Тетроксид трижелеза (магнетит)

Fe3O4(к, ж; магнетит). Термодинамические свойства кристаллического тетраоксида трижелеза в стандартном состоянии при температурах 100-3000 К приведены в табл. Fe3O4_c.

Значения постоянных, использованные для расчета термодинамических функций, приведены в табл. Fe.1. В справочнике за стандартное состояние Fe3O4(к) в интервале 0 – 124 K принята ромбоэдрическая модификация, а в интервале 124 – 1870 K – кубическая модификация [75VIE].

При Т £ 298.15 K термодинамические функции Fe3O4(к) вычислены по результатам измерений теплоемкости в работах [89KOE/KEE] (0.3 - 10 К; монокристалл получен из окислов железа 99.999% чистоты, погрешность измерений составляла 3%), [69WES/GRO] (6.5-348 K; примеси в образце: по 0.003% Na и Si и по 0.001% Cu и Mn; погрешность измерений в адиабатическом калориметре составляла 5% при 5 К , 1% при 10 К и 0.1% выше 25 К), [76BAR/WES] (53 - 350 K; примеси в образце: 0.2% Mn, 0.02% Ni и менее 0.02 масс.% всех остальных примесей; адиабатический калориметр), [83GME/LEN, 84GME/LEN](5 - 250 K; измерения проведены на очень чистых моно- и поликристаллических образцах в адиабатическом калориметре с абсолютной погрешностью около 1% и в DSC с погрешностью 10% при 4 К, 2% при 10 К, 1% выше 20 К и 2% выше 100 К ), [83RIG/MAR] (4 - 17 и 77 - 180 К; адиабатический и микро- калориметр соответственно; образец представлял собой измельченный монокристалл) и [85SHE/KOE](5 - 340 K; использованы монокристаллы, близкие к стехиометрическому составу; погрешность измерений в релаксационном калориметре составляла 5% ниже 30 К и 2% выше 30 К). Бифуркация пика на кривой теплоемкости в области температуры Вервея ТV = 124 K, отмеченная в работах [69WES/GRO], [76BAR/WES] и [83RIG/MAR], обусловлена по мнению авторов [83GME/LEN, 84GME/LEN] и [85SHE/KOE] несовершенством образцов магнетита. Аномалия теплоемкости при ~11 К, отмеченная авторами [77TOD/CHI], не нашла подтверждения в исследованиях [83RIG/MAR, 84YUM/MIZ и 85SHE/KOE]. Данные [83RIG/MAR] были использованы только выше Тv, так как при температурах £80 К значения теплоемкости в этой работе значительно ниже остальных данных (расхождение при 80 К составляет 25%). Расчет функций выполнен по ²гладкой² кривой (нормальной составляющей) теплоемкости, полученной усреднением перечисленных выше данных с учетом энтропии DvS=R×ln2 [85SHE/KOE, 91SHE/KOE] и энтальпии DvH=DVS×TV перехода при Тv. Менее надежные данные в работах [26PAR/KEL] (90 – 295 K), [29MIL] (60 – 300 K), [56KOU] (1.8 – 4.2 K) и [65DIX/HOA](1.2 – 4.2 K) не учитывались. Работы [70СУХ/АЛА, 71СУХ/АЛА], [73BAR/WES], [73ДУШ/СУХ], [75КАМ/МУС], [75BAR/WES], [76BAR/WES2], [79FAL/PAN] и [80RIG/KLE, 89RIG/KLE] посвящены изучению аномалии теплоемкости в области TV чистого и допированного примесями Zn, Cd, Mn, Fe и F магнетита. Показано сильное влияние природы и концентрации добавок на характер превращения в Fe3O4. Погрешности принятых значений S°(298.15 K) и Н°(298.15 К) – Н°(0), приведенных в табл. Fe3O4_c, оцениваются в 2 Дж×K‑1×моль‑1 и 0.4 кДж×моль‑1 соответственно. Столь большие погрешности обусловлены значительным разбросом данных по теплоемкости, достигающим 2 – 4%.

При > 298.15 K для теплоемкости Fe3O4(к) в интервале 298.15 – 848 K принято уравнение, полученное совместной обработкой результатов измерений энтальпии в работе Кафлина и др. [51COU/KIN] (352 - 1825 K; содержание железа и кислорода в образце составляло 72.16 и 27.54% при теоретическом - 72.36 и 27.64% соответственно) и теплоемкости в работах Гронволя и Свина [74GRO/SVE] (300 - 1050 K; содержание Fe2+ составляло 24.05 масс.% при теоретическом 24.11 %, общее содержание железа – 72.39%), Бартела и Веструма [75BAR/WES] (304 - 548 K; использован образец [69WES/GRO]) и Хемингуэя [90HEM] (340 - 1000 K; использован образец [76BAR/WES], подвергнутый дополнительной очистке). Экспертные оценки погрешностей составили 1, 0.3, 0.5 и 0.5% соответственно. Для теплоемкости нисходящей ветви l-кривой при 848 - 1000 K принято уравнение, полученное совместной обработкой данных [74GRO/SVE] и [90HEM].

Уравнение для теплоемкости Fe3O4(к) в интервале 1000 - 1870 K получено обработкой результатов [51COU/KIN]. В целях согласования данных [51COU/KIN] с данными [74GRO/SVE] и [90HEM] значения энтальпии в работе [51COU/KIN] были увеличены на 0.5 %, что находится в пределах погрешности измерений. По мнению [90HEM] заниженные значения энтальпии в [51COU/KIN] обусловлены закалочными эффектами, присущими методу смешения. Результаты менее точных работ [29ROT/BER] и [33ESS/AVE] не учитывались.

Температура магнитного превращения (848 ± 2 K) принята по работам [74GRO/SVE] (848.04 K) и [84SCH/GOV] (848 K). Переход антиферромагнетик " парамагнетик является переходом II рода с изотермическим вкладом в энтальпию превращения, равным нулю. Температура (1870 ± 2 K) и энтальпия (138 ± 10 кДж×моль‑1) плавления приняты по данным [45DAR/GUR, 46DAR/GUR].

