Никель
Ni(г). Термодинамические свойства газообразного
никеля в стандартном состоянии в интервале температур 100 - 10000 К приведены в
табл. Ni.
Уровни энергии
атома Ni, использованные для
расчета термодинамических функций, приведены в табл. Ni.3. Для расчета термодинамических функций
Ni(г) использованы 162 уровня энергии с суммарным статистическим весом 1112,
лежащие в интервале 0 - 61175 см-1 (т.е. ниже первого потенциала
ионизации атома Ni) и принадлежащие к валентным электронным конфигурациям ...3d 4s
(к этой конфигурации относится основное электронное состояние атома F ), ...3d4s4p, ...3d4s4d, ...3d4s, ...3d4p, ..3d4dи...3d . Численные данные об энергии этих
уровней и их статистических весах взяты главным образом из сводки Корлисса и
Шугара [81COR/SUG], которые выполнили критический анализ результатов
спектральных исследований и составили таблицу уровней энергии атома Ni.
Рекомендованные в [81COR/SUG] данные были дополнены рядом уровней энергии атома
Ni, соответствующих электронной конфигурации ...3d4s4p . Эти уровни не наблюдались в спектре и их энергии были оценены
Ротом [80ROT]. Всего в расчете термодинамических функций было учтено 18
оцененных уровней с суммарным статистическим весом 106 и энергией выше 49877 см
. Погрешности в оценке энергии этих уровней могут достигать 300 см-1;
для экспериментально определенных величин энергии уровней погрешности
составляют 1-3 см-1.
Термодинамические функции Ni(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. Ni.3.
Погрешности вычисленных значений
термодинамических функций Ni(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 Ni 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 0,02,
0,03, 0,1 и 1 Дж×К‑1×моль‑1 соответственно при Т = 298.15, 3000, 6000 и 10000 К.
Ранее таблицы термодинамических
функций Ni(г) вычислялись
неоднократно, в том числе в сводке Хилзенрата и др. [64HIL/MES] (T < 10000K)
исправочнике JANAF
[85CHA/DAV] (T < 6000 K). Результаты настоящего расчета хорошо согласуются с величинами,
приведенными в [85CHA/DAV], [64HIL/MES]: максимальные расхождения с данными [64HIL/MES]
составляют 0,02, 0,16 и 0,8 Дж×К‑1×моль‑1 в значениях Φ°(T),
S°(Т) и Сp°(T)
при T = 10000K; соответствующие расхождения с данными
[85CHA/DAV] составляют при T = 6000K
0,002, 0,03 и 0,3 Дж×К‑1×моль‑1 .
Энтальпия образования Ni(г):
DfH°(Ni,
г, 298.15K) = 424 ± 2кДж×моль‑1,
соответствует принятым энтальпиям образования и сублимации Ni(к, ж).
Этим величинам также соответствует значение:
DfH°(Ni,
г, 0) = 421.961 ± 2 кДж×моль‑1,
АВТОРЫ
Юнгман В.С. yungman@yandex.ru
Гусаров А.В.a-gusarov@yandex.ru
27.05.96
Таблица Ni.3. Уровни энергии атома Ni, принятые для расчета термодинамических функций.
Электронная конфигурация |
Состояние |
Энергия (Ti), cм-1 |
Статистический вес (pi) |
...3d84s2 |
3F4 |
0 |
9 |
...3d84s2 |
3F3 |
1332.153 |
7 |
...3d84s2 |
3F2 |
2216.519 |
5 |
...3d9(2D)4s |
3D3 |
204.786 |
7 |
...3d9(2D)4s |
3D2 |
879.813 |
5 |
...3d9(2D)4s |
3D1 |
1713.08 |
3 |
...3d9(2D)4s |
1D2 |
3409.925 |
5 |
...3d84s2 |
1D2 |
13521.352 |
5 |
...3d10 |
1S0 |
14728.847 |
1 |
...3d84s2 |
3P2 |
15609.861 |
5 |
...3d84s2 |
3P1 |
15734.018 |
3 |
...3d84s2 |
3P0 |
16017.317 |
1 |
...3d84s2 |
1G4 |
22102.349 |
9 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5D4° |
25753.578 |
9 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5D3° |
26665.903 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5D2° |
27414.893 |
5 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5D1° |
27943.543 |
3 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5D0° |
28212.997 |
1 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5G6° |
27260.891 |
13 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5G5° |
27580.411 |
