离子液体C3MIBF4和C5MIBF4溶解焓的研究

在298.15K下利用等温环境溶解反应热量计测定了离子液体C3MIBF4(四氟硼酸1-甲基-3-丙基咪唑)和C5MIBF4(四氟硼酸1-甲基-3-戊基咪唑)不同浓度水溶液的摩尔溶解焓(ΔsHm).借助Pitzer电解质溶液理论,得到了它们的标准摩尔溶解焓(ΔsHm)和Pitzer焓参数:βM(0X)L和βM(1X)L,并计算了表观相对摩尔焓.根据Glasser理论计算了离子液体晶格能,进而估算了离子液体C5MIBF4和C3MIBF4中正离子的水化焓分别为-171kJ·mol-1(C5MI+)和-207kJ·mol-1(C3MI+).

过渡金属离子液体[C2mim][FeCl4]的溶解热

在干燥氩气氛下,用等摩尔的高纯无水FeCl3和氯化1-甲基-3-乙基咪唑([C2mim][Cl])直接搅拌混合,制备棕色透明的含过渡金属铁的离子液体[C2mim][FeCl4].在298.15K下,利用具有恒温环境的溶解反应热量计测定了这种离子液体的摩尔溶解焓(ΔsHm).针对[C2mim][FeCl4]溶解于水后即分解的特点,在Pitzer电解质溶液理论基础上,提出了确定这种离子液体标准摩尔溶解焓的新方法,得到了[C2mim][FeCl4]的标准摩尔溶解焓(ΔsH—m0=-76.6kJ/mol),以及Pitzer焓参数组合:β(F0e),CLl+β[(0C)2Lmim],Cl+ΦFLe,[C2mim]=0.072209和β(Fe1,)CLl+β([1C)2Lmim],Cl=0.15527.借助热力学循环和Glasser离子液体晶格能理论,用Fe3+,Cl-和[C2mim]+的离子水化焓数据以及[C2mim][FeCl4]标准摩尔溶解焓,估算得到了配离子[FeCl4]-(g)解离成Fe3+(g)和4Cl-(g)的解离焓为5659kJ/mol.这个结果揭示了离子液体[C2mim][FeCl4]的标准摩尔溶解焓绝对值并不很大的原因,即很大的离子水化焓被很大的[FeCl4]-(g)的解离焓相互抵消.

水合烟酸钡的合成、结构表征和热化学性质

选择烟酸和氢氧化钡作为反应物,利用室温固相合成方法,借助于球磨技术,合成了一种新的化合物——水合烟酸钡.利用化学分析、元素分析、FTIR和X射线粉末衍射等方法确定了它的组成和结构为Ba(Nic)2·3H2O(s).利用精密自动绝热热量计直接测定了此化合物在78-400K温区的摩尔热容.在热容曲线上出现了一个明显的吸热峰,通过对热容曲线的解析,得到了相变过程的峰温、相变焓和相变熵分别为(327.097±1.082)K、(16.793±0.084)kJ·mol-1和(51.340±0.164)J·K-1·mol-1.将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合得到摩尔热容(Cp,m)对温度(T)的多项式方程,并且在此基础上计算出了它的舒平热容值和各种热力学函数值.另外,依据Hess定律,通过设计合理的热化学循环,选择体积为100mL、浓度为0.5mol·L-1的盐酸作为量热溶剂,利用等温环境溶解-反应热量计分别测量固相反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓,利用溶解焓确定固相反应的反应焓为△rHm0=-(84.12±0.38)kJ·mol-1.最后,利用固相反应的反应焓和其它反应物和产物已知的热力学数据计算出水合烟酸钡的标准摩尔生成焓为△fHm0[Ba(Nic)2·3H2O(s)]=-(2115.13±1.90)kJ·mol-1.