Теплоемкость Fe3O4(ж) (230 ± 10 Дж×K‑1×моль‑1) оценена по соотношению CP " 33.5×n, где n – число атомов в формуле вещества.

Погрешности вычисленных значений F°(T) при 298.15, 1000, 2000 и 3000 K оцениваются в 1.5, 3, 6 и 17 Дж×K‑1×моль‑1 соответственно.

Расхождения между термодинамическими функциями Fe3O4(к), приведенными в табл. Fe3O4_c и в справочниках [82PAN] (T £ 1800 K) и [85CHA/DAV] (T £ 3000 K), достигают 1.7 и 3.8 Дж×K‑1×моль‑1 в значениях F°(T) соответственно. Эти расхождения обусловлены главным образом различным выбором S°(298.15 K), что связано с использованием новых экспериментальных данных в настоящем издании.

Константа равновесия реакции Fe3O4(к) = 3Fe(г) + 40(г) вычислена по значению DrH°(0) = 3332.265 ± 6.7 кДж×моль‑1, соответствующему принятой энтальпии образования:

DfH°(Fe3O4, к, 298.15 K) = -1116 ± 3 кДж×моль‑1.

Значение основано на результатах исследований, представленных в табл. Fe.10. Величины получены в предположении, что состав Fe0.947O хорошо соответствует реальной O-границе вюстита. Анализ результатов (см. текст по соединению Fe0.947O (к,ж) показывает, что это не так. Поправки к величинам энтальпии образования Fe3O4 для результатов, представленных в разделах 1-5 табл. Fe.10 составляют примерно (3.8/1.2)RTln(a(FeO)), т.е. 1.6, 3.2, 5.3 и 8.4 кДж×моль‑1 (для T = 1000, 1200, 1400 и 1600 K, соответственно) в сторону увеличения стабильности Fe3O4. С учетом этого обстоятельства данные табл. Fe.10 соответствуют значениям -DfH°(Fe3O4, к, 298.15 K), заключенным в интервалах:

1113 – 1117 (раздел 1),

1114 – 1116 (раздел 2 не учтено значение из [14ДЕР], имеющее низкую точность).

1112 – 1114 (раздел 3, отброшены выпадающее значение из [16TRE] и результаты масс-спектрометрических измерений, методически неточные).

1114 – 1120 (раздел 4),

1114 – 1116 (раздел 5, отброшено выпадающее значение из [64GOT/MAT]),

1118 (раздел 6),

1114 – 1120 (раздел 7, отброшено выпадающее значение из [23WOH/GUN]),

1114 – 1116 (раздел 8, отброшены выпадающие значения из [80SUG/KUW, 86MAL/PAN]),

1116 (раздел 9),

1114 – 1118 (раздел 10, отброшены 4 первых значения с неохарактеризованными погрешностями).

Наиболее надежными представляются результаты калориметрических измерений, выполненных в работах [33ROT/WIE, 52HUM/KIN, 59РЕЗ/ХОМ, 75TYR], по которым и принято рекомендованное значение. Погрешность характеризует разброс отобранных значений.

Принятые в данном издании термодинамические характеристики соединений Fe0.947O и Fe3O4 для равновесия 0.947Fe(к) + 1.2Fe3O4(к) = 4.8Fe0.947O(к) соответствуют значению DrH°(298.15 K) = 62.4 кДж×моль‑1, что приводит к величине DrG°(T) = 0 при T = 857 K вместо принятой в [89HAA] эвтектоидной температуре вюстита, T = 823 K. Полное соответствие достигается при DfH°(Fe3O4, к, 298.15 K) = -1114.4 кДж×моль‑1 или при DfH°(Fe0.947O, к, 298.15 K) = -266.4 кДж×моль‑1, что согласуется с принятыми значениями в пределах их погрешностей.

Авторы

Аристова Н. М. bergman@yandex.ru

Гусаров А.В, Леонидов В.Я. a-gusarov@yandex.ru

Класс точности
5-E

Тетроксид трижелеза (магнетит) Fe3O4(к,ж;магнетит)

Таблица 2076
FE3O4[]C,L=3FE+4O      DrH°  =  3332.265 кДж × моль-1
T C°p (T)  (T) S° (T) H° (T)  -  H° (0) lg K° (T) T
K Дж × K-1 × моль-1 кДж × моль-1 K
100.000
200.000
298.150
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
848.000
848.000
900.000
1000.000
1100.000
1200.000
1300.000
1400.000
1500.000
1600.000
1700.000
1800.000
1870.000
1870.000
1900.000
2000.000
2100.000
2200.000
2300.000
2400.000
2500.000
2600.000
2700.000
2800.000
2900.000
3000.000
55.320
117.420
150.800
151.339
175.625
192.428
207.968
230.054
266.979
292.459
245.453
223.443
205.799
203.657
202.125
201.276
201.159
201.805
203.237
205.473
208.524
211.149
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
230.000
8.580
35.558
63.866
64.384
91.469
116.519
139.655
161.158
181.416
190.835
190.835
200.790
218.853
235.516
250.949
265.304
278.716
291.299
303.151
314.356
324.988
332.125
332.125
336.279
349.616
362.231
374.197
385.577
396.425
406.789
416.710
426.224
435.362
444.154
452.623
27.960
94.073
147.700
148.634
195.724
236.809
273.229
306.810
339.728
355.991
355.991
369.913
392.228
411.738
429.388
445.528
460.435
474.332
487.397
499.781
511.608
519.612
593.409
597.070
608.867
620.089
630.788
641.012
650.801
660.190
669.211
677.891
686.256
694.327
702.124
1.938 -
11.703
24.995
25.275
41.702
60.145
80.144
101.956
126.649
140.052
140.052
152.211
173.375
193.844
214.127
234.291
254.407
274.549
294.794
315.223
335.916
350.602
488.602
495.502
518.502
541.502
564.502
587.502
610.502
633.502
656.502
679.502
702.502
725.502
748.502
1696.2998
-821.8563
-533.5469
-529.9225
-383.8876
-296.2972
-237.9596
-196.3534
-165.2195
-152.9128
-152.9128
-141.0815
-121.8166
-106.0809
-92.9890
-81.9288
-72.4632
-64.2726
-57.1171
-50.8135
-45.2197
-41.6653
-41.6653
-40.2844
-35.9876
-32.1095
-28.5927
-25.3894
-22.4601
-19.7716
-17.2957
-15.0086
-12.8897
-10.9214
-9.0885
100.000
200.000
298.150
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
848.000
848.000
900.000
1000.000
1100.000
1200.000
1300.000
1400.000
1500.000
1600.000
1700.000
1800.000
1870.000
1870.000
1900.000
2000.000
2100.000
2200.000
2300.000
2400.000
2500.000
2600.000
2700.000
2800.000
2900.000
3000.000

