Основы физической химии_Ерёмин. Первый закон термодинамики. 28
 Скачать 4.51 Mb.
|
|
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ Величина Символ Значение Размерность Скорость света в вакууме c 299 792 458 (точном с1Постоянная Планка h 6.626 075 ⋅10 –34 Дж ⋅с Элементарный заряд e 1.602 Кл Постоянная Авогадро N A 6.022 137 ⋅10 23 моль –1 Постоянная Больцмана k 1.380 658 ⋅10 –23 Дж ⋅К –1 Газовая постоянная R 8.314 510 1.987 216 0.082 058 Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 кал ⋅моль –1 ⋅К –1 л ⋅атм⋅К –1 ⋅моль –1 Постоянная Фарадея F 96 485.31 Кл ⋅моль –1 Стандартное ускорение свободного падения g 9.806 65 (точном с2ibПриложение I Приложение II Приложения ТАБЛИЦЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ Постоянные Ван-дер-Ваальса Газ a , л 2 ⋅бар⋅моль –2 b , см 3 ⋅моль –1 Газ a , л 2 ⋅бар⋅моль –2 b , см 3 ⋅моль –1 He 0.03457 23.70 NO 1.358 27.89 Ne 0.2135 17.09 NO 2 5.354 44.24 Ar 1.363 32.19 H 2 O 5.536 30.49 Kr 2.349 39.78 H 2 S 4.490 42.87 Xe 4.250 51.05 NH 3 4.225 37.07 H 2 0.2476 26.61 SO 2 6.803 56.36 N 2 1.408 39.13 CH 4 2.283 42.78 O 2 1.378 31.83 C 2 H 4 4.530 5.714 Cl 2 6.579 56.22 C 2 H 6 5.562 63.80 CO 1.505 39.85 C 3 H 8 8.779 84.45 CO 2 3.640 42.67 C 6 H 6 18.24 115.4 Критические константы и температуры Бойля Газ T c , K p c , бар V c , мл ⋅моль –1 Z c T B , K T B /T c He 5.21 2.27 57.76 0.305 22.64 4.35 Ne 44.44 26.9 41.74 0.307 122.1 2.75 Ar 150.72 48.0 75.25 0.292 411.5 2.73 Kr 209.4 54.3 92.24 0.291 575.0 2.75 Xe 289.75 58.0 118.8 0.290 768.0 2.65 H 2 33.3 13.0 65.0 0.306 110.0 3.30 N 2 126.1 34.0 89.5 0.292 327.2 2.60 O 2 154.4 50.5 73.4 0.292 405.9 2.63 CO 2 304.2 73.8 94.0 0.274 714.8 2.35 CH 4 190.7 46.0 99.0 0.287 510.0 2.67 C 2 H 4 282.4 50.4 129.0 0.277 624 2.21 Вторые вириальные коэффициенты B 2 , см 3 ⋅моль –1 100 K 273 K 373 K 600K Воздух –167.3 –13.5 3.4 19.0 Ar –187.0 –21.7 –4.2 11.9 CH 4 –53.6 –21.2 8.1 CO 2 –142 –72.2 –12.4 H 2 –2.0 13.7 15.6 He 11.4 12.0 11.3 10.4 Kr –62.9 –28.7 1.7 N 2 –160.0 –10.5 6.2 21.7 Ne –6.0 10.4 12.3 13.8 O 2 –197.5 –22.0 –3.7 12.9 Xe –153.7 –81.7 –19.6 Приложение III Таблица П-1 Таблица П-2 Таблица П Приложения 418 Средние энергии связей, кДж ⋅моль –1 H C N O F Cl Br I S P Si H 436 C 412 348 (i) 612 (ii) 838 (iii) 518 (a) N 388 305 (i) 163 (i) 613 (ii) 409 (ii) 890 (iii) 946 (iii) O 463 360 (i) 157 146 (i) 743 (ii) 