11 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5G4° |
28068.091 |
9 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5G3° |
28578.046 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5G2° |
29013.228 |
5 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5F5° |
28542.113 |
11 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5F4° |
29084.478 |
9 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5F3° |
29832.81 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5F2° |
30163.14 |
5 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
5F1° |
30392.052 |
3 |
...3d9(2D)4p |
3P2° |
28569.21 |
5 |
...3d9(2D)4p |
3P1° |
29500.69 |
3 |
...3d9(2D)4p |
3P0° |
30192.268 |
1 |
...3d9(2D)4p |
3F3° |
29320.782 |
7 |
...3d9(2D)4p |
3F4° |
29481.02 |
9 |
...3d9(2D)4p |
3F2° |
30619.44 |
5 |
...3d9(2D)4p |
3D3° |
29668.918 |
7 |
...3d9(2D)4p |
3D1° |
30912.838 |
3 |
...3d9(2D)4p |
3D2° |
29888.505 |
5 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3G5° |
30922.763 |
11 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3G4° |
30979.789 |
9 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3G3° |
31786.21 |
7 |
...3d9(2D)4p |
1F3° |
31031.042 |
7 |
...3d9(2D)4p |
1D2° |
31441.665 |
5 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3F3° |
33112.368 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3D2° |
34163.294 |
5 |
...3d9(2D)4p |
1P1 |
32982.28 |
3 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3D3° |
33500.854 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3D1° |
34408.574 |
3 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
1G4° |
33590.159 |
9 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3F2° |
33610.916 |
5 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
1F3° |
35639.148 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
1D2° |
36600.805 |
5 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
5P3° |
40361.254 |
7 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
5P2° |
40484.282 |
5 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
5P1° |
40814 |
3 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3F4° |
42585.296 |
9 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3F3° |
42767.9 |
7 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3F2° |
42954.234 |
5 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3D3° |
42621.048 |
7 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3D2° |
42653.723 |
5 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3D1° |
42656.317 |
3 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3G5° |
43089.636 |
11 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3G4° |
44314.98 |
9 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3G3° |
44565.1 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3F4° |
43258.792 |
9 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3F3° |
45281.152 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3F2° |
45418.858 |
5 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3P1° |
43464.019 |
3 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3P0° |
43156 |
1 |
...3d8(1D)4s4p(3P°) |
3P2° |
43933.428 |
5 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3D3° |
43654.974 |
7 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3D2° |
44475.158 |
5 |
...3d8(3F)4s4p(1P°) |
3D1° |
45122.46 |
3 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
5D3° |
44206.185 |
7 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
5D0° |
44064 |
1 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
6D4° |
44336.1 |
9 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
5D1° |
44034 |
3 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
3P2° |
46522.965 |
5 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
3P1° |
47208.228 |
