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1、江汉大学学报第17卷第6期JoualofjianUniversityM.0.mghan〕117N6200年12月DeC.2000无机化合物热稳定性的热力学讨论程沧沧薛书湘胡德文,(江汉大学城建环保系武汉43019)摘要:运用热力学的基本方法和数据,介绍和探讨r热力学在讨论某些无机化合物热稳定性方面的应用..关锐:;;词热力学无机化合物稳定性:.十:中圈分类号06421+l文献标识码:一·A文章编号】加6639X(200)06刁045060前言自70,国外一些无机化学或普通化学教材开始引人热力学的基本内容.目前我年代起国各类无机化学或普通化学的教材也对热力学的内容进行了介绍.它
2、在讨论元素及其化合.,,物的性质方面获得了越来越广泛的应用热力学的方法是一种演绎的方法它不需要考,,虑物质的徽观结构和反率机理而是利用几个由经验得到的基本定律讨论具体对象的宏。,,观性质由于热力学有着极其牢固的实验基础严密的逻辑推理方法因而具有极大的普。,通性和可靠性笔者结合多年的教学体会着重介绍和探讨热力学在讨论某些无机化合物.热毯定性方面的应用1某些单质的稳定存在形式,,N和P是VA族中上下相邻的两个元素其单质稳定存在的形式理应相似但实际上.,NZ却有较大差异它们稳定存在的形式分别为和P.通过热力学数据可以对上述问题进行讨.1所示.论各种健能数据如表·农,锐能数据/kJm
3、oI’,N一NN二NP一PP‘P~-一一-15994一14485-.~~,~~~..~..~~~一‘,,一,假定氮有从和,N.’两种同素异形体且从具有与R相同的正四面体结构则1mof‘,.o一o:一o;2N厂分子中应有6mlNN键1mIN分子中有1mlN二N键反应N(g)一2N(g)的焙:200一03一13一收稿日期:,,,.作密简介一程沦沦(1950-)男副教授城建环保系教师.⋯l.“..1⋯一~46~江汉术学学报一一一一一丝竺壑壑迷变为△厅,=6x二l59一2x945=一936⋯kJ/mol.,,由于该反应是气体物质摩尔数增加的反应反应的△酬>o根据吉布斯一亥姆霍兹方,,
4、,‘,Z程该反应的△理0)但由于△尸的正值比较大△酬对△夕的贡献不会使△口5、合物越稳定.:.0:M.△=一o:。=一o酬805kJ/ml△以5966kJ/ml,之:510(s)比MgO(s)理应具有更大的热力学稳定性但在高温下却能发生Mg还原510的反:应s+2s=s+SZMg()510()ZMgo()51()这是因为1mol5102(s)ZmofM的含氧量相当.采用△酬比中的含氧量与go(s)较它们的稳定性,‘.1mof,只有在氧化物含氧量相同的情况下刁有意义若以q参与反应的△理为标准则可看出MgO比5102更为稳定.2,.s+=s,=一oZMg()0(g)ZMgO()△口1193ZkJ/mlq.s+2=2s,=一o51()0(g)510()△口8
6、05kJ/mloZ,因此在进行氧化物稳定性比较时必须将其△酬值按一定方式换算成1mofq参加反应的修之2.2CO稳定存在的形式各种硅氧键和碳氧键的键能如表2所示..表2硅级键与碳级锐的镇能旧m.OI’51,0C一OC‘O一O51360二沼03,.c5:假设硅石型结构的q与10相向即碳原子在晶体中以单键与妞个辉原子相连则硅石型Cq转变成Cq(g)反应的熔变可以通过下列热力学循环估算.Zco(硅石型卜‘组乙今cqÀ一△‘“吸“{-今{C(g)O(g)二全竺02(g)十C(s)+2一△O烤)咪程沦沧等无枷七合物热稳定性的热力学讨论47,=一。一。,+,2△分4Ec一Eo一△研c(助
7、△尽C0(g)=4x360一716一500+(一394)··=一170/kJmolI且反应是由固体变为气体,△酬>0,所以肯定△口<0,表明硅石型COZ是极不稳定的.2,,510以硅石晶体结构存在是由于si一O单键键能约是si二0双键键能2/3且大大高C,二.于一C键键能而CO双键键能是C一O单键键能的二倍多所以硅形成含氧化合物时主要以一0,C=0.si单键为基础而碳的含氧化合物则主要含有双键3卤化物的稳定性3.1碱金属卤化物分解为单质的热稳定性碱金属卤化物分解为单质的热稳定,可以用△酬数据来衡量,但由
