Трииодид хрома

CrI3(к,ж). Термодинамические свойства кристаллического и жидкого трийодида хрома в стандартном состоянии при 298.15 – 3000 К приведены в табл. CrI3_с. За стандартное состояние CrI3(к) в интервале 0 – 1130 К принята гексагональная модификация (структурный тип CrCl3, [52HAN/GRE] ). Значения постоянных, принятые для расчета термодинамических функций, приведены в табл. Cr.К1.

В литературе отсутствуют экспериментальные данные по термодинамическим свойствам CrI3(к,ж), за исключением точки плавления и энтальпии образования. В результате изучения системы CrI2 – CrI3 методом ДТА и рентгенофазового анализа в атмосфере аргона Жуэн и др. [72GUE/ALL] установили, что CrI3 плавится конгруэнтно при 1130 К. Термодинамические функции CrI3(к) при стандартной температуре были оценены с учетом экспериментальных значений по теплоемкости при низких температурах для CrBr3, CrCl3 и CrF3. Экстраполяция этих значений к CrI3 привела к следующим величинам, принятым в справочнике (в скобках приведены погрешности, оцененные в справочнике).

Ср°(298.15 К) = 98 ± (2) Дж·К-1·моль-1,

Sº(298.15 K) = 200 ± (7) Дж·К-1·моль-1,

Hº(298.15 K) - Hº(0) = 25.0 ± (1.0) кДж·моль-1.

Термодинамические функции CrI3(к) в интервале температур 298 – 1130 К были рассчитаны по линейному уравнению для теплоемкости, выведенному по оцененным значениям Ср° (298.15 К) и Ср° (1130 К) = 123 ± 3 Дж·К-1·моль-1. Энтальпия плавления 45 кДж·моль-1 была оценена с учетом экспериментальной величены энтропии плавления CrF2 (см. текст для CrF2). Теплоемкость CrI3(ж) 130 Дж·К-1·моль-1 была оценена по приближенному эмпирическому соотношению Ср = 33 n Дж·К-1·моль-1.

Погрешности вычисленных значений Фº(T) при 298.15, 500, 1000, 1500, 2000 и 3000 К оцениваются в 0.3, 0.7, 3, 6, 10 и 15 Дж·К-1·моль-1 соответственно. Рассчитанные в табл. CrI3_c термодинамические функции CrI3(к) отличаются от приведенных в справочнике [95BAR] (298 – 900K) в пределах 12 Дж·К-1·моль-1 (в значении Sº(900 K)) вследствие различия оценок теплоемкости CrI3(к). Расчеты термодинамических функций CrF3(ж) ранее не проводились.

Термохимические величины для CrI3(к)

Значение энтальпии образования кристаллического трийодида хрома принимается равным

DfH°(CrI3, к, 298.15°K) = -200 ± 20 кДж×моль‑1.

Величина принята на основании обработки результатов, представленных в Таблице Cr.Т20. Данные таблицы демонстрируют плохое согласие результатов, полученных двумя методами. Принято компромиссное значение. Погрешность оценена.

Принятому значению соответствует величина:

DfH°(CrI3, к, 0°K) = -201.156 ± 20 кДж×моль‑1.

Давление пара трииодида хрома в реакции CrI3(к,ж)=CrI3(г) вычислено на основании принятой величины:

DsH°(CrI3, к, 0°K) = 265 ± 15 кДж×моль‑1.

Значение принято на основании измерений, выполненных в работе [73SHI/GRE]. Работа представляет собой комплексное исследование. Значения давлений пара, по которым принята энтальпия сублимации, являются результатом совместной обработки результатов, полученных методами переноса, торзионным и спектрофотометрическим. В результате такой обработки авторы получили 4 значения давления пара трииодида хрома для интервала температур 519-591°C. Соответствующие этим давлениям пара энтальпии сублимации составили 250±70 (II закон) и 266±11 (III закон) кДж×моль‑1. Принятое значение основано на результатах обработки с использованием III закона термодинамики. Величина несколько округлена; погрешность также несколько округлена и увеличена в связи с единственностью определения.

