, после при- [c.224]

VI. 13. Энергии В табл. 1.2 даны в произвольных единицах. Но энергия в позиции повторимого шага не сильно отличается от скрытой теплоты испарения X. Согласно данным табл. 1.2 седловые энергии лежат между 0,4 и 0,5 от энергии для позиции повторимого шага. Беря среднюю величину 0,45, получим, что истинные седловые энергии имеют, следовательно, порядок 0,45Я. Фольмер подсчитал, что скрытая теплота испарения кристаллов при низких давлениях, при которых обычно и проводятся эксперименты, имеет величину [c.167]

Первые работы Дж. Гильдебранда связаны с обоснованием закономерностей идеальных растворов. Им показано, что если при образовании раствора теплота растворения кристаллов соответствует скрытой теплоте плавления и растворы образуются без изменения суммы объемов, растворы следуют закону Рауля [61]. Рассматривая механизм внутримолекулярного взаимодействия в растворе, Дж. Гильдебранд ввел понятие о внутреннем давлении. Жидкости с равными внутренними давлениями образуют идеальный раствор. Жидкости с близкими внутренними давлениями и близкой полярностью взаимно растворимы в широком диапазоне концентраций. Для оценки энергии связи сил межмолекулярного взаимодействия им использованы величины скрытой теплоты испарения. Растворы с дисперсионными силами взаимодействия, у которых теплоты, смешения имеют низкие значения, а изменение энтропии происходит по закону идеальных газов, были выделены в отдельный класс, полу- [c.213]

Мерой энергии межмолекулярного взаимодействия может служить теплота испарения (возгонки) жидкости (кристалла) Л, а точнее разность между теплотой испарения и работой расширения одного моля газа при атмосферном давлении (ЯТ). В табл. 14 приведены значения X—ЯТ при температуре кипения некоторых жидкостей. Теплоты испарения воды и спиртов и других так называемых ассоциированных жидкостей в 5—6 раз выше, чем метана или аргона. Это указывает на то, что в ассоциированных жидкостях между молекулами помимо [c.131]

Начиная с 1958 г. Щербаков разрабатывал термодинамическую теорию очень мелких капель и кристаллов изометрической формы. Он ввел соответствующую поправку в уравнение Гиббса—Томсона для этого случая. В 1959—1961 гг. Щербаков произвел теоретический анализ теплоты сублимации мелких кристаллов и теплоты испарения малых капель. Особый интерес представляют условия, при которых реализуется равновесие капли, лежащей на подложке, смоченной полимолекулярным слоем той же жидкости, из которой состоит сама капля. Этот случай, на который в 1938 г. обратил внимание Фрумкин, был теоретически рассмотрен Щербаковым и Рязанцевым в 1961 г. [c.94]

Следовательно, удельная поверхностная энергия в этом приближении пропорциональна теплоте испарения (сублимации) и обратно пропорциональна молярному объему в степени 2/3. Подобную связь величин а Ж обычно называют правилом Стефана. Приведенные в табл. 2 данные свидетельствуют о приближенной выполнимости правила Стефана изменениям теплоты испарения на три порядка величины при переходе от благородных газов и молекулярных кристаллов к ионным и ковалентным соединениям и металлам отвечает примерно такое же возрастание удельной поверхностной энергии. Для твердых тел, для которых определить величину а трудно (см. подробнее 4 данной главы), соотношение (I—15) позволяет оценить возможные значения поверхностной энергии. [c.22]

Известно, что любые газы при достаточно низких температурах и высоких давлениях конденсируются в жидкости и кристаллы. В табл. 27.2 приведены температуры кипения и плавления, а также теплоты испарения жидких и плавления твердых форм элементов восьмой группы периодической системы. Из этой таблицы видно, что даже атомы элементов, имеющих полностью заселенные 5- и р-орбитали внешнего уровня (благородные газы), взаимодействуют между собой, образуя конденсированные среды, и что прочность конденсированных форм от Не к Нп возрастает, поскольку в той же последовательности возрастают температуры плавления и кипения, а также теплоты испарения и плавления. [c.347]

Уравнения (12.10) показывают, что в ряде случаев энергия, приобретаемая образовавшимся в результате распада ядром, соизмерима, а иногда и значительно превышает энергию химической связи и скрытую теплоту испарения. Вот почему при радиоактивном распаде может происходить значительное нарушение кристаллической решетки. Кроме того, ядра отдачи могут разрушать соседние с распавшимся атомом молекулы. Таким образом, в кристалле радиоактивного вещества могут происходить более или менее значительные химические изменения. [c.213]

