氯化烷基咪唑系列离子液体标准摩尔燃烧焓和生成焓

用精密氧弹热量计测定了4种离子液体: 氯化1-甲基-3-乙基咪唑(C2MIC), 氯化1-甲基-3-丁基咪唑(C4MIC), 氯化1-甲基-3-戊基咪唑(C5MIC)和氯化1-甲基-3-己基咪唑(C6MIC)的燃烧热, 计算了它们的标准摩尔燃烧焓 和标准摩尔生成焓 , 结合文献中的标准摩尔溶解焓, 估算了烷基咪唑阳离子在水溶液中的标准摩尔生成焓, 以及亚甲基对标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓的贡献.     

4-硝基苯甲醇的低温热容和标准摩尔生成焓

用精密自动绝热量热计测定了4-硝基苯甲醇（4-NBA）在78 ~ 396 K温区的摩尔热容。其熔化温度、摩尔熔化焓及摩尔熔化熵分别为:(336.426 ± 0.088) K, (20.97 ± 0.13) kJ×mol-1 和 (57.24 ± 0.36) J×K-1×mol-1.根据热力学函数关系式,从热容值计算出了该物质在80 ~ 400 K温区的热力学函数值 [HT - H298.15 K] 和[ST - S298.15 K]. 用精密氧弹燃烧量热计测定了该物质在T＝298.15 K的恒容燃烧能和标准摩尔燃烧焓分别为 (C7H7NO3, s)＝- ( 3549.11 ± 1.47 ) kJ×mol-1 和 (C7H7NO3, s)＝- ( 3548.49 ± 1.47 ) kJ×mol-1. 利用标准摩尔燃烧焓和其他辅助热力学数据通过盖斯热化学循环, 计算出了该物质标准摩尔生成焓 (C7H7NO3, s)＝- (206.49 ± 2.52) kJ×mol-1 .     

室温离子液体EMIES的标准生成焓

在(298.15 ±0.01) K下用转动弹热量计测定了离子液体硫酸乙酯-1-甲基-3-乙基咪唑(EMIES)及合成它的原料1-甲基咪唑的恒容燃烧热,通过计算得到它们的标准燃烧焓 分别为(－2671±2) 和(－286.3±0.5) kJ·mol－1;标准生成焓 分别为(－3060±3) kJ·mol－1和(－2145±4) kJ·mol－1.结合文献上硫酸二乙酯的标准生成焓数据,得到了合成离子液体EMIES的反应热(－102.3±1.0) kJ·mol－1,与合成实验中观察到的强烈放热现象是一致的.根据离子液体EMIES的热容数据,计算了不同温度下EMIES的标准生成焓.     

三聚氰胺的生成焓、热容和熵

通过多种热化学方法研究了三聚氰胺的热力学性质. 首先用氧弹式燃烧热量计测定了三聚氰胺在298.15 K 时的燃烧热, 根据燃烧热结果, 计算出三聚氰胺的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓, 分别为: △cHΘm=(-2455.17±4.65) kJ·mol-1; △fHΘm =(-763.38±5.16) kJ·mol-1. 然后根据键焓与燃烧焓之间的关系, 估算出三聚氰胺中的C≈N(此键介于单键与双键之间)键能为458.30 kJ·mol-1, 此值介于碳氮单键键能和双键键能之间. 通过绝热热量计测定了三聚氰胺从80到385 K的低温热容. 根据热容值, 计算了此温度区间的标准摩尔生成焓, 其与温度呈线性关系. 另外, 三聚氰胺的热稳定性也用热重-差示扫描量热(TG-DSC)法进行了分析, 确定其分解的DSC曲线的峰顶温度为603.37 K.     

离子液体[C2mim][GaCl4]的溶解热研究

在干燥氩气氛下, 用等摩尔的高纯无水GaCl3和[C2mim][Cl](氯化1-甲基-3-乙基咪唑)直接搅拌混合, 制备了淡黄色透明的的离子液体[C2mim][GaCl4] (1-ethyl-3-methylimidazolium chlorogallate) . 在298.15 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计, 测定了这种离子液体的不同浓度摩尔溶解焓 . 针对[C2mim][GaCl4]溶解于水后即分解的特点, 在Pitzer电解质溶液理论基础上, 提出了确定这种离子液体标准摩尔溶解焓的新方法, 得到了[C2mim][GaCl4]在水中的标准摩尔溶解焓, ＝－132 kJ•mol－1, 以及Pitzer焓参数组合: ＝－0.1373076和 ＝0.3484209. 借助热力学循环和Glasser离子液体晶格能理论, 用Ga3＋, Cl－和[C2mim]—的离子水化焓数据以及本文得到的[C2mim][GaCl4]标准摩尔溶解焓, 估算了配离子4Cl－(g)解离成Ga3＋(g)和4Cl－(g)的解离焓ΔHdis([GaCl4]-)≈5855 kJ•mol－1. 这个结果揭示了离子液体[C2mim][GaCl4]的标准摩尔溶解焓绝对值并不很大的原因, 即是很大的离子水化焓被很大的[GaCl4]－(g)的解离焓相互抵消了.     