Авторы:

П.И.Толмач, ГАБергман. bergman@yandex.ru

Гусаров А.В. a-gusarov@yandex.ru

Таблица Cr.К1. Принятые значения термодинамических величин для хрома и его соединений в кристаллическом и жидком состояниях.

Вещество

Состояние

Ho(298.15 K)-Ho(0)

So(298.15 K)

Срo(298.15K)

Коэффициенты в уравнении для Срo(T)a

Интервал температуры

Ttr или Tm

DtrH или DmH

кДж×моль‑1

Дж×K‑1×моль‑1

a

b×103

c×10-5

K

кДж×моль‑1

Cr

кII

4.050

23.560

23.550

14.550

30.187

-

298.15-311.5

311.5

0.001

кI, куб.

-

-

-

-6.786

91.835

-8.772 a

311.5-2136

2136

29.0

ж

-

-

-

50.7

-

-

2136-4700

-

-

Cr2O3

кI, гекс.

15.300

80.95

121.50

1973.251

-13296.040

0 a

298.15-307

307

0

кI, гекс.

-

-

-

15122.616

-92339.450

0 b

307-340

340

0

кI, гекс.

-

-

-

114.625

13.302

10.921

340-2705

2705

125.0

ж

-

-

-

170

-

-

2705-5000

-

-

CrF2

к, монокл.

12.180

86.870

64.770

71.257

15.355

9.836

298.15-1200

1200

48.0

ж

-

-

--

100

-

-

1200-4000

-

-

CrF3

кII, гекс.

14.050

93.880

78.740

79.214

32.880

9.136

298.15-1258

1258

0

кI, куб.

-

-

-

120

-

-

1258-1698

1698

43.0

ж

-

-

-

130

-

-

1698-2500

-

-

CrCl2

к, ромб.

15.030

115.30

71.17

74.654

18.236

7.930

298.15-1097

1097

44.0

ж

-

-

-

100

-

-

1097-3000

-

-

CrCl3

к, монокл.

17.650

124.70

91.80

88.166

26.754

3.860

298.15-1200

1200

48.0

ж

-

-

-

130

-

-

1200-2000

-

-

-

-

-

-

CrBr2

к, монокл.

18.2

140

81

75.525

18.363

-

298.15-1115

1115

44.0

ж

-

-

-

100

-

-

1115-3000

-

-

CrBr3

к II, гекс.

21.02

159.70

96.46

98.087

10.734

4.291

298.15-423

423

0

к I, монокл.

-

-

-

87.221

30.211

-

423-1085

1085

43.0

ж

-

-

-

130

-

-

1085-2500

-

-

CrI2

к, ромб.

21.0

170.0

83.0

77.688

17.818

-

298.15-1140

1140

45.0

ж

-

-

-

100

-

-

1140-3000

-

-

CrI3

к,гекс.

25.0

200

98.0

89.040

30.053

-

298.15-1130

1130

45.0

ж

-

-

-

130

-

-

1130-2500

-

-

CrS

кI, монокл.

9.50

64.0

46.70

146.478

-617.035

0 a

298.15-450

450

0

кI, монокл.

-

-

-

179.400

-264.000

-

450-475

475

0

кI, монокл.

-

-

-

51.695

4.870

0.018

475-1840

1840

40.5

ж

-

-

-

63

-

-

1840-3000

-

-

CrS1.17

кI, тригон.

10.10

70.00

60.00

-499.628

1877

-

298.15-301

301

0

кI, тригон.

-

-

-

609.557

-1808

0

301-307

307

0

кI, тригон.

-

-

-

51.376

8.401

-0.514

307-590

590

0.270

кI, тригон.

-

-

-

51.376

8.401

-0.514

590-1500

-

-

Cr2S3

к, ромб.

23.0

149

101.5

92.800

47.003

4.724

298.15-1828

1828

40.0

ж

-

-

-

180

-

-

1828-3000

-

-

CrN

кI, куб.