497 (ii) F 565 484 270 185 155 Cl 431 338 200 203 254 242 Br 366 276 219 193 I 299 238 210 178 151 S 338 259 496 250 212 264 P 322 201 Si 318 374 466 226 (i) Одинарная связь, (ii) двойная связь, (iii) тройная связь, (a) ароматическая связь. Термодинамические свойства химических элементов и неорганических соединений при 298.15 К и 1 бар ∆ f H °, кДж ⋅моль –1 ∆ f G °, кДж ⋅моль –1 S °, Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 C p , Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 Ag (s) 0 0 42.55 25.351 Ag + (aq) +105.58 +77.11 72.68 21.8 Al (s) 0 0 28.33 24.35 Al 3+ (aq) –531 –485 –321.7 Ba (s) 0 0 62.8 28.07 Ba 2+ (aq) –537.64 –560.77 9.6 Br 2 (l) 0 0 152.23 75.689 Br 2 (g) +30.907 +3.110 245.46 36.02 Br – (aq) –121.55 –103.96 82.4 –141.8 HBr (g) –36.40 –53.45 198.70 29.142 C (s, графит) 0 0 5.740 8.527 C (s, алмаз) +1.895 +2.900 2.377 6.113 C (g) +716.68 +671.26 158.10 20.838 CO (g) –110.53 –137.17 197.67 29.14 CO 2 (g) –393.51 –394.36 213.74 37.11 HCO 3 – (aq) –691.99 –586.77 91.2 CO 3 2– (aq) –677.14 –527.81 –56.9 Ca (s) 0 0 41.42 25.31 Ca 2+ (aq) –542.83 –553.58 –53.1 Таблица П Таблица П Приложения 419 ∆ f H °, кДж ⋅моль –1 ∆ f G °, кДж ⋅моль –1 S °, Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 C p , Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 CaO (s) –635.09 –604.03 39.75 42.80 CaCO 3 (s, кальцит) –1206.9 –1128.8 92.9 81.88 CaCO 3 (s, арагонит HCl (g) –92.31 –95.30 186.91 29.12 Cu (s) 0 0 33.150 24.44 Cu + (aq) +71.67 +49.98 40.6 Cu 2+ (aq) +64.77 +65.49 –99.6 F 2 (g) 0 0 202.78 31.30 F (g) +78.99 +61.91 158.75 22.74 F – (aq) –332.63 –278.79 –13.8 –106.7 HF (g) –271.1 –273.2 173.78 29.13 Fe (s) 0 0 27.28 25.10 Fe 2+ (aq) –89.1 –78.90 –137.7 Fe 3+ (aq) –48.5 –4.7 –315.9 Fe 3 O 4 (s, магнетит) –1118.4 –1015.4 146.4 143.43 Fe 2 O 3 (s, гематит) –824.2 –742.2 87.40 103.85 H 2 (g) 0 0 130.684 28.824 H (g) +217.97 +203.25 114.71 20.784 H + (aq) 0 0 0 0 H 2 O (l) –285.83 –237.13 69.91 75.291 H 2 O (g) –241.82 –228.57 188.83 33.58 Hg (l) 0 0 76.02 27.983 Hg 2+ (aq) +171.1 +164.40 –32.2 Hg 2 2+ (aq) +172.4 +153.52 84.5 I 2 (s) 0 0 116.135 54.44 I 2 (g) +62.44 +19.33 260.69 36.90 I (g) +106.84 +70.25 180.79 20.786 I – (aq) –55.19 –51.57 111.3 –142.3 HI (g) +26.48 +1.70 206.59 29.158 K (s) 0 0 64.18 29.58 K + (aq) –252.38 –283.27 102.5 21.8 KOH (s) –424.76 –379.08 78.9 64.9 Mg (s) 0 0 