Марганец
Mn(г). Термодинамические свойства газообразного марганца в стандартном состоянии в интервале температур 100 - 10000 К приведены в табл. Mn.
Уровни энергии атома Mn, использованные для расчета термодинамических функций, приведены в табл. Mn.3. Для расчета термодинамических функций Mn(г) использованы 235 уровней энергии атома Mn с суммарным статистическим весом 1732, лежащие в интервале 0 - 59892 см-1,т.е. ниже первого потенциала ионизации атома Mn. Численные данные об энергии этих уровней и их статистических весах взяты главным образом из сводки Корлисса и Шугара [77COR/SUG], которые выполнили критический анализ результатов спектральных исследований и составили таблицу уровней энергии атома Mn и его ионов. Рекомендованные в [77COR/SUG] данные были дополнены рядом уровней энергии атома Mn, соответствующих электронной конфигурации ...3d54s4p . Эти уровни не наблюдались в спектре и их энергии были оценены Ротом [80ROT]. Уровни энергии атома Mn, использованные в расчете термодинамических функций, принадлежат к электронным конфигурациям … 3d54s2 (к ней относится основной уровень 6S), … 3d54s4p, … 3d54s4, … 3d54s4f, … 3d54p2 , … 3d64s, … 3d64p и … 3d7.
Термодинамические функции Mn(г) были вычислены по уравнениям (1.3) - (1.6), (1.9), (1.10), (1.23) - (1.25) непосредственным суммированием по уровням энергии, приведенным в табл. Mn.3.
Погрешности вычисленных значений термодинамических функций Mn(г) при Т < 3000К определяются в основном неточностью фундаментальных физических постоянных; при более высоких температурах погрешности увеличиваются из-за ошибок в оценке ненаблюдавшихся уровней энергии, а также из-за возможной неполноты данных о валентных состояниях атома Mn с энергией ниже первого потенциала ионизации. При температурах, близких к верхнему пределу, возникают ошибки из-за пренебрежения более высокими состояниями, в том числе ридберговскими состояниями. Суммарные погрешности в Ф (Т) составляют 0.03, 0.1, 0.3 и 1 Дж×К‑1×моль‑1 соответственно при Т = 298.15, 3000, 6000 и 10000К.
Ранее таблицы термодинамических функций Mn(г) вычислялись в работах [55KAT/MAR, 57KOL/GIL, 64HIL/MES] при T < 10000K. Результаты этих расчет при T<4000K практически совпадают с данными настоящего издания; при более высоких температурах имеются небольшие расхождения, достигающие 0.5, 0.6 и 0.7 Дж×К‑1×моль‑1 в значениях Φ°(T), S°(Т) и Сp°(T) соответственно при T = 10000K.
Энтальпия образования Mn(г):
DfH°(Mn, г, 298.15 K) = 284.5 ± 2.0 кДж×моль‑1,
соответствует принятым энтальпиям образования и сублимации Mn(к).
Этой величине также соответствует значение:
DfH°(Mn, г, 0 K) = 283.301 ± 2.0 кДж×моль‑1,
Авторы
Иориш В.С. iorish@ihed.ras.ru
Юнгман В.С. yungman@yandex.ru
Гусаров А.В. a-gusarov@yandex.ru
8.12.08
Таблица Mn.3. Уровни энергии атома Mn, принятые для расчета термодинамических функций.