7.70

37.70

53.00

109.039

-298.777

0 а

298.15-400

400

0

кI, куб.

-

-

-

46.420

6.633

0.117

400-2500

-

-

Cr2N

к, гекс.

9.50

65.00

66.00

68.494

21.045

7.795

298.15-2100

2100

42.0

ж

-

-

-

114

-

-

2100-3000

-

-

Cr3C2

к, ромб.

15.130

85.340

98.610

126.638

11.584

28.955

298.15-2103

2103

85.0

ж

-

-

-

205

-

-

2103-4000

-

-

Cr7C3

к, ромб.

34.380

200.9

208.9

256.148

21.070

49.347 a)

298.15-2039

2039

190.0

ж

-

-

-

440

-

-

2039-4000

Cr23C6

к, куб.

104.430

610.0

629.350

760.898

47.551

135.424 a

298.15-1849

1849

550.0

ж

-

-

-

1200

-

-

1849-4000

-

-

CrSi

к, куб.

7.660

45.350

45.1

51.110

9.420

7.839

298.15-1720

1720

70.0

ж

-

-

-

80

-

-

1720-3000

-

-

CrSi2

к, гекс.

10.030

55.650

63.600

73.310

-1.862

9.416 a

298.15-1733

1733

128.0

ж

-

-

-

120

-

-

1733-3000

-

-

Cr3Si

к, куб.

15.400

90.0

90.3

87.866

32.330

6.405

298.15-2040

2040

125.0

ж

-

-

-

160

-

-

2040-3000

-

-

Cr5Si3

к, тетр.

31.040

179.3

186.0

119.262

314.195

2.760 a

298.15-1920

1920

266.

ж

-

-

-

330

-

-

1920-3000

-

-

Примечания: Cp°(T)=a+bT-сТ--2+dT2 +eT3 (в Дж×K-1×моль-1)

Cr а d×106 = -81.924, 109= 27.392

Cr2O3: а d×106 = 23764; b 106 = 141717.100

CrS: a d×106 = 947.100

CrN: a d×106 = 371.700

Cr3C2: a d×106 = 2.504

Cr7C3: a d×106 = 21.914

Cr23C6: a d×106 = 74.463

CrSi2: a d×106 = 16.173

Cr5Si3: а d×106 = -300.612; 109 = 108.954

Таблица Cr.Т20. К выбору величины энтальпии образования CrI3 (к) (кДж·моль-1, Т=298.15 К) Дата расчета: 3.12.2009

Источник

Метод

Δr

Δf(CrI3, к, 298.15К)

III закон

II закон

III закон

[53GRE/BUR]

Калориметрия растворения,

38.5±5.1

-

-184.3±5.3

CrCl3(к)+3KI(к)=CrI3(к)+3KCl(к)

[73SHI/GRE]

Торзионный, , 560-619K

91±8

-205

-215±10

CrI3(к)=CrI2(к)+0.5I2 , уравнение

[73SHI/GRE]

Спектрофотометрия, реакция

94±12

-205

-218±13

та же, 755-812К, уравнение

Принято

-200±20

Список литературы

[52HAN/GRE] Handy L.L., Gregory N.W. -"The thermal dissociation of some chromium (III) iodides." J. Amer. Chem. Soc., 1952, 74, p. 2050-2052
[53GRE/BUR] Gregory N.W.,Burton T.R. -"Heats of formation of chromium (III) and chromium (II) iodides." J. Amer. Chem. Soc., 1953, 75, No.23, p.6054-6055
[72GUE/ALL] Guen L., Alleaume M., Eholie R., Flahaut J. -"Etude du systeme chrome-iode." C. r. Acad. sci., C, 1972, 275, No.2, p. 111-114
[73SHI/GRE] Shich C.-F., Gregory N.W. -"Chromium-iodine system." J. Phys. Chem., 1973, 77, No.19, p.2346-2351
[95BAR] Barin I. -"Thermochemical data of pure substances.", Weinheim, New York et al., Vol. 1 and 2., 3-d edition, 1995, p.1-1885