1.4 Задачи

Задача 1.4.1.

Во многих изданиях, в частности [1,5] утверждается, что «мольная теплоемкость сложных соединений в кристаллическом состоянии близка к сумме атомных теплоемкостей (1.10), образующих их элементов в кристаллической форме (правило Ноймана-Конна)».

Проверьте, сравнив с табличными значения, это утверждение, а так же утверждение, что «значение , где n-число атомов (или ионов) в молекуле химического соединения соответствует возможному пределу, который фактически не достигается, поскольку раньше наступает плавление (или разложение) соединений.

Вариант	Условие на примере соединений
1	Галогенидов серебра
2	Оксидов серебра, алюминия и мышьяка
3	Солей бария
4	Солей кальция
5	Оксида сулфата и сульфида кадмия
6	Оксидов хрома
7	Оксидов меди и железа
8	Оксидов железа и ртути
9	Галогенидов ртути
10	Карбонатов калия и лития
11	Сульфатов лития и магния
12	Гидроксидов магния и лития
13	Оксидов марганца
14	Галогенидов натрия
15	Хлоридов никеля и фосфора
16	Бромидов фосфора и свинца
17	Оксидов свинца

Задача 1.4.2.

В таблице представлены свойства кристаллогидридов некоторых солей .

№	Кристал-логидрат	Температура плавления, С	Теплота плавления,	Плотность,		Теплоемкость
				Твердой фазы	Жидкой фазы	Твердой фазы	Жидкой фазы
1		8,1	253	1,72	1,53	-	-
2		18,5	231	1,45	-	1,84	2,39
3		30,2	173	1,71	1,52	1,44	2,32
4		32,0	246	1,52	1,41	1,87	3,72
5		32,4	251	1,46	1,41	1,76	3,31
6		35,2	288	1,52	1,44	1,55	3,18
7		42,7	142	1,90	1,83	1,50	2,42
8		48,5	200	1,73	1,67	1,45	2,38

Определите, какой из кристаллогидратов обладает максимальным значением удельной и объемнойплотностями аккумулированной тепловой энергии в интервале температур,таких, что.

Задача 1.4.3.

В таблице представлены свойства некоторых веществ и эвтектик (). Определите систему, обладающую максимальной удельной и объемной плотностями аккумулированной тепловой энергии в интервале температур , таких, что .

Свойства некоторых веществ и эвтектик.

№	Вещество или композиция (мольные%)	Температура плавления, С	Теплота плавления,	Плотность,		Теплоемкость
1	50:50	221	110	1,81	1,77	1,32	1,49
2		253	389	2,16	1,78	1,55	1,61
3		307	176	2,13	1,92	1,58	1,65
4		337	96	1,93	1,87	1,30	1,39
5		462	875	1,46	1,3	2,08	3,93
6	80:20	425	869	1,60	1,44	0,88	1,0
7		360	160	2,00	1,92	1,18	1,49
8		318	180	2,80	2,54	0,52	0,74
9	51:49	430	218	2,41	2,28	0,67	0,88
10	67:33	435	351	2,11	2,00	0,79	0,96

Задача 1.4.4.

В таблице представлены свойства некоторых карбонатов и фторидов (). Определите систему с максимальной удельной и объемной плотностью аккумулированной тепловой энергии в интервале температур , таких, что .

Таблица.

Свойства некоторых карбонатов и фторидов.

№	Соль или композиция (мольные%)	С		Плотность		Теплоемкость
1	62:38	488	342	2,12	1,95	1,09	1,34
2	50:50	505	344	2,18	2,01	1,76	2,27
3	42:58	496	263	2,16	1,97	1,47	1,80
4		723	540	1,96	1,83	1,28	2,37
5		858	275	2,29	1,97	1,02	1,78
6		898	197	2,21	1,90	0,83	1,48
7		848	975	2,34	1,81	1,62	2,46
8		995	800	2,42	1,95	1,12	1,67
9		856	509	2,24	1,91	0,84	1,07

Задача 1.4.5.

В таблице приведены некоторые свойства солей и гидроксидов элементов первой группы таблицы Д. И. Менделеева.

Выведите уравнение зависимости

И

Рассчитайте изменение энтальпии при нагревании от 298К до , вклад каждой составляющей (нагревание и плавление) в общее количество аккумулированной энергии. Проследите влияние природы катиона на каждую составляющую и общее количество тепла.

Таблица.

Некоторые свойства солей и гидроксидов элементов 1 группы.

№	Вещество	С
1		253	389
2		307	176
3		337	96
4		723	540
5		858	275
6		898	975
7		848	975
8		995	800
9		856	509
10		462	875
11		322	209
12		360	160

Задача 1.4.6.

При сплавлении или с в зависимости от состава смеси образуется ортосиликат , пиросиликат , метасиликат или дисиликат , которые применяются в качестве компонентов шихты в производстве стекла и производстве алюмосиликатных катализаторов. Для расчета тепловых эффектов этих реакций удобно воспользоваться значениями поскольку при их проведении происходят фазовые и модификационные превращения.

Однако эти данные в [1] отсутствуют. Рассчитайте значения в интервале температур для соединений:

№ Варианта	Вещество
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Задача 1.4.7.

Схематично изобразите (с приблизительным соблюдением масштаба) график изменения энтальпии вещества при нагревании от 298 до 400К. Будет ли равна величина изменения энтальпии изменению стандартной энтальпии образования в том же процессе. Необходимые данные имеются в [1]. Рассмотрите варианты приближения и точного решения. Обсудите полученные результаты.

Вариант	Вещество
1	Муравьиная кислота
2	Уксусная кислота
3	Метанол
4	Этанол
5	Гексан
6	Ацетон
7	Формольдегид
8	Бензол
9	Толуол
10	Тиофен