Электронная конфигурация |
Состояние |
Энергия (Ti), cм-1 |
Статистический вес (pi) |
...3d54s2 |
6S5/2 |
0 |
6 |
...3d6(5D)4s |
6D9/2 |
17052.29 |
10 |
...3d6(5D)4s |
6D7/2 |
17282.00 |
8 |
...3d6(5D)4s |
6D5/2 |
17451.52 |
6 |
...3d6(5D)4s |
6D3/2 |
17568.48 |
4 |
...3d6(5D)4s |
6D1/2 |
17637.15 |
2 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
8P5/2 |
18402.46 |
6 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
8P7/2 |
18531.64 |
8 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
8P9/2 |
18705.37 |
10 |
...3d6(5D)4s |
4D7/2 |
23296.67 |
8 |
...3d6(5D)4s |
4D5/2 |
23549.20 |
6 |
...3d6(5D)4s |
4D3/2 |
23719.52 |
4 |
...3d6(5D)4s |
4D1/2 |
23818.87 |
2 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
6P3/2 |
24779.32 |
4 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
6P5/2 |
24789.05 |
6 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
6P7/2 |
24802.25 |
8 |
...3d54s2 |
4G11/2 |
25265.74 |
12 |
...3d54s2 |
4G5/2 |
25281.04 |
6 |
...3d54s2 |
4G9/2 |
25285.43 |
10 |
...3d54s2 |
4G7/2 |
25287.74 |
8 |
...3d54s2 |
4P5/2 |
27201.54 |
6 |
...3d54s2 |
4P3/2 |
27248.00 |
4 |
...3d54s2 |
4P1/2 |
27281.85 |
2 |
...3d54s2 |
4D7/2 |
30354.21 |
8 |
...3d54s2 |
4D1/2 |
30411.74 |
2 |
...3d54s2 |
4D5/2 |
30419.61 |
6 |
...3d54s2 |
4D3/2 |
30425.71 |
4 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
4P5/2 |
31001.15 |
6 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
4P3/2 |
31076.42 |
4 |
...3d5(6S)4s4p(3P) |
4P1/2 |
31124.95 |
2 |
...3d6(3P2)4s |
4P5/2 |
33825.49 |
6 |
...3d6(3P2)4s |
4P3/2 |
34463.37 |
4 |
...3d6(3P2)4s |
4P1/2 |
34856.26 |
2 |
...3d6(3H)4s |
4H13/2 |
34138.88 |
14 |
...3d6(3H)4s |
4H11/2 |
34250.52 |
12 |
...3d6(3H)4s |
4H9/2 |
34343.90 |
10 |
...3d6(3H)4s |
4H7/2 |
34423.27 |
8 |
...3d6(3F2)4s |
4F9/2 |
34938.70 |
10 |
...3d6(3F2)4s |
4F7/2 |
35041.37 |
8 |
...3d6(3F2)4s |
4F5/2 |
35114.98 |
6 |
...3d6(3F2)4s |
4F3/2 |
35165.05 |
4 |
...3d5(6S)4s4p(1P) |
6P3/2 |
35689.98 |
4 |
...3d5(6S)4s4p(1P) |
6P5/2 |
35725.85 |
6 |
...3d5(6S)4s4p(1P) |
6P7/2 |
35769.97 |
8 |
...3d54s2 |
2I11/2 |
37148.66 |
12 |
...3d54s2 |
2I13/2 |
37164.25 |
14 |
...3d6(3G)4s |
4G11/2 |
37420.24 |
12 |
...3d6(3G)4s |
4G9/2 |
37630.62 |
10 |
...3d6(3G)4s |
4G7/2 |
37737.22 |
8 |
...3d6(3G)4s |
4G5/2 |
37789.93 |
6 |
...3d6(3P2)4s |
2P3/2 |
37586.03 |
4 |
...3d6(3P2)4s |
2P1/2 |
38351.78 |
2 |
...3d6(3H)4s |
2H11/2 |
38008.70 |
12 |
...3d6(3H)4s |
2H9/2 |
38120.18 |
10 |
...3d6(3F2)4s |
2F7/2 |
38669.60 |
8 |
...3d6(3F2)4s |
2F5/2 |
38934.94 |
6 |
...3d6(3G)4s |
2G9/2 |
41031.48 |
10 |
...3d6(3G)4s |
2G7/2 |
41230.30 |
8 |
...3d6(5D)4p |
6D9/2 |
41789.48 |
10 |
...3d6(5D)4p |
6D7/2 |
41932.64 |
8 |
...3d6(5D)4p |
6D5/2 |
42053.73 |
6 |
...3d6(5D)4p |
6D3/2 |
42143.57 |
4 |
...3d6(5D)4p |
6D1/2 |
42198.56 |
2 |
...3d6(1I)4s |
2I13/2 |
43053.30 |
14 |
...3d6(1I)4s |
2I11/2 |
43139.27 |
12 |
...3d6(5D)4p |
6F11/2 |
43314.23 |
12 |
...3d6(5D)4p |
6F9/2 |
43428.58 |
10 |
...3d6(5D)4p |
6F7/2 |
43524.08 |
8 |
...3d6(5D)4p |
6F5/2 |
43595.50 |
6 |
...3d6(5D)4p |
6F3/2 |
43644.45 |
4 |
...3d6(5D)4p |
6F1/2 |
43672.66 |
2 |
...3d6(5D)4p |
4F9/2 |
44288.76 |
10 |
...3d6(5D)4p |
4F7/2 |
44523.45 |
8 |
...3d6(5D)4p |
4F5/2 |
44696.29 |
6 |
...3d6(5D)4p |
4F3/2 |
44814.73 |
4 |
...3d6(5D)4p |
