Алмаз как стандартное состояние углерода

Для практического применения закона Гесса необходима знать стандартную энтальпию образования АН°т соединений и элементов. Очевидно, невозможно определить абсолютное значение энтальпии и внутренней энергии, поэтому оказалось необ ходимым выработать специальное соглашение о правилах вычисления стандартной энтальпии образования ДЯ°2Э8 обр. Стандартная энтальпия элементов в стабильной модификации при 298,15 К принята равной нулю. Так, например, стандартная энтальпия образования Нг, Ог, N2 и аналогичных двухатомных молекул принята равной нулю, в то же время энтальпия образования атомов Н, О и N не равна нулю, так как, для образования атомов из молекул необходимо затратить энергию. Стандартная энтальпия образования углерода также принята равной нулю для модификации углерода — графита при температуре 25 °С и нормальном давлении, а стандартная энтальпия образования алмаза равна 0,92 кДж/моль. На основе закона Гесса из энтальпий сгорания, энтальпий реакции или энтальпий растворения можно рассчитать и свести в таблицы стандартные энтальпии образования химических соединений. В таблицах также указано агрегатное состояние, в котором находятся эти соединения в стандартном состоянии (индекс внизу справа). [c.226]

Графит термодинамически устойчив в широком интервале температур и давлений, в частности при обычных условиях. В связи с этим при расчетах термодинамических величин в качестве стандартного состояния углерода принимается графит. Алмаз термодинамически устойчив лишь при высоких давлениях (выше 10 Па). Однако скорость превращения алмаза в графит становится заметной лишь при температурах выше 1000 °С при 1750 °С превращение алмаза в графит происходит быстро. [c.407]

В Справочнике приведены термодинамические свойства двух аллотропных кристаллических модификаций элементарного углерода — графита и алмаза. При обычном давлении и температуре термодинамически равновесной модификацией углерода является графит, принимаемый за стандартное состояние углерода. Однако превращение алмаза в графит ( графитация ) начинает происходить с заметной скоростью только при температурах выше 1300° К. [c.437]

В ряде работ [1—3] было показано, что теплоты сгорания природных и искусственных графитов, получаемых разными способами, близки в пределах точности эксперимента и представляют наименьшую величину по сравнению с теплотами сгорания разнообразных углеродных материалов. Это послужило основанием рассматривать графит как термодинамически стандартное состояние углерода. Сопоставлением с теплотой сгорания алмаза была определена теплота перехода алмаза в графит [c.27]

Изменение энтальпии АН или внутренней энергии AU в химической реакции зависит от того, в каком состоянии находятся исходные вещества и продукты реакции. Так, например, теплота сгорания графита не равна теплоте сгорания алмаза, и теплота растворения газообразного НС1 различается для случаев образования 1 М и 0,1 М растворов. Чтобы облегчить табулирование термодинамических данных, приняты определенные стандартные состояния, для которых и приводятся значения термодинамических свойств. Стандартное состояние газа — это идеальный газ при 1 атм и данной температуре для твердого вещества — это характерное кристаллическое состояние при 1 атм и данной температуре, например графит для углерода и ромбическая сера для серы. Стандартное состояние растворенного вещества — это концентрация, при которой активность равна единице (разд. 4.10). Температуру стандартного состояния необходимо указывать особо. Термодинамические функции часто табулируются при 25° С, но следует помнить, что стандартное состояние не обязательно подразумевает эту температуру. [c.30]

Переход из стандартного состояния в любое другое сопровождается увеличением энтальпии, т. е. эндотермическим тепловым эффектом. Например, стандартным состоянием кислорода является газообразный молекулярный кислород О2, но не озон О3. Стандартным состоянием воды - жидкая вода, натрия - металлический натрий, углерода - графит, но не алмаз, серы - ромбическая сера. [c.132]

Теплота образования двуокиси углерода из углерода в его стандартном состоянии (алмаз) и кислорода равна 94 450 кал/моль [c.514]

Выбор стандартных эталонных состояний для большинства элементов вполне однозначен, лишь для углерода имеется некоторая неопределенность, так как при температуре 25°С и давлении 1 атм он существует, как известно, в двух твердых кристаллических формах — в форме алмаза и в форме графита. Как правило, за стандартное состояние принимают графит, однако, прежде чем суммировать значения теплот образования углеродсодержащих соединений, следует убедиться, что в качестве эталона углерод берется в одном и том же состоянии. [c.80]

По той же причине за стандартное состояние для углерода принимают графит. А алмаз при 25 С и атмосферном давлении — неустойчивое состояние. [c.25]