M = 231.5386
DH° (0)  =  -1110.117 кДж × моль-1
DH° (298.15 K)  =  -1116.000 кДж × моль-1
S°яд  =  9.521 Дж × K-1 × моль-1

(T)  =  -461.612277448 - 115.989 lnx + 0.0076375 x-2 - 2.01690463814 x-1 + 6976.7 x - 38355.6666667 x2 + 119981.666667 x3
(x = T ×10-4;   298.15  <  T <   848.00 K)

(T)  =  9964.64090572 + 3816.27 lnx - 1.364915 x-2 + 178.033460737 x-1 - 30691.44 x + 46680 x2
(x = T ×10-4;   848.00  <  T <   1000.00 K)

(T)  =  868.487703596 + 290.797 lnx - 0.029941 x-2 + 7.67532 x-1 - 609.61 x + 715.2 x2
(x = T ×10-4;   1000.00  <  T <   1870.00 K)

(T)  =  749.037911977 + 230 lnx - 5.8502 x-1
(x = T ×10-4;   1870.00  <  T <   3000.00 K)

31.10.06

Таблица Fe.1. Принятые значения термодинамических величин для железа и его соединений в кристаллической и жидкой фазах.

Вещество

Состояние

Ho(298.15K)-Ho(0)

So(298.15K)

Cop(298.15K)

Коэффициенты в уравнении для Cp°(T)а

Интервал температур

Ttr или Tm

DtrH или DmH

 

 

 

кДж×моль‑1

Дж×K‑1×моль‑1

a

b×103

c×10-5

K

кДж×моль‑11

 

Fe

кIII, куб.(a)

4.507

27.32

25.10

-6.749

137.193

-4.419b

298.15-800

-

-

 

 

кIII,.куб.(a)

-

-

-

-38217.381

87681.159

-29019.68c

800-1042

1042

0

 

 

кIII/, куб.(b)

-

-

-

-33783.834

39609.510

-73231.715

1042-1184

1184

0.9

 

 

кII, куб.(g)

-

-

-

24.267

8.284

-

1184-1665

1665

0.84

 

 

кI, куб.(d)

-

-

-

24.393

10.042

-

1665-1809

1809

13.8

 

 

ж

-

-

-

46

-

-

1809-5000

-

-

 

Fe0.947O

к, куб

9.46

57.58

48.12

57.490

-9.762

6.463b

298.15-1700

-

-

 

FeO

к, куб.

9.7

60.8

49.45

58.510

-8.712

6.463b

298.15-1650

1650

31

 

 

ж

-

-

-

68.2

-

-

298.15-4000

-

-

 

a-Fe2O3

кI, гекс.(a)

15.56

87.4

103.76

-14.059

591.386

-2.841b

298.15-955

955

0

 

 

кI, гекс.(a)

-

-

-

6593.647

-10494.07

5229.50c

955-1050

1050

0

 

 

кI, гекс.(a)

-

-

-

150.878

-18.252

2.481d

955-1050

1050

0

 

 

ж

-

-

-

165

-

-

1812-3000

-

-

 

g-Fe2O3

к, куб.

16.38

91.8

108.4

113.637

43.835

16.273

298.15-1000

-

-

 

Fe3O4

кI/, куб.

24.995

147.7

150.8

-115.989

1395.34

-15.275b

298.15-848

848

0

 

 

кI, куб.

-

-

-

3816.270

-6138.288

2729.83c

848-1000

1000

0

 

 

кI, куб.

-

-

-

290.797

-121.922

59.882d

1000-1870

1870

138

 

 

ж

-

-

-

230

-

-

1870-3000

-

-

 

FeOOH

к, ромб.(a)

10.82

60.4

74.48

80.195

28.505

12.635

298.15-1000

-

-

 

Fe(OH)2

к, гекс.

14.0

93

97

95.106

28.480

5.864

298.15-1000

-

-

 

Fe(OH)3

к, куб.

18.0

105

117

162.500

11.860

43.590

298.15-1000

-

-

 

FeF2

к, тетр.

12.76

87

68.12

61.306

37.739

3.945

298.15-1223

1223

50

 

 

ж

-

-

-

100

-

-

1223-4000

-

-

 

FeF3

кII, гекс.

17.7

112

91.4

-322.823

977.771

-109.073

298.15-367

367

0

 

 

кII, гекс.

-

-

-

103.656

20.978

23.913

367-640

640

0.58

 

 

кI, куб.

-

-

-

95

25

-

640-1200

1200-

60000-

 

 

ж

     

130

   

1200-2000

   

 

FeCl2

к, гекс.

16.1

118.06

76.60

89.666

-16.643

8.442b

298.15-950

950

42.8

 

 

ж

-

-

-

102

-

-

950-3000

-

-

 

FeCl3

к, гекс.

19.44

147.8

96.94

625.843

-1768.501

136.195b

298.15-580.7

580.7

40

 

 

ж

-

-

-

130

-

-

580.7-3000

-

-

 

FeOCl

К, ромб.