6P7/2 |
44993.92 |
8 |
...3d6(5D)4p |
6P5/2 |
45156.11 |
6 |
...3d6(5D)4p |
6P3/2 |
45259.17 |
4 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6G3/2 |
45504 |
4 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6G5/2 |
45512 |
6 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6G7/2 |
45526 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6G9/2 |
45545 |
10 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6G11/2 |
45571 |
12 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6G13/2 |
45604 |
14 |
...3d6(5D)4p |
4D7/2 |
45754.27 |
8 |
...3d6(5D)4p |
4D5/2 |
45940.93 |
6 |
...3d6(5D)4p |
4D3/2 |
46083.89 |
4 |
...3d6(5D)4p |
4D1/2 |
46169.93 |
2 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6H5/2 |
46026 |
6 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6H7/2 |
46075 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6H9/2 |
46132 |
10 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6H11/2 |
46191 |
12 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6H13/2 |
46248 |
14 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6H15/2 |
46296 |
16 |
...3d54s(7S)4d |
8D3/2 |
46706.09 |
4 |
...3d54s(7S)4d |
8D5/2 |
46707.03 |
6 |
...3d54s(7S)4d |
8D7/2 |
46708.33 |
8 |
...3d54s(7S)4d |
8D9/2 |
46710.15 |
10 |
...3d54s(7S)4d |
8D11/2 |
46712.58 |
12 |
...3d6(5D)4p |
4P5/2 |
46901.13 |
6 |
...3d6(5D)4p |
4P3/2 |
47154.51 |
4 |
...3d6(5D)4p |
4P1/2 |
47299.29 |
2 |
...3d54s(7S)4d |
6D9/2 |
47207.28 |
10 |
...3d54s(7S)4d |
6D7/2 |
47212.06 |
8 |
...3d54s(7S)4d |
6D5/2 |
47215.61 |
6 |
...3d54s(7S)4d |
6D3/2 |
47218.15 |
4 |
...3d54s(7S)4d |
6D1/2 |
47219.64 |
2 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6D1/2 |
47452.16 |
2 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6D3/2 |
47466.66 |
4 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6D5/2 |
47753.99 |
6 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6D7/2 |
47774.52 |
8 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6D9/2 |
47903.8 |
10 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6S5/2 |
47936 |
6 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6F11/2 |
48021.43 |
12 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6F9/2 |
48168.01 |
10 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6F7/2 |
48225.99 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6F5/2 |
48270.91 |
6 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6F3/2 |
48300.98 |
4 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
6F1/2 |
48318.12 |
2 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6P7/2 |
49888.08 |
8 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6P5/2 |
50012.53 |
6 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
6P3/2 |
50099.16 |
4 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4H7/2 |
50065.46 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4H9/2 |
50072.59 |
10 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4H11/2 |
50081.31 |
12 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4H13/2 |
50094.6 |
14 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4F9/2 |
50341.3 |
10 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4F7/2 |
50359.28 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4F5/2 |
50373.23 |
