Термохимические закономерности сольватации неорганических электролитов индивидуальными растворителями

Аннотация

Рассмотрен большой объем как результатов, полученных авторами настоящей работы, так и литературных данных, касающихся энтальпий растворения неорганических электролитов в воде и в 11 неводных растворителях. В качестве протонных растворителей выбраны вода, метанол, этанол, формамид, метилформамид и этилформамид; апротонных --- ацетонитрил, демитилформамид, гексаметилфосфортриамид, сульфолан, пропиленгликолькарбонат, деметилсульфоксид. Проанализировано изменение разности энтальпий сольватации двух катионов или двух анионов при переходе от протонных растворителей к апротонным на основе представлений о возможных типах взаимодействий различных частиц друг с другом. Установлено, что отношение разностей энтальпий сольватации ионов различными растворителями практически постоянно, что позволяет, не проводя эксперимент, определять с минимальной погрешностью неизвестные значения энтальпий сольватации. Дополнительная информация о закономерностях в энтальпиях сольватации электролитов индивидуальными растворителями может быть получена путем анализа материалов по энтальпиям сольватации электролитов смешанными растворителями, например, двухкомпонентными и более. Это способствует развитию теоретических представлений в области термодинамики сольватации электролитов

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Соловьев С.Н., Гуров А.А., Шаталов К.И. Термохимические закономерности сольватации неорганических электролитов индивидуальными растворителями. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2023, № 6 (111), с. 97--110. DOI: https://doi.org/10.18698/1812-3368-2023-6-97-110

Литература

[1] Мишустин А.И. Проблемы определения термодинамических характеристик сольватации индивидуальных ионов в растворах. В кн.: Современные проблемы химии растворов. М., Наука, 1986, с. 191--218.

[2] Glikberg S., Markus Y. Relation of the Gibbs free energy of transfer of ions from water to polar solvents to the properties of the solvents and the ions. J. Solution Chem., 1983, vol. 12, no. 4, pp. 255--270. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00646200

[3] Соловьев С.Н., Хекало Т.В. Определение термодинамических характеристик ассоциации электролитов в растворах на основе термохимических измерений. Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1989, № 158, с. 129--138.

[4] Глушко В.П., ред. Термические константы веществ. Вып. 1--10. М., АН СССР, ВИНИТИ, 1965--1981.

[5] Воробьев А.Ф. Вопросы термохимии водных растворов электролитов. В кн.: Современные вопросы физической химии. М., МГУ им. М.В. Ломоносова, 1972, т. 6, с. 165--192.

[6] Krichnan C.V., Friedman H.L. Solvation enthalpies of electrolytes in methanol and dimethylformamide. J. Phys. Chem., 1971, vol. 75, iss. 23, pp. 3606--3612. DOI: https://doi.org/10.1021/j100692a021

[7] Манин Н.Г., Королев В.П. Термохимия растворения электролитов в метаноле и этаноле при 298,15 К. В кн.: Межвузовский сборник научных трудов. Иваново, 1987, ИХТИ, с. 103--110.

[8] Перелыгин Б.Г. Термохимия растворов галогенидов щелочных металлов в смесях этанол--вода. Автореф. дис. ... канд. хим. наук. М., МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1978.

[9] Перелыгин Б.Г., Воробьев А.Ф., Бывальцев Ю.А. Термохимическое исследование растворов галогенидов щелочных металлов в смесях этанол--вода. Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1980, № 111, с. 3--21.

[10] Somsen G., Coops J. Enthalpies of solvation of alkali halides in formamide. Recl. Еrav. Сhim. Pays-Bas, 1965, vol. 84, iss. 8, pp. 985--1002. DOI: https://doi.org/10.1002/recl.19650840804

[11] Френкель Е.Э. Термохимия растворов галогенидов магния в диметил-сульфоксиде, формамиде и их смесях с водой. Автореф. ... дис. канд. хим. наук. М., МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1986.

[12] Смирнова Л.С. Термохимия растворов некоторых 1-1 электролитов в формамиде, метилформамиде и этилформамиде. Дис. ... канд. хим. наук. М., МГУ им. М.В. Ломоносова, 1977.

[13] Held R.F., Criss C.M. Thermodynamic properties of nonaqueous solutions. I. Heats of solution of selected alkali metal halides in anhydrous N-methylformamide. J. Phys. Chem., 1965, vol. 69, iss. 8, pp. 2611--2617. DOI: https://doi.org/10.1021/j100892a022

[14] Алексеев В.Г. Термохимия растворов галогенидов щелочных металлов в ацетонитриле, диметилформамиде и смесях ацетонитрила с диметилформамидом и водой. Дис. ... канд. хим. наук. М., МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1982.

[15] Воробьев А.Ф., Саркисов Л.С., Кесслер Ю.М. и др. Термохимическое исследование растворов галогенидов калия и натрия в смесях гескаметилфосфортриамид--вода и безводном гескаметилфосфортриамиде. Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1982, № 121, с. 3--8.

[16] Саркисов Л.С. Термохимия растворов галогенидов калия и натрия в смесях гескаметилфосфортриамид--вода и диметилформамид--формамид--вода. Дис. ... канд. хим. наук. М., МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1982.

[17] Куанышбаев Т. Термохимия растворов некоторых галогенидов щелочных металлов в сульфолане, водно-сульфоланных и водно-диметилформамидных смесях. Дис. ... канд. хим. наук. М., МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1990.

[18] Wu J.-C., Friedman H.L. Heats of solution of some trifluoroacetates, tetraphenylborates, iodides, and perchlorates in water and in propylene carbonate and the relative enthalpies of solvation of the alkali metal ions in propylene carbonate. J. Phys. Chem., 1966, vol. 70, iss. 2, pp. 501--509. DOI: https://doi.org/10.1021/j100874a03

[19] Костюк Б.Г., Зайцева Н.В., Воробьев А.Ф. Термохимия растворов иодидов и перхлоратов щелочных металлов в безводном пропиленкарбонате. Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1980, № 111, с. 76--83.

[20] Костюк Б.Г. Термохимия растворов галогенидов, хлоратов и перхлоратов щелочных металлов в безводных диметилсульфоксиде и пропиленкарбонате. Дис. ... канд. хим. наук. М., МГУ им. М.В. Ломоносова, 1982.

[21] Падунова И.Д. Термохимия растворов щелочных галогенидов в смешанном растворителе диметилсульфоксид--вода. Дис. ... канд. хим. наук. М., МГУ им. М.В. Ломоносова, 1975.

[22] Мищенко К.П., Полторацкий Г.М. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов. Л., Химия, 1976.

[23] Buckingam A.D. Theory of ion-solvent interaction. Discuss. Faraday Soc., 1957, vol. 24, no. 1, pp. 151--157. DOI: https://doi.org/10.1039/DF9572400151

[24] Осипов О.А., Минкин В.И., Гарновский А.Д. Справочник по дипольным моментам. М., Высш. шк., 1971.