32.68 24.89 Mg 2+ (aq) –466.85 –454.8 –138.1 MgO (s) –601.70 –569.43 26.94 37.15 MgCO 3 (s) –1095.8 –1012.1 65.7 75.52 N 2 (g) 0 0 191.61 29.125 N (g) +472.70 +455.56 153.30 20.786 NO (g) +90.25 +86.55 210.76 29.844 NO 2 (g) +33.18 +51.31 240.06 37.20 N 2 O 5 (s) –43.1 +113.9 178.2 143.1 HNO 3 (l) –174.10 –80.71 155.60 109.87 Приложения 420 ∆ f H °, кДж ⋅моль –1 ∆ f G °, кДж ⋅моль –1 S °, Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 C p , Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 NO 3 – (aq) –205.0 –108.74 146.4 –86.6 NH 3 (g) –46.11 –16.45 192.45 35.06 NH 4 + (aq) –132.51 –79.31 113.4 79.9 Na (s) 0 0 51.21 28.24 Na + (aq) –240.12 –261.91 59.0 46.4 NaOH (s) –425.61 –379.49 64.46 59.54 O 2 (g) 0 0 205.138 29.355 O 3 (g) +142.7 +163.2 238.93 39.20 O (g) +249.17 +231.73 161.06 21.912 OH – (aq) –229.99 –157.24 –10.75 –148.5 P (s, белый) 0 0 41.09 23.840 PH 3 (g) +5.4 +13.4 210.23 37.11 H 3 PO 4 (s) –1279.0 –1119.1 110.50 106.06 PO 4 3– (aq) –1277.4 –1018.7 –222 P 4 O 10 (s) –2984.0 –2697.0 228.86 211.71 S (s, ромбич.) 0 0 31.80 22.64 S (s, моноклин.) +0.33 +0.1 32.6 23.6 S 2– (aq) +33.1 +85.8 –14.6 SO 2 (g) –296.83 –300.19 248.22 39.87 SO 3 (g) –395.72 –371.06 256.76 50.67 H 2 SO 4 (l) –813.99 –690.00 156.90 138.9 SO 4 2– (aq) –909.27 –744.53 20.1 –293 HSO 4 – (aq) –887.34 –755.91 131.8 –84 H 2 S (g) –20.63 –33.56 205.79 34.23 HS – (aq) –17.6 +12.08 62.08 Zn (s) 0 0 41.63 25.40 Zn 2+ (aq) –153.89 –147.06 –112.1 46 ZnO(s) –348.28 –318.30 43.64 40.25 Термодинамические свойства органических соединений при 298.15 К и 1 бар ∆ f H °, кДж ⋅моль –1 ∆ f G °, кДж ⋅моль –1 S °, Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 C p , Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 Углеводороды CH 4 (g) –74.81 –50.72 186.26 35.31 C 2 H 2 (g) +226.73 +209.20 200.94 43.93 C 2 H 4 (g) +52.26 +68.15 219.56 43.56 C 2 H 6 (g) –84.68 –32.82 229.60 52.63 C 3 H 6 (g), пропен +20.42 +62.78 267.05 63.89 C 3 H 6 (g), циклопропан, пропан –103.85 –23.49 269.91 73.5 C 4 H 8 (g), бутен –0.13 +71.39 305.71 85.65 Таблица П Приложения 421 ∆ f H °, кДж ⋅моль –1 ∆ f G °, кДж ⋅моль –1 S °, Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 C p , Дж ⋅К –1 ⋅моль –1 C 4 H 8 (g), цис- бутен –6.99 +65.95 300.94 78.91 C 4 H 8 (g), транс- бутен –11.17 +63.06 296.59 87.82 C 4 H 10 (g), бутан –126.15 –17.03 310.23 97.45 C 5 H 12 (g), пентан –146.44 –8.20 348.40 120.2 C 6 H 6 (g) +82.93 +129.72 269.31 81.67 C 6 H 6 (l) +49.0 +124.3 173.3 136.1 C 6 H 12 (g), циклогексан, гексан –167.19 –0.07 388.51 143.09 C 6 H 5 CH 3 (g), толуол +50.0 +122.10 320.77 103.64 C 8 H 8 (g), стирол +147.22 +213.89 345.21 122.09 C 8 H 10 (g), этилбензол, октан –208.45 +16.64 466.84 188.87 C 10 H 8 (s), нафталин +78.53 Спирты и фенолы CH 3 OH (l) –238.66 –166.27 126.8 81.6 CH 3 OH (g) –200.66 –161.96 239.81 43.89 C 2 H 5 OH (l) –277.69 –174.78 160.7 111.46 C 2 H 5 OH (g) –235.10 –168.49 282.70 65.44 C 6 H 5 OH (s) –164.85 –50.21 144.01 134.70 Карбоновые кислоты HCOOH (l) –424.72 –361.35 128.95 99.04 CH 3 COOH (l) –484.5 –389.9 159.8 124.3 CH 3 CO 2 – (aq) –486.01 –369.31 86.6 –6.3 C 6 H 5 COOH (s) –385.1 –245.3 167.6 146.8 Альдегиды и кетоны HCHO (g) –115.90 –109.94 218.77 35.40 CH 3 CHO (g) –166.19 –128.86 250.3 57.3 CH 3 COCH 3 (g) –217.57 –153.05 294.93 74.90 Углеводы C 6 H 12 O 6 (s), α-D- глюкоза –1274.45 –910.56 212.13 218.87 C 6 H 12 O 6 (s), β-D- глюкоза –1268.05 –908.89 228.03 C 12 H 22 O 11 (s), сахароза Азотсодержащие соединения CO(NH 2 ) 2 (s), мочевина Приложения 422 Температуры и стандартные энтальпии плавления и испарения, кДж ⋅моль –1 T пл , K ∆ пл H ° T кип , K ∆ исп H ° Простые вещества Ag 1234 11.30 2436 250.6 Ar 83.81 1.188 87.29 6.506 Br 2 265.9 10.57 332.4 29.45 Cl 2 172.1 6.41 239.1 20.41 F 2 53.6 0.26 85.0 3.16 H 2 13.96 0.117 20.38 0.916 He 3.5 0.021 4.22 0.084 Hg 2 234.3 2.292 629.7 59.30 I 2 386.8 15.52 458.4 41.80 N 2 63.15 0.719 77.35 5.586 Na 371.0 2.601 1156 98.01 O 2 54.36 0.444 90.18 6.820 Xe 161 2.30 165 12.6 Неорганические соединения CCl 4 250.3 2.47 349.9 30.00 CO 2 217.0 8.33 194.6 25.23 CS 2 161.2 4.39 319.4 26.74 H 2 O 273.15 6.008 373.15 40.656 H 2 S 187.6 2.377 212.8 18.67 H 2 SO 4 283.5 2.56 NH 3 195.4 5.652 239.7 23.35 Органические соединения CH 4 90.68 0.941 111.7 8.18 CCl 4 250.3 2.5 350 30.0 C 2 H 6 89.85 2.86 184.6 14.7 C 6 H 6 278.61 10.59 353.2 30.8 CH 3 OH 175.2 3.16 337.2 35.27 C 2 H 5 OH 156 4.60 352 43.5 Константы Генри (Па) при 25 °C K i = p i / x i . Растворитель Газ Вода Бензол H 2 7.12 ⋅10 9 3.67 ⋅10 8 N 2 8.68 ⋅10 9 2.39 ⋅10 8 O 2 4.40 ⋅10 9 – CO 5.79 ⋅10 9 1.63 ⋅10 8 CO 2 1.67 ⋅10 8 1.14 ⋅10 7 CH 4 4.19 ⋅10 9 5.69 ⋅10 7 C 2 H 2 1.35 ⋅10 8 – C 2 H 4 1.16 ⋅10 9 – C 2 H 6 3.07 ⋅10 9 – Таблица П Таблица П