稀散金属化合物InCl_3的热化学研究

在298.150 K下,利用具有恒温环境的溶解反应热量计测定了不同浓度的InC l3摩尔溶解热(ΔsHm),根据P itzer理论得到了InC l3的无限稀释摩尔溶解热(ΔsHm∞),和P itzer焓参数(βM0X)L及β(M1)XL,计算了溶质的偏摩尔焓.讨论了离子和溶剂之间的相互作用.利用文献中的InC l3的晶格能和氯离子的水化热数据,得到了InC l3和铟离子的水化热.

无水烟酸钾的合成、表征及热化学

选择分析纯烟酸和无水醋酸钾为反应物,利用室温固相合成方法,合成了无水烟酸钾.利用FTIR和X射线粉末衍射等方法表征了它的结构.用精密自动绝热热量计测定了它在77～400K温区的低温热容,将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合,得到热容随温度变化的多项式方程.用此方程进行数值积分,得到此温区内每隔5K的舒平热容值和相对于298.15K时的各种热力学函数值.在此基础上,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定固相反应的反应物和生成物在所选溶剂中的溶解焓,从而得到该固相反应的反应焓为ΔrHm=(25.87±0.47)kJ·mol-1.最后,依据Hess定律计算出烟酸钾的标准摩尔生成焓为ΔfHm[K(C6H4NO2),s]=-(560.57±1.09)kJ·mol-1.

邻苯二甲酸氢铵NH_4(C_8H_5O_4)(s)的低温热容和热化学研究

选择分析纯邻苯二甲酸和浓氨水为反应物,合成了邻苯二甲酸氢铵。利用元素分析、FTIR和X-射线粉末衍射技术表征了它的组成和结构。用精密自动绝热热量计测定了它在78～400K温区的摩尔热容,将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合,得到摩尔热容(Cp,m)随折合温度(X)变化的多项式方程,利用此方程计算出该温区内每隔5K的舒平热容值和相对于298.15K的各种热力学函数值。另外,依据Hess定律,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定所设计反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓,得到该反应的反应焓为ΔrHm=(1.787±0.514)kJ·mol-1。最后,利用此反应焓和反应中其他物质的热力学数据计算出邻苯二甲酸氢铵的标准摩尔生成焓为:ΔfHm[NH4(C8H5O4),s]=-(912.953±0.628)kJ·mol-1。

水合邻苯二甲酸钠的合成、结构表征及热化学性质

选择邻苯二甲酸和氢氧化钠作为反应物,利用液相合成方法合成了水合邻苯二甲酸钠.利用X射线粉末衍射、化学与元素分析等方法表征了它的组成和结构.利用精密自动绝热热量计测定了该化合物在78～366K温区的摩尔热容.将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合得到摩尔热容(Cp,m)对温度(T)的多项式方程,用此方程进行数值积分得到此温度区间内每隔5K的舒平热容值和相对于298.15K时的热力学函数值.另外,依据Hess定律,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测量了固相量热反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓,从而确定反应的反应焓为:ΔrHm=29.073±1.05kJ·mol-1.最后,利用反应的反应焓和其它反应物和产物已知的热力学数据计算出水合邻苯二甲酸钠的标准摩尔生成焓为:-1493.637±1.11kJ·mol-1.

无水烟酸锂的合成、结构表征及热化学性质

选择分析纯烟酸和一水氢氧化锂为反应物,利用水热合成方法合成了无水烟酸锂.利用FTIR和X射线粉末衍射等方法表征了它的结构.用精密自动绝热热量计测定了它在78～400K温区的低温热容,将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合,得到热容随温度变化的多项式方程.用此方程进行数值积分,得到温区内每隔5K的舒平热容值和相对于298.15K时的各种热力学函数值.在此基础上,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定该反应的反应物和生成物在所选溶剂中的溶解焓,从而得到此反应的反应焓为:ΔrHm=-(20.21±0.41)kJ·mol-1.最后,依据Hess定律计算出无水烟酸锂的标准摩尔生成焓为:ΔfHm[Li(C6H4NO2),s]=-(278.29±1.01)kJ·mol-1.