Сублимация водяного пара из чистых кристаллов льда в эвтектической смеси происходит тогда, когда парциальное давление водяного пара замороженной поверхности больше, чем атмосферное давление у поверхности. Скорость сублимации кристалла льда является лишь функцией температуры. В табл. 12.3 показано, как эта скорость изменяется в диапазоне температур 173—273 К- Следует помнить, что во время лиофильной сушки образец может хорошо охладиться при сопутствующем уменьшении скорости сублимации льда из-за отвода скрытой теплоты испарения. Однако обычно достаточно теплоты за счет лучеиспускания и теплопроводности от оборудования и окружающей среды, уравновешивающих эффекты охлаждения при сублимации воды. [c.296]

Ионные кристаллы характеризуются электростатическими силами, действующими между ионами. Энергия решетки, определяемая из измерений теплоты образования и теплоты испарения, соответствует энергии, вычисленной в предположении, что узлами решетки являются ионы, удерживаемые электростатическими силами. [c.586]

Нехимические силы ответственны за существование конденсированного жидкого или твердого состояния, ими определяются свойства поверхностей раздела фаз (поверхностное натяжение), явление адсорбции и т. д. Грубой мерой этих слабых взаимодействий является теплота испарения жидкости, во много раз превосходящая теплоту плавления кристалла. [c.190]

Жидкое состояние является промежуточным между кристаллическим и газообразным. Так, при повышении температуры межмолекулярные силы ослабевают, кинетическая энергия молекул растет, и при критической температуре теплота испарения и поверхностное натяжение жидкостей становится равным нулю, т. е. полностью исчезает различие между жидкостью и газом. При понижении температуры по мере приближения к точке замерзания усиливается сходство в строении жидкости и кристаллов. Однако изменение свойств при кристаллизации жидкости гораздо меньше, чем при ее испарении. Плотность веш еств при кристаллизации увеличивается обычно не более чем на 10% (в случае воды уменьшается), т. е. межчастичные расстояния уменьшаются не более чем на 3% теплота плавления обычно на порядок меньше теплоты испарения, теплоемкость, сжимаемость и другие термодинамические свойства изменяются в положительную или отрицательную сторону не более чем на несколько процентов. Все эти факты говорят о близости свойств кристаллов и жидкости, что позволяет объединять их под обш им названием конденсированное состояние. [c.297]

В большинстве случаев электрическое поле вблизи ионной решетки несильно и быстро убывает с увеличением расстояния от поверхности. Его величину трудно оценить, так как наружные ионы ионного кристалла, видимо, несколько смещены относительно узлов решетки, причем положительные ионы смещаются внутрь, в то время как отрицательные ионы стремятся разместиться снаружи. Следует ожидать, что i/( x) будет иметь заметную величину лишь в том случае, когда дипольные молекулы адсорбата способны близко подходить к поверхности [20]. Это положение имеет место, например, для воды, спиртов, аммиака и аминов, которые сильно адсорбируются неорганическими солями и окислами. Атом водорода каждого диполя стремится войти в контакт с отрицательным ионом поверхности (таким, как 1 или ОН ), чтобы образовать относительно сильную водородную связь. Де Бур оценил значение f/( a) в случае адсорбции диполей ОН на ионах h у поверхности КС1 в —5,5 ккал моль- , что намного больше половины величины скрытой теплоты испарения воды. Когда диполи не находятся на периферии молекул, как в кетонах, эфирах и др., электростатический вклад относительно мал и преобладают дисперсионные силы. Поэтому такие молекулы будут адсорбироваться плоско на поверхности и приобретут вертикальную ориентацию только тогда, когда адсорбированный слой переполнится. [c.26]

Теперь, хотя в каждом отдельном случае величины Иг, так же как и В, неизвестны, все же можно оценить соответствующие пределы их значений. Так, величина щ заведомо меньше теплоты испарения приближенное ее значение может быть получено из температурного хода линейной скорости кристаллизации. В множителе В неизвестной является граничная энергия кристалл/расплав. За неимением более надежных обоснований можно попытаться эту величину оценить следующим образом. [c.168]

Второе слагаемое в формуле (51) — теплота плавления — составляет по величине 20-30% от теплоты испарения. В настоящее время теория плавления молекулярных кристаллов еще находится в стадии разработки, [c.206]

Разлитый жидкий водород в принципе представляет определенную опасность, так как вследствие низкой температуры кипения, малой теплоты испарения и большой скорости диффузии он быстро испаряется, образуя пожаро- и взрывоопасные смеси. Однако следует отметить, что смеси водорода с кислородом или воздухом в момент их образования самопроизвольно не реагируют. Для инициирования реакции горения нужно сообщить системе некоторую энергию активации. Инициаторами горения водородных смесей в замкнутых объемах могут быть разряды статического электричества [739] от взвешенных частиц к стенкам емкости ломающиеся кристаллы твердых частиц (особенно кислорода), ударные волны, адиабатическое сжатие газовых пузырьков и т. п. [c.619]