Pitzer方程应用于离子液体[C_nmim][H_2PO_4](n=3,4,5,6)溶解焓研究（英文）

在298.15 K下,利用等温环境溶解反应热量计,测定了离子液体[C_nmim][H_2PO_4](n=3,4,5,6)(1-烷基-3-甲基咪唑磷酸盐)在水中不同浓度的摩尔溶解热(?sol Hm),根据Pitzer电解质溶液理论计算得到了标准摩尔溶解焓(?solH_m~0)和Pitzer焓参数:β_(MX)~((0)L)、β_(MX)~((1)L)和C~(ΦL),并计算了表观相对摩尔焓。通过推导讨论,得到了离子液体[C_nmim][H_2PO_4](n=3,4,5,6)同系物每摩尔亚甲基对标准摩尔溶解焓的贡献。     

过渡金属离子液体[C2mim][FeCl4]的溶解热

在干燥氩气氛下, 用等摩尔的高纯无水FeCl3和氯化1-甲基-3-乙基咪唑([C2mim][Cl])直接搅拌混合, 制备棕色透明的含过渡金属铁的离子液体[C2mim][FeCl4]. 在298.15 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计测定了这种离子液体的摩尔溶解焓(ΔsHm). 针对[C2mim][FeCl4]溶解于水后即分解的特点, 在Pitzer电解质溶液理论基础上, 提出了确定这种离子液体标准摩尔溶解焓的新方法, 得到了[C2mim][FeCl4]的标准摩尔溶解焓(ΔsH 0—m=-76.6 kJ/mol), 以及Pitzer焓参数组合: β(0)LFe,Cl+β(0)L[C2mim], Cl+ΦLFe,[C2mim]=0.072209和β(1)LFe,Cl+β(1)L[C2mim], Cl=0.15527. 借助热力学循环和Glasser离子液体晶格能理论, 用Fe3+, Cl-和[C2mim]+的离子水化焓数据以及[C2mim][FeCl4]标准摩尔溶解焓, 估算得到了配离子[FeCl4]-(g)解离成Fe3+(g)和4Cl-(g)的解离焓为5659 kJ/mol. 这个结果揭示了离子液体[C2mim][FeCl4]的标准摩尔溶解焓绝对值并不很大的原因, 即很大的离子水化焓被很大的[FeCl4]-(g)的解离焓相互抵消.     

过渡金属离子液体的热化学性质研究BMIC/ZnCl2体系

在干燥的氩气氛中, 于363 K下缓慢混合等摩尔的氯化1-甲基-3-丁基咪唑(BMIC)和高纯无水ZnCl2, 得到了无色透明的离子液体BMIC/ZnCl2. 在298.15 K下, 用具有恒温环境的溶解反应热量计测定了不同浓度离子液体BMIC/ZnCl2在水中的溶解焓, 依据Pitzer方程拟合得到它们的标准摩尔溶解焓ΔsH0m和Pitzer溶解焓参数. 利用标准摩尔溶解焓估算了离子液体的水化焓.     

1-甲基-3-乙基咪唑缬氨酸盐离子液体[C2mim][Val]的热化学

用中和法合成了氨基酸离子液体1-甲基-3-乙基咪唑缬氨酸盐([CB_2Bmim][Val]). 在298.15±0.01 K下, 利用恒温溶解反应热量计测定了不同含水量的[CB_2Bmim][Val]溶解成不同质量摩尔浓度溶液的溶解焓, ΔB_solBHB_mB (w), 借助标准加入法(SAM)和Archer方法得到了无水离子液体[CB_2Bmim][Val]的标准摩尔溶解焓, . 利用RB-II型精密转动弹热量计测定了该离子液体的燃烧热, 计算了其标准摩尔燃烧焓 和标准摩尔生成焓 |并结合该离子液体的标准摩尔溶解焓和乙基咪唑阳离子[CB_2Bmim]^＋在水溶液中的标准摩尔生成焓, 计算了[Val]P^－离子在水溶液中的标准摩尔生成焓. 利用RD496-III型热导式微量热量计测定了不同质量摩尔浓度[CB_2Bmim][Val]水溶液的稀释焓, 根据扩展的Debye-Hückel方程计算得到的相对表观摩尔焓P^φPL和根据Pitzer离子相互作用模型的计算值在实验误差范围内很好一致.     

