Zn+(г).Термодинамические свойства газообразного положительного иона цинка в стандартном состоянии в интервале температур 298.15 - 10000 К приведены в табл. Zn+.
Уровни энергии иона Zn+, использованные для расчета термодинамических функций, приведены в табл. Zn.3. В расчете были приняты все уровни, лежащие ниже 100000 см‑1 и соответствующие валентным состояниям, принадлежащим электронным конфигурациям 4s, 4p и 4d. Численные значения энергии и статистических весов этих состояний приняты по справочнику Мур [71MOO].
Термодинамические функции Zn (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. Zn.3. Погрешности вычисленных функций при Т £ 8000 К обусловлены в основном неточностью фундаментальных постоянных и не превышают 0.02 - 0.03 Дж×K‑1×моль‑1. При высоких температурах возникают небольшие ошибки (до 0.05 Дж×K‑1×моль‑1 в значении Sº(T) при 10000 К), обусловленные пренебрежением уровнями энергии, лежащими выше 100000 см‑1, в том числе ридберговскими.
Ранее термодинамические функции Zn+(г) вычислялись неоднократно, в том числе в справочнике JANAF [85CHA/DAV] (T £ 6000 K) и в сводке Хилзенрата и др. [64HIL/MES] (T £ 10000 K). Результаты этих расчетов при Т £ 6000 К практически совпадают с величинами, приведенными в табл. Zn+. При более высоких температурах в расчете [64HIL/MES] получены значения термодинамических функций, существенно (на ~ 0.2 Дж×K‑1×моль‑1) превышающие рассчитанные в настоящем справочнике. По-видимому, в расчете [64HIL/MES] при этих температурах допущена неточность.
Константа равновесия реакции Zn+(г) + e(г) = Zn(г) вычислена с использованием значения ΔrHº(0) = -906.403 ± 0.002 кДж×моль‑1, соответствующего принятой величине потенциала ионизации атома Zn:
I0(Zn) = 75769.33 ± 0.18 см‑1 = 906.403 ± 0.002 кДж×моль‑1.
Эта величина найдена Брауном и др. [75BRO/TIL] из анализа протяженной (n £ 66) ридберговской серии 4s2 1S _ 4snp 1P1oв спектре поглощения Zn.
Принятая величина I0(Zn) превосходит по точности значения, найденные в работах [68JOH/CON, 87SOM/BAI] из анализа менее протяженных спектральных серий, а также величину, рекомендованную Мур [70MOO] на основании старых работ.
Принятому значению потенциала ионизации соответствует
ΔfHº(Zn+, г, 0) = 1036.263 ± 0.4 кДж×моль‑1.
АВТОРЫ
Юнгман В.С. yungman@yandex.ru
Гусаров А.В. a-gusarov@yandex.ru
|
Таблица Zn.3. Уровни энергии Zn и Zn+, принятые для расчета термодинамических функций.
|
| [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 |
| [68JOH/CON] | Johansson I., Contrera R. - Arkiv Fysik, 1968, 37, No.5, p. 513-520 |
| [70MOO] | Moore Ch.E. - 'Ionization Potentials and Ionization Limits from the Analyses of Optical Spectra.', Washington: NSRDS-NBS34, 1970 |
| [71MOO] | Moore Ch.E. - 'Atomic energy levels.', Washington: NSRDS-NBS, No.35., 1971, 1-3 |
| [75BRO/TIL] | Brown Ch.M., Tilford S.G., Ginter M.L. - J. Opt. Soc. Amer., 1975, 65, No.12, p.1404-1409 |
| [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 |
| [87SOM/BAI] | Sommer K., Baig M.A., Hormes J. - Z. Phys., 1987, 4, No.4, S. 313-328 |