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

Но, как было уже отмечено выше, абсолютные значения Я реагирующих веществ определить невозможно. Чтобы выйти из этого затруднения, все значения Я отсчитываются от некоторого условного нуля, подобно тому, как по термометру со шкалой Цельсия все температуры отсчитываются вверх или вниз от произвольно принятой за нуль температуры таяния льда. Для получения такой отправной точки условно принято, что Я всех простых веществ при стандартных условиях, т. е. при температуре 298° К (25° С) и давлении 1 атм, равны нулю. Агрегатные состояния простых веществ берутся в соответствии со стандартными условиями, т. е. ртуть рассматривается жидкой, хлор — газообразным, железо — твердым и т. д. Если простое вещество в выбранном агрегатном состоянии может существовать в различных модификациях, то принимается равной нулю энтальпия той модификации, которая наиболее распространена и обычно наиболее устойчива, например, в случае углерода — энтальпия графита. При стандартных температуре и давлении графит переходит в алмаз с поглощением 0,453 ккал моль теплоты. Это превышение энтальпии алмаза над энтальпией графита обозначается через АЯс(а , ) и называется стандартной теплотой образования алмаза. [c.27]

Как уже было указано в гл. I, для определения состояния твердого тела не всегда достаточно знать переменные состояния. Это имеет значение при расчетах теплот реакций, включающих твердые тела. Классический пример представляет углерод, который может существовать в нескольких различных твердых формах эти формы, за исключением кристаллических форм алмаза и графита, не поддаются точному определению. Теплота образования СО2 входит в определение теплоты образования почти всех органических соединений, и поэтому теплота сгорания углерода является одной из основных термохимических констант. Во всех современных термохимических экспериментальных работах употребляется графит, поэтому мы будем считать, что эта форма углерода и будет стандартной для всех термохимических уравнений. [c.471]

В качестве стандартного состояния вещества выбирают, как правило, наиболее устойчивое его состояние при стандартном давлении (1 атм = 101325 Па) и данной температуре. Так, при комнатной температуре стандартным состоянием кислорода будет его газообразное состояние с парциальным давлением 1 атм стандартное состояние углерода —твердое, кристаллическое, причем графит, а не алмаз, так как графит стабильнее термодинамически (см. ниже) при температуре ниже 0° С стандартным состоянием воды будет твердое, в интервале О—100° С — жидкое и при более высоких температурах — газообразноеОбычно табличные значения стандартных энтальпий образования приводятся для так называемой стандартной температуры 25° С = 298,15 К. Обычная форма записи (значок ° обозначает стандартную величину) [c.166]

За стандартное аддитивное состояние может быть выбрана сумма энтальпий образования полусвязей , поскольку для чистоковалентных (освобожденных от электростатической составляющей) связей С—С, С—Н и С—Р соблюдается правило арифметического среднего (см. раздел 1.2). Поэтому энтальпии образования стерически ненапряженных алканов и фторзамещениых метана (в качестве стандартного состояния углерода избран алмаз) АЯо (а) оказались просто равными соответствующим суммам попарных взаимодействий между атомными зарядами. [c.80]

Пересчет теплот образования из алмаза в теплоты образования из графита. Пример д. Точность некоторых старых данных по теплотам сгорания, применяемых Выховским и Россини для вычисления теплот образования простых органических соединений, такова, что можно пренебречь влиянием небольших изменений в атомном весе углерода на величины вычисляемых теплот образования. К тому же, с тех пор как за стандартное состояние гглерода принят графит [6], величины, приведенные в таблицах Быховского и Россини, где за стандартное состояние углерода принимается алмаз, вытесняются величинами, основывающимися на новой теплоте сгорания графита. На конкретном пересчете величин теплот образования НСООН (ж.) и НСООСНз (г.), приводимых у Быховского и Россини, к графиту, как стандартному состоянию углерода, покажем, что исправленная теплота образования (ДЯ) дается следующим выражением [c.48]

В реакциях, в которых участвуют вещества только в конденсированном состоянии, сдвиги равновесий если и удаются, то только при очень больших изменениях давлений. Например, превращение графита в алмаз в стандартных условиях невозможно (АСгэа =2,87 кДж/моль). Однако сдвиг равновесия С (графит) (алмаз) вправо в условиях комнатной температуры становится возможным при давлении порядка 1,4 ГПа. Объем 1 моль С при этом уменьшается от 5,33 до 3,42 см (плотность графита 2,25 г/см , алмаза 3,51 г/см ). Для увеличения подвижности атомов углерода в кристаллической решетке приходится повышать температуру и в производстве искусст венных алмазов доводить ее до 3000° С с повышением давления до 10 ГПа. [c.36]