配合物[Sm（C7H5O3）2（C4H6NO2S）]·2H2O的热化学研究

将六水氯化钐,水杨酸与硫代脯氨酸3种物质一起反应,制得了一种新的稀土三元固体配合物[Sm（C7H5O3）2（C4H6NO2S）].2H2O（s）。通过红外光谱、热重差热分析、元素分析等手段确定了其结构与组成。在常压、298.15 K下,分别测定了六水氯化钐、水杨酸、硫代脯氨酸和该配合物在混合溶剂（二甲亚砜∶乙醇∶3 mol.L-1HCl=1∶1∶1）中的溶解焓,并根据热化学原理得出了298.15 K时配合物[Sm（C7H5O3）2（C4H6NO2S）].2H2O（s）的标准摩尔生成焓ΔfHmΘ=（-2913.73±3.10）kJ.mol^-1。     

室温离子液体的热化学研究1.EMIES溶解热和Pitzer参数

在303．150K下，利用等温溶解反应量热计测定了不同浓度硫酸乙酯-1-甲基．3-乙基咪唑(EMIES)室温离子液体在水中的摩尔溶解热(△sHm)，根据Pitzer理论得到了EMIES的无限稀释摩尔溶解热(△sHm^0)和Pitzer焓参数：βMX^(0)L，βMX(1)L和CMX^ФL，并计算了表观相对摩尔焓和溶质、溶剂的相对偏摩尔焓．     

Pitzer方程应用于离子液体[Cnmim][H2PO4](n= 3, 4, 5, 6)溶解焓研究

在298.15 K下,利用等温环境溶解反应热量计,测定了离子液体[C_nmim][H₂PO₄] (n= 3, 4, 5, 6) (1-烷基-3-甲基咪唑磷酸盐)在水中不同浓度的摩尔溶解热(Δ_solH_m),根据Pitzer电解质溶液理论计算得到了标准摩尔溶解焓(Δ_solH_m⁰)和Pitzer焓参数：β_MX^(0)L, β_MX^(1)L,和C^ϕL,并计算了表观相对摩尔焓。通过推导讨论,得到了离子液体[C_nmim][H₂PO₄](n= 3, 4, 5, 6)同系物每摩尔亚甲基对标准摩尔溶解焓的贡献。     

咪唑基离子液体的物理化学性质估算及预测(英文)

根据经验和半经验方程及空隙模型理论,可以估算及预测离子液体在298.15K的物理化学性质.本文讨论了离子液体的分子体积,密度,标准熵,晶格能,表面张力,等张比容,摩尔蒸发焓,空隙体积,空隙率和热膨胀系数.通过实验测得的三种离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯([C2mim][EtSO4)]),1-丁基-3-甲基咪唑硫酸辛酯([C4mim][OcSO4])和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([C2mim][NTf2])的密度和表面张力估算了它们的其它物理化学性质.由这三种离子液体的分子体积及等张比容预测了同系列中其它离子液体[Cnmim][EtSO4],[Cnmim][OcSO4]和[Cnmim][NTf2](n=1-6)的分子体积及等张比容,由此计算出它们的密度及表面张力.进而预测了它们的物理化学性质.将预测的离子液体[C4mim][NTf2]和[C2mim][OcSO4]的密度值与文献报导的实验值进行比较,其偏差在实验误差范围内.最后,将由Kabo经验方程计算的七个离子液体[C2mim][EtSO4]、[C4mim][OcSO4]、[C2mim][NTf2]、[C4mim][NTf2]、丁基三甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐([N4111][NTf2])、甲基三辛基铵双三氟甲磺酰亚胺盐([N8881][NTf2])和1-辛基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐([m3opy][BF4])的摩尔蒸发焓与由Verevkin简单规则预测的摩尔蒸发焓进行比较,发现两者符合很好.因此,在缺乏密度和表面张力实验数据的情况下,可以用Verevkin简单规则来预测离子液体的摩尔蒸发焓.     

离子液体C3MIBF4和C5MIBF4溶解焓的研究

在298.15 K下利用等温环境溶解反应热量计测定了离子液体C₃MIBF₄(四氟硼酸1-甲基-3-丙基咪唑)和C₅MIBF₄(四氟硼酸1-甲基-3-戊基咪唑)不同浓度水溶液的摩尔溶解焓(Δ_sH_m). 借助Pitzer电解质溶液理论, 得到了它们的标准摩尔溶解焓 和Pitzer焓参数: 和 , 并计算了表观相对摩尔焓. 根据Glasser理论计算了离子液体晶格能, 进而估算了离子液体C₅MIBF₄和C₃MIBF₄中正离子的水化焓分别为－171 kJ•mol^－1 (C₅MI^＋)和－207 kJ•mol^－1 (C₃MI^＋).     