12.94

82.55

70.50

68.784

26.010

5.368

298.15-1000

-

-

 

FeBr2

кII, гекс.

18.1

140.7

79.75

72.394

24.672

-

298.15-650

650

0.4

 

 

кI, куб.

-

-

-

72.394

24.672

-

650-964

964

43

 

 

ж

-

-

-

105

-

-

964-2000

-

-

 

FeBr3

к, гекс.

21.8

173

100

92.615

24.771

-

298.15-1000

-

-

 

FeI2

кI/, гекс.

19.3

157

83.7

82.991

2.378

-

298.15-650

650

0.6

 

 

кI, гекс.

-

-

-

97

-

-

650-867

867

39

 

 

ж

-

-

-

105

-

-

867-2000

-

-

 

FeI3

cr

23.3

194

105

97.615

24.771

-

298.15-1000

-

-

 

 

                   

 

Fe0.875S

к, монокл.

9.22

60.73

49.82

-207.784

1436.440

-27.680b

298.15-589

589

1.75

 

 

кI, гекс.

-

-

-

41.976

13.064

-33.021

589-1000

1000

0

 

 

кI, гекс.

-

-

-

46.069

9.502

-27.709

1000-1400

-

-

 

Fe0.90S

кIII, гекс.

9.54

63.17

51.23

131.101

-330.434

18.195b

298.15-495

495

0.12

 

 

кII, гекс.

-

-

-

-852.342

7028.253

0c

495-534

534

0

 

 

кI, гекс.

-

-

-

11509.560

-31230.610

4219.240d

534-591

591

0

 

 

кI, гекс.

-

-

-

692.068

-1421.025

300.690e

591-740

740

0

 

 

кI, гекс.

-

-

-

40.862

13.854

-36.288

740-1400

-

-

 

FeS

кIII, гекс.(a)

9.35

60.31

50.54

-6316.835

40234.80

-630.350b

298.15-420

420

3.83

 

 

кII, гекс.(b)

-

-

-

83

-

-

420-440

440

0

 

 

кII, гекс.(b)

-

-

-

260.444

-910.713

-34.890c

440-590

590

0.29

 

 

кI, гекс.(g)

-

-

-

9.419

41.192

-98.163

590-900

900

0

 

 

кI, гекс.(g)

-

-

-

32.533

19.161

-71.547

900-1463

1463

32.34

 

 

ж

-

-

-

63.5

-

-

1463-3000

-

-

 

FeS2

к, куб. (пирит)

9.632

52.93

62.17

72.387

8.851

11.428

298.15-1500

-

-

 

 

                   

 

FeS2

к, ромб.

9.74

53.9

62.43

72.512

8.991

11.345

298.15-1500

-

-

 

 

(марказит)

                 

 

Fe3C

к, ромб.

17.69

104.6

106.3

103.866

-62.594

0b

298.15-485

-

-

 

 

(цементит)

                 

 

 

к, ромб.

-

-

-

92.717

25.038

-20.911

485-1500

1500

46.0

 

 

(цементит)

                 

 

 

ж

-

-

-

135

-

-

1500-3000

-

-

 

 

aCp°(T)=a+bT-cT-2+dT2 +eT3  (in J×K-1×mol-1)

Fe:  bd×106=-190.586,  e×109=109.992

       c d×10-6=-75319.531,  e×109=23009.113

Fe0.947O:  b d×106=9.120

FeO: b  d ×106=9.120

a-Fe2O3:  b d×106=-824.867,  e×109=438.688

               c d×106=4573.230

               d d×106=10.014

Fe3O4: b d×106=2301.340,  e×109=1439.780

            c d×106=2800.800

            d d×106=42.912

FeCl2b d×106=15.676

FeCl3b d×106=1705.290

Fe0.875S:  b d×106=-2918.920,  e×109=2175.710

Fe0.90S:  b d×106=440.030

              c d×106=-17916.190,  e×109=15098.030

              d d×106=23610.920

        e d×106=862.203

FeS: b d×106=-95198.600,  e×109=80170

        c d×106=1011.550

Fe3C: b d×106=237.323

 

Таблица Fe.10. К выбору энтальпии образования Fe3O4(к) (кДж×моль‑1; T = 298.15K).

 Источник

 Метод

 

DrH°

 

II закон

 III закон

1. Равновесие 1.2Fe3O4(к,ж)+CO(г)=3.8Fe0.947O(к,ж)+CO2(г)

[21CHA]

Статический,

 

 58±11

 42.0±4.4

 

 723-1273K, 9 точек

     

[22MAT]

Статический,

 

 56± 3

 42.0±2.7

 

 900-1343K, 5 точек

     

[22EAS]

Статический,

 

 56± 2

 42.2±2.5

 

 873-1273K, 5 точек

     

[24EAS/EVA]

Статический,

 

 57± 3

 41.2±1.3

 

1091-1312K,(10-1)точка

     

[27SCH/DIN]

Статический,

 

 56± 3

 41.8±3.2

 

 813-1373K,(15-1)точка

     

[28GAR]

Статический,

 

 57± 3

 40.0±4.0

 

 873-1523K,(14-1)точка

     

[45DAR/GUR]

Динамический,

 

 77±15

 33.1±4.1

 

1369-1635K, 4 точки

     

[45DAR/GUR]

Динамический,

 

 58±12

 41.7±1.7

 

1369-1635K, 4 точки

     

[78FAK/ROS]

Динамический,

 

 36

 42.2± .6

 

 973-1173K, уравнение

     

[87CHU/MUR]

ЭДС,

 

 58± 3

 43.5±2.5

 

 880-1260K, 6 точек

     

Измерений:11.