6 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4F3/2 |
50383.27 |
4 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6F1/2 |
50818.64 |
2 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6F3/2 |
50863.05 |
4 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6F5/2 |
50931.42 |
6 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6F7/2 |
51014.95 |
8 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6F9/2 |
51100.49 |
10 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6F11/2 |
51169.18 |
12 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
4P5/2 |
51305.41 |
6 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
4P3/2 |
51445.65 |
4 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
4P1/2 |
51552.78 |
2 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4G5/2 |
51515.63 |
6 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4G7/2 |
51530.61 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4G9/2 |
51546.27 |
10 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
4G11/2 |
51560.93 |
12 |
...3d7 |
4P5/2 |
51638.17 |
6 |
...3d7 |
4P3/2 |
51718.22 |
4 |
...3d7 |
4P1/2 |
51787.92 |
2 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6P3/2 |
52015 |
4 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6P5/2 |
52128.65 |
6 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6P7/2 |
52253.24 |
8 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6D9/2 |
52758.11 |
10 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6D7/2 |
52870.1 |
8 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6D1/2 |
52883.1 |
2 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6D5/2 |
52883.87 |
6 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
6D3/2 |
52883.87 |
4 |
...3d54s(7S)4f |
8F |
52974.5 |
56 |
...3d54s(7S)4f |
6F9/2 |
52977.75 |
10 |
...3d54s(7S)4f |
6F7/2 |
52977.82 |
8 |
...3d54s(7S)4f |
6F11/2 |
52977.89 |
12 |
...3d54s(7S)4f |
6F3/2 |
52977.93 |
4 |
...3d54s(7S)4f |
6F1/2 |
52978 |
2 |
...3d54s(7S)4f |
6F5/2 |
52978.03 |
6 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
4D1/2 |
53101.32 |
2 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
4D3/2 |
53103.19 |
4 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
4D5/2 |
53109.21 |
6 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
4D7/2 |
53124.09 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
2H11/2 |
53443 |
12 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
2H9/2 |
53506 |
10 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
2F5/2 |
53560 |
6 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
2F7/2 |
53612 |
8 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
2P3/2 |
54203 |
4 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
2P1/2 |
54506 |
2 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
4S3/2 |
54218.71 |
4 |
...3d54s(5S)4d |
6D9/2 |
54938.56 |
10 |
...3d54s(5S)4d |
6D7/2 |
54946.09 |
8 |
...3d54s(5S)4d |
6D1/2 |
54949.9 |
2 |
...3d54s(5S)4d |
6D5/2 |
54950.66 |
6 |
...3d54s(5S)4d |
6D3/2 |
54953.02 |
4 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
4D7/2 |
55107.52 |
8 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
4D5/2 |
55186.17 |
6 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
4D3/2 |
55279.91 |
4 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