В аспекте квазиклассической теории газов, изложенной в предьщущей главе, вышеуказанное понимание энтропийной константы не является самоочевидным. Идеальный газ вследствие предполагаемого отсутствия сил взаимодействия между частицами не должен конденсироваться ни при каких температурах поэтому, применив к идеальному газу методы квантовой статистики и установив, что в выражение энтропии входит член, не зависящий от температуры, казалось бы, мы не имеем права истолковывать этот член как энтропию газа по отношению к кристаллу. Здесь ощущается некоторая неясность, которую формально можно устранить ссылкой на закон Нернста. А именно мы могли бы истолковать энтропийную константу как энтропию идеального газа в состоянии 1 К и р = 1 атм по отношению к какому-то такому состоянию газа при 0° К, когда, в согласии с законом Нернста, его энтропия равна нулю. Однако, имея в виду газы, действительно существующие в природе, упомянутое нулевое состояние газа мы ни в коем случае не может отождествить с состоянием бесконечно разреженного насыщенного пара при абсолютном нуле. При понижении температуры до абсолютного нуля теплота испарения г отнюдь не стремится к нулю, но приближается к характерной для каждого вещества величине г . А так как [c.197]

Каждый фазовый переход определспнон массы данного нсщо-ства характеризуется определенным энергетическим эффектом, который называется теплотой (или энтальпией) соответствуюш.его перехода. Так, количество энергии, выделяющейся при сжижении одного моля (нли грамма) газа, называется теплотой сжио/сеиия, а при кристаллизации моля (грамма) жидкости — теплотой кристаллизации. Количество энергии, необходимое для расплавления моля (грамма) кристаллов, называется теплотой плавления, а для испарения моля (грамма) жидкости — теплотой испарения. [c.81]

Понижение температуры замерзания растворов. Температурой замерзания жидкости является такая температура, при которой давление насыщенного пара над кристаллами льда и над жидкостью одинаково. Это равенство давлений выражает достигнутое системой состояние равновесия, при котором лед, жидкость и пар могут сосуществовать длительное время. Чтобы определить температуры замерзания чистого растворителя (Т1) и растворов (F,, T f), необходимо найти точки пересечения кривой 4 с кривыми I, 2, 3 и опустить перпендикуляр на ось абсцисс (рис. 5.3). Кривая 4 выражает температурную зависимость давления насыщенного пара растворителя над твердой фазой. Переход твердой фазы в пар характеризуется молярной теплотой возгонки (ДЯвозг). Она больше молярной теплоты испарения. Если Д//аозг> А//исп, то в уравнении Клапейрона — Клаузиуса (4.10) (dp/d7 ),,. > (d/7/dT ) , поэтому кривая 4 идет круче кривых /, 2, 3. Найденные температуры замерзания указывают на то, что раствор замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Температура замерзания раствора тем ниже, чем больше его концентрация ( , > 7 з> 7 э ). [c.80]

Мерой энергии межмолекулярного взаимодействия может служить теплота испарения жидкостей к = АЯ с (или теплота возгонки кристаллов, АЯвозг), которая расходуется на преодоление межмолекулярного притяжения при превращении жидкости в пар. Для большей точности [c.254]

Поверхностное натяжение на фанице между дву.мя конденсированными фазами характеризует различие сил взаимодействия между молску лами (частицами) в каждой из соприкасающихся фаз Че.м больше различаются по своей природе эти силы, тем больше межфазное поверхностное натяжение. Для веществ с низки.м поверхностным натяжением (вода, органические вещества и др.) интенсивность молеку, 1ярных взаимодействий можно охарактеризовать их по. тярностью. Макроскопической мерой полярности жидкостей могут служить дипольный. ю-мент, поверхностное натяжение, внутреннее (молекулярное) давление, диэлекфическая проницаемость, теплота испарения. Поэтому при контакте веществ с близкой полярностью, повер.хностное натяжение невелико, в результате достигается хорошее смачивание. Например, твердые тела с гетерополярным типом связи (ионные кристаллы) гидрофильны. [c.98]

Ион растворенного вещества окружен сольватной оболочкой, состоящей из ориентированных дипольных молекул, прочно связанных с ионом. К этой оболочке примыкают другие молекулы растворителя, менее ирочно связанные с ионом Сильно сольватированные ионы образуют крупные сольватные комплексы, состоящие из многих слоев молекул растворителя. Поведение молекул растворителя в сольватном комплексе зависит от их расстояния от иона растворенного вещества. Молекулы, расположенные ближе всех к иону, участвуют в тепловом движении вместе с ионом Чем дальше расположена молекула растворителя от иона, тем сильнее проявляется тенденция к независимому движению. В процессе гидратации выделяется тепло, количество которою увеличивается с увеличением валентности иона, а для одновалентных катионов — с уменьшением их радиуса [175]. Оценка теплоты гидратации показывает, что эта теплота играет большую роль в общем энергети-)еском балансе растворения. Для рассмотрения энергетических соотношений процесса растворения представим его состоящим из двух стадий i) стадии испарения кристалла с образованием газообразных ионов и 2) стадии перехода этих ионов в раствор (гидратации). Тогда сможем построить замкнутый термодинамический цикл.- [c.10]