Среднее (95%):

 DrH°=

 57± 6

 41.0±1.8

   

 DfH°=

-1125± 5

-1111.4±1.5

         

2. Равновесие 1.2Fe3O4(к,ж)+H2(г)=3.8Fe0.947O(к,ж)+H2O(г)

[14ДЕР]

Статический,

 

 58±72

 88.6±11

 

 923-1223K, 3 точки

     

[21CHA]

Статический,

 

 72± 6

 84.4±3.0

 

 738-1078K, 9 точек

     

[21WOH/BAL]

Статический,

 

 80± 7

 81.7± .9

 

 913-1223K, 6 точек

     

[22EAS]

Статический,

 

 99± 2

 83.8±2.8

 

 873-1273K, 5 точек

     

[23WOH/GUN]

Статический,

 

 91± 3

 81.3±2.0

 

 863-1335K,(19-1)точка

     

[24EAS/EVA]

Статический,

 

 90± 3

 80.6±1.4

 

 951-1299K,(33-2)точки

     

[30EMM/SHU]

Динамический,

 

 92

 83.8±5.0

 

 973-1073K, 2 точки

     

[65БУЛ/ЗАЙ]

Динамический,

 

-

 82.7

 

1250K, 1 точка

     

[72RAU]

Динамический,

 

 97±26

 85.2± .4

 

 859- 882K, 5 точек

     

[72ВИК/ЛИС]

Динамический,

 

 92± 4

 81.1±1.3

 

1073-1373K, 7 точек

     

Измерений:11.

Среднее (95%):

 DrH°=

 79±19

 83.2±1.5

   

 DfH°=

-1109±16

-1112.3±1.3

         

3. Равновесие 1.2Fe3O4(к,ж)=3.8Fe0.947O(к,ж)+0.5O2(г)

[16TRE]

ЭДС,

 

 383±36

 340.5±5.9

 

1073-1373K, 11 точек

     

[61SAL]

Анализ литературы,

 

 289

 323.5±3.3

 

1473-1673K, уравнение

     

[65KAT/KIM]

Термогравиметрия,

 

-

 316.9

 

1433K, 1 точка

     

[65VAL/RAC]

Термогравиметрия,

 

 347± 4

 321.5±2.9

 

1133-1398K,(10-1)точка

     

[69RIZ/GOR]

ЭДС,

 

 344

 320.6±3.1

 

1173-1473K, уравнение

     

[69ЧИЖ/ЦВЕ]

Масс-спектрометрия,

 

 683

 425.9±10

 

1490-1600K, уравнение

     

[71ЧИЖ/ЦВЕ]

Масс-спектрометрия,

 

 356±23

 310.2±5.3

 

1495-1598K,(20-1)точка

     

[75SNE/KLE]

ЭДС,

 

 349±10

 319.5±2.3

 

1273-1473K, 3 точки

     

[78SHC/KUL]

Масс-спектрометрия,

 

 348

 320.8±5.6

 

1449-1700K, уравнение

     

[81SCH/KUN]

ЭДС,

 

 342

 320.7±3.5

 

1084-1459K, уравнение

     

[83MYE/EUG]

Термогравиметрия,

 

 380± 5

 318.2±5.8

 

1286-1553K, 12 точек

     

Измерений:11.

Среднее (95%):

 DrH°=

 382±36

 330.7±21

   

 DfH°=

-1131±30

-1117.0±18

         

4. Равновесие 1.2Fe3O4(к,ж)+0.947Fe(к,ж)=4.8Fe0.947O(к,ж)

[57KIU/WAG]

ЭДС,

 

 77± 3

 56.8±2.4

 

1073-1373K, 4 точки

     

[60CAR]

ЭДС,

 

 78± 5

 56.4±4.2

 

1053-1593K, 10 точек

     

[62HOC/IVE]

ЭДС,

 

 44± 5

 62.4±1.9

 

1173-1440K, 7 точек

     

[63ГОР/ТРЕ]

ЭДС,

 

 74±15

 56.1±1.8

 

1173-1373K, 3 точки

     

[64ROE/SME]

ЭДС,

 

 74± 4

 57.3±1.4

 

1073-1273K, 4 точки

     

[65ЛЕВ/РЕЗ]

ЭДС,

 

 78± 4

 54.7±3.4

 

1186-1573K,(18-1)точка

     

[66BIR]

ЭДС,

 

 71± 4

 59.3±2.7

 

 853-1293K, 8 точек

     

[67ЕРЕ/ФИЛ]

ЭДС,

 

 83

 55.4±3.1

 

1123-1423K, уравнение

     

[69MOR/SAT]

ЭДС,

 

 76

 57.9±3.0

 

 973-1373K, уравнение

     

[85JAC]

ЭДС,

 

 78± 4

 55.5±5.1

 

 960-1600K, 8 точек

     

[88O'N]

ЭДС,

 

 71± 3

 59.5±2.0

 

 838-1270K,(85-1)точка

     

Измерений:13.

Среднее (95%):

 DrH°=

 68±11

 58.0±1.6

   

 DfH°=

-1119±10

-1111.1±1.4

         

5. Равновесие NiO(к,ж)+3.8Fe0.947O(к,ж)=1.2Fe3O4(к,ж)+Ni(к,ж)

[64GOT/MAT]

ЭДС,

 

 -52±33

 -101.6±9.9

 

 913-1291K, 5 точек

     

[64ROE/SME]

ЭДС,

 

 -96± 5

 -82.8±1.2

 

1073-1273K, 4 точки

     

[68CHA/FLE]

ЭДС,

 

 -99

 -84.6±2.1

 

 949-1272K, уравнение

     

[70ASA/ONO]

ЭДС,

 

 -90

 -84.5± .9

 

 873-1273K, уравнение

     

[78BON/PER]

ЭДС,

 

 -89±13

 -83.0±1.0

 

1073-1273K, 5 точек

     

[88O'N]

ЭДС,

 

 -97± 3

 -85.3±1.7

 

 928-1248K,(36-1)точка

     

Измерений: 6.