3 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
3P0° |
47686.625 |
1 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
3D3° |
47030.148 |
7 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
3D2° |
47139.392 |
5 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
3D1° |
47424.83 |
3 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
5S2° |
47328.85 |
5 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
1P1° |
48817.6 |
3 |
...3d9(2D)4d |
3S1 |
48953.344 |
3 |
...3d8(3P)4s4p(3P°) |
1D2° |
49032.589 |
5 |
...3d9(2D)4d |
3G5 |
49158.529 |
11 |
...3d9(2D)4d |
3G4 |
49174.811 |
9 |
...3d9(2D)4d |
3G3 |
50677.599 |
7 |
...3d9(2D)4d |
3P2 |
49159.06 |
5 |
...3d9(2D)4d |
3P1 |
49171.187 |
3 |
...3d9(2D)4d |
3P0 |
50276.354 |
1 |
...3d9(2D)4d |
3D3 |
49271.578 |
7 |
...3d9(2D)4d |
3D2 |
49327.845 |
5 |
...3d9(2D)4d |
3D1 |
50716.927 |
3 |
...3d9(2D)4d |
3F3 |
49313.851 |
7 |
...3d9(2D)4d |
3F4 |
49332.643 |
9 |
...3d9(2D)4d |
3F2 |
50834.435 |
5 |
...3d9(2D)4d |
1P1 |
50536.742 |
3 |
...3d9(2D)4d |
1G4 |
50706.31 |
9 |
...3d9(2D)4d |
1D2 |
50754.137 |
5 |
...3d8(1G)4s4p(3P°) |
3F4° |
50789.5 |
9 |
...3d8(1G)4s4p(3P°) |
3F3° |
51124.8 |
7 |
...3d8(1G)4s4p(3P°) |
3F2° |
51343.8 |
5 |
...3d9(2D)4d |
1F3 |
50832.039 |
7 |
...3d84s2 |
1S |
51457.285 |
1 |
...3d84s(4F)4d |
3H6 |
56624.668 |
13 |
...3d84s(4F)4d |
3H5 |
57677.649 |
11 |
...3d84s(4F)4d |
3H4 |
58518.11 |
9 |
...3d84s(4F)4d |
3P2 |
56710.889 |
5 |
...3d84s(4F)4d |
3P1 |
57767.83 |
3 |
...3d84s(4F)4d |
3P0 |
58448.79 |
1 |
...3d84s(4F)4d |
3F4 |
56766.523 |
9 |
...3d84s(4F)4d |
3F3 |
57968.08 |
7 |
...3d84s(4F)4d |
3F2 |
58629.84 |
5 |
...3d84s(4F)4d |
3G5 |
56801.654 |
11 |
...3d84s(4F)4d |
3G4 |
57789.611 |
9 |
...3d84s(4F)4d |
3G3 |
58530.35 |
7 |
...3d84s(4F)4d |
5P3 |
56821.553 |
7 |
...3d84s(4F)4d |
5P2 |
57586.7 |
5 |
...3d84s(4F)4d |
5P1 |
58525.507 |
3 |
...3d84s(4F)4d |
5D4 |
56857.933 |
9 |
...3d84s(4F)4d |
5D3 |
57743.596 |
7 |
...3d84s(4F)4d |
5D2+5D1+5D0 |
58000 |
9 |
...3d84s(4F)4d |
5H7 |
56885.249 |
15 |
...3d84s(4F)4d |
5H6 |
57762.106 |
13 |
...3d84s(4F)4d |
5H5 |
58520.923 |
11 |
...3d84s(4F)4d |
5H4 |
59039.693 |
9 |
...3d84s(4F)4d |
5H3 |
59188.78 |
7 |
...3d84s(4F)4d |
5G6 |
56954.167 |
13 |
...3d84s(4F)4d |
5G5 |
57829.405 |
11 |
...3d84s(4F)4d |
5G3 |
58629.55 |
7 |
...3d84s(4F)4d |
5G4 |
58872.31 |
9 |
...3d84s(4F)4d |
5G2 |
59118.06 |
5 |
...3d84s(4F)4d |
5F5 |
56973.707 |
11 |
...3d84s(4F)4d |
5F4 |
57810.494 |
9 |
...3d84s(4F)4d |
5F3 |
58588.168 |
7 |
...3d84s(4F)4d |
5F2 |
58992.52 |
5 |
...3d84s(4F)4d |
5F1 |
59226.03 |
3 |
...3d84s(4F)4d |
3D3 |
57103.946 |
7 |
...3d84s(4F)4d |
3D2+3D1 |
58500 |
8 |
...3d8(3F)4s4p(3P°) |
3F4° |
32973.414 |
9 |
...3d8(2P)4s4p(2P°) |
3D2 |
44028 |
5 |
...3d8(3P)4s4p(3P) |
3S |
49877 |
3 |
...3d8(1G)4s4p(3P) |
3H4 |
50235 |
9 |
...3d8(1G)4s4p(3P) |
3H5 |
50389 |
11 |
...3d8(1G)4s4p(3P) |
3H6 |
50584 |
13 |
...3d8(3P)4s4p(3P) |
1S |
51810 |
1 |
...3d8(1G)4s4p(3P) |
3G3 |
54474 |
7 |
...3d8(1G)4s4p(3P) |
3G4 |
54511 |
9 |
...3d8(1G)4s4p(3P) |
3G5 |
54543 |
11 |
...3d8(1D)4s4p(1P) |
1D |
56281 |
5 |
...3d8(1D)4s4p(1P) |
1F |
56426 |
7 |
...3d8(3P)4s4p(1P) |
3P0 |
57809 |
1 |
...3d8(3P)4s4p(1P) |
3P1 |
57019 |
3 |
...3d8(3P)4s4p(1P) |
3P2 |
57944 |
5 |
...3d8(1D)4s4p(1P) |
1P |
58419 |
3 |
...3d8(3P)4s4p(1P) |
3D1 |
58975 |
3 |
...3d8(3P)4s4p(1P) |
3D2 |
58761 |
5 |
...3d8(3P)4s4p(1P) |
3D3 |
58612 |
7 |
...3d8(3P)4s4p(1P) |
3S |
61175 |
3 |
|
Список литературы
[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 |
[80ROT] |
Roth C. - Atom. Data and Nucl. Data Tables, 1980, 25, No.2, p. 91-184 |
[81COR/SUG] |
Corliss Ch., Sugar J. - J. Phys. and Chem. Ref. Data, 1981, 10, No.1, p.197-289 |
[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 |