Экспериментальные доказательства существования водородных связей впервые были получены при сравнении физических свойств водородных соединений. Классическими примерами являются аномально высокие температуры кипения ННз, Н2О и НР (рис. 9.1) которые обусловлены ассоциацией их молекул в жидкой фазе. Другие свойства, например теплоты испарения, дают дополнительные подтверждения ассоциации. Хотя физические свойства,, от1 ажающие ассоциацию, остаются полезным средством для установления существования водородных связей, наиболее веские доказательства этого были получены методами рентгеноструктурных и нейтронографических исследований кристаллов твердых веществ-и изучения твердых и жидких веществ или растворов с помощью ИК-спектров или спектров ядерного магнитного резонанса. [c.251]

С позиций сольватной теории лучше всего объясняются начальные стадии растворения, главная из которых — адсорбция молекул растворителя на поверхности вещества. Адсорбированные молекулы вступают во взаимодействие с поверхностью кристалла, образуя непрочные соединения — сольваты, диффундирующие в раствор. Чтобы это стало возможно, необходимо преодолеть силу взаимного притяжения молекул растворителя, т. е. разорвать связи между ними. На это надо затратить энергию Е, равную теплоте испарения растворителя затратить энергию " на разобщение молекул вещества в его кристаллической решетке. Эти энергетические затраты Е и Е" могут быть компенсированы энергией, выделяющейся при сольватации. Запас энергии свободных молекул вещества и растворителя больше, чем в сольвате, поэтому его образование из свободных молекул вещества и растворителя сопровождается выделением энергии о. Таким образом, растворение вещества должно сопровождаться энергетическим эффектом, равным разности между энергией Е взаимодействия свободных молекул вещества и растворителя и суммой энергий кристаллической решетки вещества Е" и теплотой испарения растворителя Е -. [c.112]

Детальная структура мономолекулярного слоя на поверхности совершенного кристалла, показанного на рис. 6.4, была оценена Бартоном и Кабрерой [54] на основе анализа энергетики атомов в различных положениях (см. рис. 5.8). Теплота испарения ААисп определяется парным взаимодействием между ближайшими соседями ф(ф/2 на атом). Для плотноупакованного гранецентрированного кубического кристалла с координационным числом 12 теплота испарения выражается соотношением [c.162]

Двуокись азота NO2 — газ красно-бурого цвета с резким запахом. При понижении температуры двуокись азота полимери-зуется в N2O4 и при 21,5° С четырехокись азота конденсируется в жидкость красно-бурого цвета. При 10° С жидкость приобретает желтый цвет, при —10° С затвердевает в бесцветные кристаллы. Теплота испарения жидкой двуокиси азота 32,2 кал(г (135 дж1г), плотность 1,51 кг/м теплоемкость 477 кал [г-град), или 2000 дж (г-град). Двуокись азота взаимодействует с N0 с образованием N263. [c.148]

Низкомолекулярные и мономерные гидриды элементов подгрупп П1А—VHA (ВгНб, Hi, Н2О, H2S, H l, НВг и другие) образуют при затвердении молекулярные кристаллы. Силы притяжения между молекулами, образующими кристалл, значительно слабее валентных сил в самой молекуле гидрида. Температуры и теплоты плавления таких кристаллов невелики. Это же относится и к температурам кипения и теплотам испарения жидких гидридов (табл. 1.4). [c.22]

ФЕНОЛ (оксибензол, карболовая кислота) eHjOH, мол. в. 94,11 — бесцветные розовеющие цри хранении кристаллы с характерным запахом т. пл. 40,9° т. кип. 181,75°, 120,2°/100 мм, 73,5°/10 мм-, d 1,0576 1,5426, теплота плавления 28,6 кал1г, скрытая теплота испарения 117,7 кал1г (100°), 103,4 кал г (182°) образует азеотропные смеси с водой (9,2% Ф., т. кип. 99,6°), кумолом (37% Ф., т. кип. 170,5°), октанолом (13% Ф., т. кип. 194,4°), цикло-гексанолом (87% Ф., т. кип. 183°), анилином (42% Ф., т. кип. 186,2°). Ф. хорошо растворим в спирте, эфире, ацетоне, хлороформе в 100 г воды при 15° растворяется 8,2 г Ф., критич. темп-ра взаимной растворимости в системе фенол—вода 65,85°. Фенилбензо-ат, т. пл. 71° 2,4,6-трибромфенол, т. пл. 96° ди-фенилуретан, т. ил. 104—105°. [c.198]