Среднее (95%):

 DrH°=

 -87±19

 -87.0±7.6

   

 DfH°=

-1114±16

-1113.6±6.4

         

6. Равновесие 0.25Fe3O4(к,ж)+CO(г)=0.75Fe(к,ж)+CO2(г)

[55MAR]

Динамический,

 

 -2

 -3.4±1.0

 

 700- 800K, 2 точки

 

-1124

-1118.3±4.0

         

7. Равновесие 0.25Fe3O4(к,ж)+H2(г)=0.75Fe(к,ж)+H2O(г)

[23WOH/GUN]

Статический,

 

 37± 8

 34.9± .2

 

 706- 844K,(12-1)точка

     

[33EMM/SHU]

Динамический,

 

 39± 4

 37.4± .2

 

 672- 826K,(36-1)точка

     

[41FRI/WAL]

Динамический,

 

 30±11

 38.1± .9

 

 633- 823K,(15-1)точка

     

[55MAR]

Динамический,

 

 37

 37.3± .0

 

 700- 800K, 2 точки

     

[71RAU]

Статический,

 

 37±19

 36.7± .7

 

 573- 843K, 6 точек

     

[72RAU]

Статический,

 

 37± 4

 36.8± .2

 

 573- 839K,(28-2)точки

     

Измерений: 6.

Среднее (95%):

 DrH°=

 36± 3

 36.9±1.2

   

 DfH°=

-1113±12

-1114.8±4.8

         

8. Равновесие Fe3O4(к,ж)=3Fe(к,ж)+2O2(г)

[63MAT/GOT]

ЭДС,

 

 1092

 1122.7±7.1

 

 873-1173K, уравнение

     

[64BAR]

ЭДС,

 

 1130

 1113.7±5.7

 

 700- 845K, уравнение

     

[64BAR]

ЭДС,

 

 1149

 1115.7±6.5

 

 700- 850K, уравнение

     

[80SUG/KUW]

ЭДС,

 

 1110± 5

 1108.7± .4

 

 673- 811K, 5 точек

     

[86MAL/PAN]

ЭДС,

 

 1618

 1122.9±23

 

 727- 794K, уравнение

     

[87O'N]

ЭДС,

 

 1115± 3

 1113.2± .7

 

 900-1400K, 6 точек

     

[88O'N]

ЭДС,

 

 1111± 3

 1113.9± .2

 

 751- 832K, 21 точка

     

Измерений: 8.

Среднее (95%):

 DrH°=

 1189±160

 1115.8±4.0

   

 DfH°=

-1041±160

-1115.8±4.0

         

9. Равновесие NiO(к,ж)+0.75Fe(к,ж)=0.25Fe3O4(к,ж)+Ni(к,ж)

[66BIR]

ЭДС,

 

 -43± 9

 -39.4± .8

 

 703- 823K, 4 точки

 

-1131±36

-1116.4±3.8

         

10. Калориметрические измерения

[1881BЕR]

Энтальпии растворения

DfH°=

 

-1172

 

Fe(к) и Fe3O4 (к) в HCl

     

[1895LEC]

Энтальпия сжигания

DfH°=

 

-1113

 

”FeO(к)” в кислороде

     

[13MIX]

Энтальпии реакций Fe(к)

DfH°=

 

-1110

 

и Fe3O4(к) с Na2O2 (к)

     

[29ROT]

Энтальпия сжигания

DfH°=

 

-1105

 

”FeO(к)” в кислороде

     

[33ROT/WIE]

Энтальпии растворения

DfH°=

 

-1118.1±1.0

 

Fe(к) и Fe3O4(к) в HCl

     

[52HUM/KIN]

Энтальпия реакции

DrH°=

 

 -391.0±1.0

 

Fe0.947O(к)+0.82158Fe(к)+

DfH°=

 

-1113.7±1.8

 

0.6787О2(г)=0.5895Fe3O4(к)

     

[59РЕЗ/ХОМ]

Энтальпия реакции

DrH°=

 

 151.1±3.0

 

Fe3O4(к)+4H2(г)=

DfH°=

 

-1118.4±3.0

 

3Fe(к)+4Н2О(г)

     

[75TYR]

Энтальпия сжигания

DrH°=

 

-1117.2±1.3

 

Fe(к) в кислороде

DfH°=

 

-1117.2±1.3

В графе "Метод" в скобках приведено число измерений за вычетом точек, исключенных по соображениям статистики (выходящих за пределы интервала 95%-ного уровня доверия).