Приложения Криоскопические и эбулиоскопические постоянные Растворитель К, К ⋅кг⋅моль –1 K Э , К ⋅кг⋅моль –1 CH 3 COOH 3.90 3.07 Бензол 5.12 2.53 Камфара 40 CS 2 3.8 2.37 CCl 4 30 4.95 Нафталин 6.94 5.8 Фенол 7.27 3.04 Вода 1.86 0.51 Предельные подвижности λ 0 ионов вводном растворе при 25 °C, Ом –1 ⋅см 2 ⋅г-экв –1 Катионы λ 0 Анионы λ 0 H + 349.8 OH – 198.3 Li + 38.68 F – 55.4 Na + 50.10 Cl – 76.35 K + 73.50 Br – 78.14 Rb + 77.81 I – 78.84 Ag + 61.90 ClO 3 – 64.6 NH 4 + 73.55 ClO 4 – 67.36 N(CH 3 ) 4 + 44.92 BrO 3 – 55.74 1 / 2 Mg 2+ 53.05 CN – 78 1 / 2 Ca 2+ 59.50 NO 3 – 71.46 1 / 2 Ba 2+ 63.63 CH 3 COO – 40.90 1 / 2 Zn 2+ 56.6 C 6 H 5 COO – 35.8 1 / 2 Cd 2+ 54 H 2 PO 4 – 36 1 / 3 Al 3+ 63 1 / 2 SO 4 2– 80.02 1 / 3 La 3+ 69.7 1 / 2 S 2 O 6 2– 93 Средние ионные коэффициенты активности вводных растворах при 25 С m , моль ⋅кг –1 HCl HNO 3 H 2 SO 4 KCl KNO 3 NaCl NaNO 3 Na 2 SO 4 0.001 0.965 0.965 0.830 0.965 0.965 0.965 0.966 0.887 0.002 0.952 0.951 0.757 0.952 0.951 0.952 0.953 0.847 0.005 0.928 0.927 0.639 0.927 0.926 0.928 0.929 0.778 0.01 0.904 0.902 0.544 0.902 0.898 0.903 0.905 0.714 0.02 0.875 0.871 0.453 0.869 0.862 0.872 0.873 0.642 0.05 0.830 0.823 0.340 0.816 0.799 0.822 0.821 0.536 0.1 0.796 0.791 0.265 0.770 0.739 0.778 0.762 0.445 0.2 0.767 0.754 0.209 0.718 0.663 0.735 0.703 0.365 0.5 0.757 0.720 0.156 0.649 0.545 0.681 0.617 0.266 1.0 0.809 0.724 0.132 0.604 0.443 0.657 0.548 0.201 2.0 1.009 0.793 0.128 0.573 0.333 0.668 0.478 0.152 3.0 1.316 0.909 0.142 0.569 0.269 0.714 0.437 0.137 Таблица П-10 Таблица П-9 Таблица П Приложения 424 Стандартные электродные потенциалы при 25° Св алфавитном порядке) Электродная реакция, В Ag + + e = Ag +0.799 AgBr + e = Ag + Br – +0.073 AgCl + e = Ag + Cl – +0.222 Al 3+ + 3e = Al –1.662 Au + + e = Au +1.691 Au 3+ + 3e = Au +1.498 Ba 2+ + 2e = Ba –2.906 Be 2+ + 2e = Be –1.847 Br 2 + 2e = 2Br – +1.077 Ca 2+ + 2e = Ca –2.866 Cd 2+ + 2e = Cd –0.403 Ce 4+ + e = Ce 3+ +1.61 Cl 2 + 2e = 2Cl – +1.360 Co 2+ + 2e = Co –0.277 Cr 2 O 7 2– + 14H + + 6e = 2Cr 3+ + 7H 2 O +1.33 Cr 3+ + 3e = Cr –0.744 Cr 3+ + e = Cr 2+ –0.408 Cu + + e = Cu +0.521 Cu 2+ + 2e = Cu +0.337 Cu 2+ + e = Cu + +0.153 2D + + 2e = D 2 –0.0034 F 2 + 2e = 2F – +2.87 Fe(CN) 6 3– + e = Fe(CN) 6 4– +0.36 Fe 2+ + 2e = Fe –0.440 Fe 3+ + e = Fe 2+ +0.771 Ga 3+ + 3e = Ga –0.529 Ge 2+ + 2e = Ge +0.01 2H + + 2e = H 2 |