离子液体C3MIBF4和C5MIBF4溶解焓的研究

在298.15 K下利用等温环境溶解反应热量计测定了离子液体C₃MIBF₄(四氟硼酸1-甲基-3-丙基咪唑)和C₅MIBF₄(四氟硼酸1-甲基-3-戊基咪唑)不同浓度水溶液的摩尔溶解焓(Δ_sH_m). 借助Pitzer电解质溶液理论, 得到了它们的标准摩尔溶解焓 和Pitzer焓参数: 和 , 并计算了表观相对摩尔焓. 根据Glasser理论计算了离子液体晶格能, 进而估算了离子液体C₅MIBF₄和C₃MIBF₄中正离子的水化焓分别为－171 kJ•mol^－1 (C₅MI^＋)和－207 kJ•mol^－1 (C₃MI^＋).     

VOSO_4·2.76H_2O(s)在水和硫酸水溶液中的溶解焓

在298.15K下利用具有恒温环境的溶解-反应热量计,测定了VOSO4·2.76H2O(s)在水和0.5mol·kg-1硫酸水溶液中的摩尔溶解焓.在硫酸水溶液中VOSO4·2.76H2O(s)摩尔溶解焓的负值比在纯水中要小很多,这说明VOSO4在硫酸水溶液中具有较高的能量状态.借助VOSO4水溶液的离子缔合平衡和硫酸的二级解离平衡,改进了Archer方法,并用这种改进的方法分别估算了VOSO4·2.76H2O(s)在水中的标准摩尔溶解焓△sHm=-29.18kJ·mol-1,以及在0.5mol·kg-1硫酸水溶液中的标准摩尔溶解焓△sHm=-25.79kJ·mol-1.根据离子缔合平衡和硫酸二级解离平衡的计算结果,硫酸根离子浓度受到硫酸二级解离平衡控制,使部分[VOSO4]0离子对解离,致使硫酸氧钒-硫酸水溶液中的自由氧钒离子(VO2+)增加.     

气相离子生成焓及其应用

气相离子生成焓是在给定温度和标准状态下,由组成元素的稳定单质生成一摩尔气相离子的焓变。例如,OH~-(g)离子的生成焓为反应 1/2O_2(g) 1/2H_2(g) e→OH~-(g)的焓变,表示为△H_f~oOH~-(g)。根据此定义,除了稳定单质的标准生成焓指定为零外,还必须     

关于最稳定单质的标准生成焓为零的讨论

本文从实践和发展的观点讨论了最稳定单质红磷和C60 的标准摩尔生成焓不为零而为负值的事实 ;建议最稳定单质的标准摩尔生成焓为零的定义最好改为 :指定单质的标准摩尔生成焓为零。     

三元配合物Ho(Et2dtc)3(phen)的合成及其热化学性质

改进文献方法,以铜试剂(NaEt2dtc·3H2O)和邻菲咯啉(o-phen·H2O)与低水合氯化钬(HoCl3·3.58H2O)在无水乙醇中反应,制得三元固态配合物.化学分析和元素分析确定该配合物的组成为Ho(Et2dtc)3(phen).IR光谱表明配合物中Ho3 与3个NaEt2dtc中的6个硫原子双齿配位,同时与o-phen中的2个氮原子双齿配位,可推测其配位数为8.用微量热量计测定了298.15 K下液相生成反应的焓变△rHm (1),为(-14.697±0.0376)kJ·mol-1,通过合理的热化学循环计算了固相生成反应焓变△rHm (s),为(117.504±0.619)kJ·mol-1;改变反应温度,研究了配合物的液相生成反应的热力学性质.配合物的恒容燃烧能△cU用精密转动弹热量计测定为(-18687.64±8.22)kJ·mol-1,其标准燃烧焓△cHm 和标准生成焓△fHm 经计算分别为(-18706.85±8.22)和(-70.01±9.37)kJ·mol-1.     

纳米氧化锌的标准摩尔生成焓

采用微乳液-水热辅助法合成了尺寸、形貌均匀的ZnO纳米棒,其长度约400 nm,直径约50 nm。基于将纳米ZnO与块体ZnO的标准摩尔生成焓相关联,依据热力学势函数法设计热化学循环,获得了纳米ZnO与块体ZnO标准摩尔生成焓的关系。结合微量热技术求算出了下所制备的ZnO纳米棒在298.15 K下的标准摩尔生成焓为(-331.70±0.42)kJ.mol-1。