Список литературы

[1881BЕR] Berthelot M. - Ann. Chim. Phys., 1881, 23, p.118-124
[1895LEC] Lechatelier H. - C. r. Acad. sci., 1895, 120, p.623-625
[13MIX] Mixter W.G. - Amer. J. Sci, 1913, 36, No.4, p.55
[14ДЕР] Деречей Е.Г. - Ж. русск. металлург. общ-ва, 1914, No.1, с. 545-581
[16TRE] Treadwell W.D. - Z. Electrochem., 1916, 22, s.414-421
[21CHA] Chaudron G. - Ann. Chim. (France), 1921, 16, p.221-281
[21WOH/BAL] Wohler L., Balz O. - Z. Electrochem., B, 1921, 27, S.406-419
[22EAS] Eastman E.D. - J. Amer. Chem. Soc., 1922, 44, p. 975.
[22MAT] Matsubara A. - Z. anorg. und allgem. Chem., B, 1922, 124, S. 39-55
[23WOH/GUN] Wohler L., Gunther R. - Z. Electrochem., B, 1923, 29, S.279-285
[24EAS/EVA] Eastman E.D., Evans R.M. - J. Amer. Chem. Soc., 1924, 46, p. 888-903
[26PAR/KEL] Parks G.S., Kelley K.K. - J. Phys. Chem., 1926, 30, p.47
[27SCH/DIN] Schenck R., Dingmann Th. - Z. anorg. und allgem. Chem., B, 1927, 166, S.113-154
[28GAR] Garran R.R. - Trans. Faraday Soc., 1928, 24, p.201-207
[29MIL] Millar R.W. - J. Amer. Chem. Soc., 1929, 51, p.215-222
[29ROT/BER] Roth W.A., Bertram W.W. - Z. Electrochem., 1929, 35, S.297-308
[29ROT] Roth W.A. - Z. angen. Chem., B, 1929, 42, S.981-984
[30EMM/SHU] Emmett P.H., Shultz J.F. - J. Amer. Chem. Soc., 1930, 52, p. 4268-4285
[33EMM/SHU] Emmett P.H., Shultz J.F. - J. Amer. Chem. Soc., 1933, 55, p. 1376-1389
[33ESS/AVE] Esser H., Averdieck R., Grass W. - Arch. Eisenhuttenw., 1933, 6, S.289-292
[33ROT/WIE] Roth W.A., Wienert E. - Arch. Eisenhuttenw., B, 1933, 7, S. 455-459
[41FRI/WAL] Fricke R., Walter K., Lohrer W. - Z. Electrochem., 1941, 47, p. 487-500
[45DAR/GUR] Darken L.S., Gurry R.W. - J. Amer. Chem. Soc., 1945, 67, p. 1398-1412
[46DAR/GUR] Darken L.S., Gurry R.W. - J. Amer. Chem. Soc., 1946, 68, p. 798-816
[51COU/KIN] Coughlin J.P., King E.G., Bonnickson K.R. - J. Amer. Chem. Soc., 1951, 73, p.3891-3893
[52HUM/KIN] Humphrey G.L., King E.G., Kelley K.K. - U. S. Bur. Mines, Rept. Invest., 1952, No.4870
[55MAR] Martin D.L. - Phil. Mag., 1955, 46, No.378, p.751-758
[56KOU] Kouvel J.S. - Phys. Rev., 1956, 102, No.6, p.1489-1490
[57KIU/WAG] Kiukkola K., Wagner C. - J. Electrochem. Soc., 1957, 104, p. 379-387
[59РЕЗ/ХОМ] Резницкий Л.А., Хомяков К.Г. - Вестн. МГУ. Сер. мат. мех. астрон. физ. хим., 1959, No.2, с.217-224
[60CAR] Carter R.E. - J. Amer. Ceram. Soc., 1960, 43, p.448-452
[61SAL] Salmon O.N. - J. Phys. Chem., 1961, 65, No 3, pp. 550-556.
[62HOC/IVE] Hoch M., Iver A.S., Nelken J. - J. Phys. Chem. Solids, 1962, 23, p.14-1471
[63MAT/GOT] Matsushita Y., Goto K. - Tetsu-to-Hagane (J. Iron and Steel Institute of Japan), 1963, 49, No.10, p.1436-1438
[63ГОР/ТРЕ] Гордеев И.В., Третьяков Ю.Д. - Ж. неорг. химии, 1963, 8, с. 1814-1819
[64BAR] Barbi G.B. - J. Phys. Chem., 1964, 68, No.5, p.1025-1029
[64GOT/MAT] Goto K., Matsushita Y. - J. Iron and Steel Inst. Japan, 1964, 50, p.1167-1175
[64ROE/SME] Roeder G.A., Smeltzer W.W. - J. Electrochem. Soc., 1964, 111, p.1074-1078
[65DIX/HOA] Dixon M., Hoare F.E., Holden T.M. - Phys. Lett., 1965, 14, No. 3, p.184-185
[65KAT/KIM] Katsura T., Kimura S. - Bull. Chem. Soc. Jap., 1965, 38, p. 1664-1670
[65VAL/RAC] Vallet P., Raccah P. - Mem. Sci. Rev. Met., 1965, 62, No.1, p. 1-29
[65БУЛ/ЗАЙ] Булгакова Т.И., Зайцев О.С. - Ж. физ. химии, 1965, 39, с. 1253-1256
[65ЛЕВ/РЕЗ] Левицкий В.А., Резухина Т.Н., Днепрова В.Г. - Электрохимия, 1965, 1, с.933-940
[66BIR] Birks N. - Nature, 1966, 210, No.5034, p.407-408
[67ЕРЕ/ФИЛ] Еременко И.Н., Филиппов С.И. - Изв. вузов. Чер. металлургия, 1967, 10, No.10, с.68-71
[68CHA/FLE] Charette G.G., Flengas S.N. - J. Electrochem. Soc., 1968, 115, No.8, p.796-804
[69MOR/SAT] Moriyama J., Sato N., Acao H., Kozuka Z. - Mem. Fac. Eng. Kyoto Univ., 1969, 31, No.2, p.253-267
[69RIZ/GOR] Rizzo H.F., Gordon R.S., Culter I.B. - J. Electrochem. Soc., 1969, 116, p.266-274
[69WES/GRO] Westrum E.F., Gronvold F. - J. Chem. Thermodyn., 1969, 1, No. 6, p.543-557
[69ЧИЖ/ЦВЕ] Чижиков Д.М., Цветков Ю.В., Казенас Е.К. - Докл. АН СССР, 1969, 186, с.1318-1319
[70ASA/ONO] Asao H., Ono K., Yamaguchi A., Moriyama J. - Mem. Fac. Eng. Kyoto Univ., 1970, 32, No.1, p.66-77
[70СУХ/АЛА] Сухаревский Б.Я., Алапина А.В., Душечкин Ю.А., Харченко Т.Н., Щеткин И.С. - Ж. эксперим. и теор. физ., 1970, 58, No.5, с. 1532-1542