4D1/2 |
55304 |
2 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
2G7/2 |
55446 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(3P) |
2G9/2 |
55460 |
10 |
...3d5(4F)4s4p(3P) |
4F3/2 |
55482 |
4 |
...3d5(4F)4s4p(3P) |
4F5/2 |
55568 |
6 |
...3d5(4F)4s4p(3P) |
4F7/2 |
55671 |
8 |
...3d5(4F)4s4p(3P) |
4F9/2 |
55674 |
10 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
2D5/2 |
55923.81 |
6 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
2D3/2 |
56333 |
4 |
...3d54p2 |
8P5/2 |
57086.33 |
6 |
...3d54p2 |
8P7/2 |
57218.15 |
8 |
...3d54p2 |
8P9/2 |
57388.9 |
10 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
4P1/2 |
57228.3 |
2 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
4P3/2 |
57360.78 |
4 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
4P5/2 |
57487.08 |
6 |
...3d6(3P)4p |
4S3/2 |
57512.16 |
4 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
2D5/2 |
57959 |
6 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
2D3/2 |
58221 |
4 |
...3d5(4G)4s4p(1P) |
4G11/2 |
58075.06 |
12 |
...3d5(4G)4s4p(1P) |
4G9/2 |
58110.24 |
10 |
...3d5(4G)4s4p(1P) |
4G7/2 |
58136.69 |
8 |
...3d5(4G)4s4p(1P) |
4G5/2 |
58159.73 |
6 |
...3d6(3H)4p |
4H13/2 |
58338.67 |
14 |
...3d6(3H)4p |
4H11/2 |
58427.3 |
12 |
...3d6(3H)4p |
4H9/2 |
58485.52 |
10 |
...3d6(3H)4p |
4H7/2 |
58519.9 |
8 |
...3d5(4P)4s4p(3P) |
2S |
58695 |
2 |
...3d6(3H)4p |
4I13/2 |
58843.39 |
14 |
...3d6(3H)4p |
4I11/2 |
58851.49 |
12 |
...3d6(3H)4p |
4I15/2 |
58852.6 |
16 |
...3d6(3H)4p |
4I9/2 |
58866.66 |
10 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
2F7/2 |
58911 |
8 |
...3d5(4D)4s4p(3P) |
2F5/2 |
59027 |
6 |
...3d6(3P)4p |
4P5/2 |
59116.6 |
6 |
...3d6(3P)4p |
4P3/2 |
59384.45 |
4 |
...3d6(3P)4p |
4P1/2 |
59568.29 |
2 |
...3d6(3F)4p |
4F9/2 |
59257.44 |
10 |
...3d6(3F)4p |
4F7/2 |
59290.23 |
8 |
...3d6(3F)4p |
4F5/2 |
59360.72 |
6 |
...3d6(3F)4p |
4F3/2 |
59416.15 |
4 |
...3d6(3F)4p |
4D7/2 |
59339.55 |
8 |
...3d6(3F)4p |
4D1/2 |
59527.36 |
2 |
...3d6(3F)4p |
4D3/2 |
59527.89 |
4 |
...3d6(3F)4p |
4D5/2 |
59600.35 |
6 |
...3d6(3P)4p |
4D7/2 |
59470.14 |
8 |
...3d6(3P)4p |
2D5/2 |
59480.8 |
6 |
...3d6(3H)4p |
2I13/2 |
59617.12 |
14 |
...3d6(3H)4p |
2I11/2 |
59827.88 |
12 |
...3d6(8F)4p |
4G11/2 |
59652.9 |
12 |
...3d6(8F)4p |
4G9/2 |
59731.94 |
10 |
...3d6(8F)4p |
4G7/2 |
59784.31 |
8 |
...3d6(8F)4p |
4G5/2 |
59817.7 |
6 |
...3d5(2I)4s4p(3P) |
4K11/2 |
59718 |
12 |
...3d5(2I)4s4p(3P) |
4K13/2 |
59798 |
14 |
...3d5(2I)4s4p(3P) |
4K15/2 |
59892 |
16 |
|
Список литературы
[55KAT/MAR] |
Katz T.J.,Margrave J.L. -"Free energy functions for gaseus atoms for hydrogen (z=1) to niobium." J. Chem. Phys.,1955, 23,p.983 |
[57KOL/GIL] |
Kolsky H.G.,Gilmer R.M. -"Free energy functions for 54 gaseous elements." J. Chem. Phys.,1957,27,p.494-495 |
[64HIL/MES] |
Hilsenrath J.,Messina C.G.,Evans W.H. -'Tables of Ideal Gas Thermodynamic Functions for 73 atoms and their first and second ions to 10000K.' , Washington: AD-606163,NBS, 1964 |
[77COR/SUG] |
Corliss C.,Sugar J. -"Energy Levels of Manganese, Mn I through Mn XXV." J. Phys. Chem. Ref. Data, 1977, 6, p. 1253-1300 |
[80ROT] |
Roth C. -"Energy levels for the configuration (3d+4s)4p in the first spectra of the group KI-GaI." Atom. Data and Nucl. Data Tables, 1980, 25, No.2, p.91-184 |