[71RAU] Rau H. - 'Int. Symp.Met. Chem.: Fundam.and Appl., Brunel Univ., 14-16th july, 1971.Prepr.pap.', ., 1971
[71СУХ/АЛА] Сухаревский Б.Я., Алапина А.В., Душечкин Ю.А. - 'Пятая Всесоюзная конф.по калорим.21-25 июня 1971 г.', Москва: МГУ, 1971
[71ЧИЖ/ЦВЕ] Чижиков Д.М., Цветков Ю.В., Казенас Е.К. - Изв. АН СССР. Мет., 1971, No.3, с.55-61
[72RAU] Rau H. - J. Chem. Thermodyn., 1972, 4, No.1, p.57-64
[72ВИК/ЛИС] Викторович Г.С., Лисовский Д.И., Жаглов В.Г. - Ж. физ. химии, 1972, 46, с.1541
[73BAR/WES] Bartel J.J., Westrum E.F. - 'Magn. and Magnetic Mater.18th Annu.Conf., Denver, Colo, Part 2, .', New York, 1973
[73ДУШ/СУХ] Душечкин Ю.А., Сухаревский Б.Я., Алапина А.В., Гуревич А.М. - 'Всесоюзная конф. по калориметрии.Расширенные тезисы докл.', Тбилиси: Мецпиереба, 1973, с.396-399
[74GRO/SVE] Gronvold F., Sveen A. - J. Chem. Thermodyn., 1974, 6, No.9, p. 859-872
[75BAR/WES] Bartel J.J., Westrum E.F. - J. Chem. Thermodyn., 1975, 7, No. 7, p.706-708
[75SNE/KLE] Snethlage R., Klemm D.D. - Neues Jahrbuch fur Mineralogie, Abhandlungen, 1975, 125, No.3, S.227-242
[75TYR] Tyrnbull A.G. - '4th Conf. int thermodyn. chim., Montpellier.', 1975, 1, p.184-191
[75VIE] Vieland L.J. - Acta Crystallogr., A, 1975, 31, No.6, p.753-755
[75КАМ/МУС] Камилов И.К., Мусаев Г.Г., Шахшаев Г.М. - Докл. АН СССР, 1975, 220, No.5, с.1057-1059
[76BAR/WES2] Bartel J.J., Westrum E.F. - J. Chem. Thermodyn., 1976, 8, No. 6, p.583-600
[76BAR/WES] Bartel J.J., Westrum E.F., Haas J.L. - J. Chem. Thermodyn., 1976, 8, No.6, p.575-581
[77TOD/CHI] Todo S., Chikazumi S. - J. Phys. Soc. Japan, 1977, 43, No.3, p. 1091-1042
[78BON/PER] Bonnet J., Perrin J. - C. r. Acad. sci., C, 1978, 286, p. 103-105
[78FAK/ROS] Fakhowry S.S., Rosenqvist T. - Scand. J. Metall., 1978, 7, No. 1, p.3-4
[78SHC/KUL] Shchedrin W.A., Kulikov I.S., Vaskin V.N., Teleguin A.A. - J. Chem. Thermodyn., 1978, 10, p.9-18
[79FAL/PAN] Falk B.G., Pan Lu-San, Evans B.J., Westrum E.F. - J. Chem. Thermodyn., 1979, 11, No.4, p.367-378
[80RIG/KLE] Rigo M.O., Kleinclauss J. - Phil. Mag., 1980, 42, No.3, p. 393-407
[80SUG/KUW] Sugimoto E., Kuwata S., Kozuka Z. - J. Japan Inst. Metals, 1980, 44, p.644-651
[81SCH/KUN] Schwab R.C., Kunster D. - Neues Jahrbuch fur Mineralogie, Abhandlungen, 1981, 140, S.111-142
[82PAN] Pankratz L.B. - 'Thermodynamic properties of elements and oxides. U.S. Dept. Interior, Bur. Mines, Bull. No.672.', Washington, 1982, No.672, p.1-509
[83GME/LEN] Gmelen E., Lenge N., Kronmuller H. - Phys. Status Solidi, 1983, A79 2 465, No.2, p.465-475
[83MYE/EUG] Myers Y., Eugster H.P. - Contributions to Mineralogy and Petrology, 1983, 82, No.1, p.75-90
[83RIG/MAR] Rigo M.O., Mareche J.E., Brabers V.A.M. - Phil. Mag., 1983, B48, No.5, p.421-430
[84GME/LEN] Gmelin E., Leng N., Kronmuller H. - Phil. Mag., B, 1984, 50, No. 3, p.41-44
[84SCH/GOV] Schloessin H.H., Govindarajan R. - 'High.Pressure Sci.and Technol.Proc. 9th AIRAPT Int.High.Pressure Conf., Albany, N. Y., 24-29July 1983, New-York, 1984.', 1984, p.345-349
[84YUM/MIZ] Yumoto S., Mizoguchi M., Lida S. - J. Phys. Soc. Japan, 1984, 53, No.1, p.26-29
[85CHA/DAV] Chase M.W., Davies C.A., Downey J.R., Frurip D.J., McDonald R. A., Syverud A.N. - 'JANAF thermochemical tables. Third edition. J. Phys. and Chem. Ref. Data.', 1985, 14, No.Suppl. 1, p.1-1856
[85JAC] Jacobsson E. - J. Metals, 1985, 14, No.5, p.252-256
[85SHE/KOE] Shepherd J.P., Koenitzer J.W., Aragon R., Sandberg C.J., Honig J.M. - Phys. Rev. B: Condens. Matter, B, 1985, 31, No.2, p. 1107-1113
[86MAL/PAN] Mallika C., Pankajavalli R., Sreedharan O.M. - Electrochim. Acta, 1986, 31, No.7, p.885-886
[87CHU/MUR] Chung W.S., Murayama T., Ono Y. - J. Japan Inst. Metals, 1987, 51, No.7, p.659-665
[87O'N] O'Neill H.St.C. - Amer. Miner., 1987, 72, p.67-75
[88O'N] O'Neill H.St.C. - Amer. Miner., 1988, 73, p.470-486
[89HAA] Haas J. - Private Communication, 1989
[89KOE/KEE] Koenitzer J.W., Keesom P.H., Honig J.M. - Phys. Rev. B: Condens. Matter, 1989, 39, p.6231-6233
[89RIG/KLE] Rigo M.O., Kleinclauss J., Mareche J.F. - Phil. Mag., B, 1989, 60, No.6, p.907-918
[90HEM] Hemingway B.S. - Amer. Miner., 1990, 75, p.781-790
[91SHE/KOE] Shepherd J.P., Koenitzer J.W., Aragon R., Spalek J., Honig J.M. - Phys. Rev. B: Condens. Matter, B, 1991, 43, No.10, p. 3461-3471