Приложение VI. Значения стандартной энтальпии образования некоторых соединений

Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія

Значения стандартной энтальпии образования при 25 °C из элементов в их стандартных состояниях для ряда соединений приведены в табл. VI.1—VI.10. Значения для этих таблиц в основном взяты из справочника «Избранные значения химических термодинамических свойств», выпущенного Бюро стандартов США в виде циркуляра 500 (1952). Значения стандартной энтальпии приведены также в «Справочнике по химии и физике» и в других справочных изданиях. Избранные значения для соединений переходных металлов, не включенные в приведенные здесь таблицы, можно найти в книге Л. Полинга «Общая химия» [Пер. с англ. — М.: Мир, 1974 г.].

Рис. VI.1. Схема калориметрической бомбы.

Рис. VI.1. Схема калориметрической бомбы. 1 — ременной привод для механической мешалки; 2 — лупа для снятия показаний термометра; 3 — пространство, заполненное воздухом; 4 — нить накаливания для воспламенения; 5 — бомба (реакционная камера).

Энтальпию реакции можно определить при помощи приборов, подобных калориметрической бомбе, схематически показанной на рис. VI.1. При таких определениях взвешенный образец горючего материала помещают в бомбу и в нее под давлением вводят кислород. Измеряют температуру воды в калориметре, а затем образец поджигают путем пропускания электрического тока через вмонтированную в сосуд проволоку. Выделяющаяся при реакции теплота вызывает повышение температуры всей системы, окруженной изолирующим материалом. По истечении некоторого времени температура в системе выравнивается, и ее снова замеряют. По повышению температуры и общему водяному эквиваленту данного калориметра можно подсчитать количество теплоты, выделившейся при данной реакции. (Водяной эквивалент калориметра определяют как количество воды, которое требует для нагревания на 1° столько же теплоты, сколько необходимо для повышения на 1° температуры всей внутренней системы калориметра, окруженного тепловой изоляцией). При этом, конечно, надо ввести поправку на количество теплоты, потребовавшейся для воспламенения путем пропускания электрического тока, и учесть тот факт, что реакция протекала не при постоянном давлении.

Таблица VI.1. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений водорода и кислорода при 25 °C^a, кДж·моль⁻¹

e (г.)	0^a	O⁺ (г.)	1567	OH⁻ (г.)	−133
H₂ (г.)	0	O⁻ (г.)	110	OH⁻ (водн.)	−230
O₂ (г.)	0	O₂⁺ (г.)	1184	H₂O (г.)	−242
H⁺ (водн.)	0	O₂ (водн.)	−16	H₂O (ж.)	−286
H (г.)	218	O₃ (г.)	142	H₂O₂ (г.)	−133
O (г.)	249	O₄ (г.)	−0,7	H₂O₂ (ж.)	−188
H⁺ (г.)	1536	OH (г.)	42	H₂O₂ (водн.)	−191
H⁻ (г.)	149

^a Значения энтальпии образования самих простых веществ в стандартном состоянии, электронного газа и иона водорода в водном растворе произвольно приняты равными нулю.

Таблица VI.2. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений щелочных металлов при 25 °C, кДж·моль⁻¹

	M = Li	Na	K	Rb	Cs
M (г.)	155	109	90	86	79
M⁺ (г.)	681	611	515	495	461
M⁺ (водн.)^a	−278	−240	−251	−246	−248
M₂ (г.)	199	142	129	124	113
M₂O (к.)	−596	−416	−361	−330	−318
MH (г.)	128	125	126	138	121
MH (к.)	−90	−57	−57	−59	−84
MF (к.)	−612	−569	−563	−549	−531
MCl (к.)	−409	−411	−436	−431	−433
MBr (к.)	−350	−360	−392	−389	−395
MI (к.)	−271	−288	−328	−328	−337
M₂S (к.)		−373	−418	−348	−339
M₂Se (к.)	−381	−264	−332

^a Относительно принятого значения 0 для H⁺ (водн.).

Таблица VI.3. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений щелочноземельных металлов при 25 °C, кДж·моль⁻¹

	M = Be	Mg	Ca	Sr	Ba
M (г.)	321	150	193	164	176
M⁺ (г.)	1226	894	789	719	684
M²⁺ (г.)	2989	2351	1940	1790	1656
M²⁺ (водн.)^a	−389	−462	−543	−546	−538
MO (к.)	−611	−602	−636	−590	−558
MF₂ (к.)		−1102	−1215	−1215	−1200
MCl₂ (к.)	−512	−642	−795	−828	−860
MBr₂ (к.)	−370	−518	−675	−716	−755
MI₂ (к.)	−212	−360	−535	−567	−602
MS (к.)	−234	−347	−482	−473	−485
MSe (к.)			−313	−329	−310
MTe (к.)		−209
MH₂ (к.)			−195	−177	−172

^a Относительно принятого значения 0 для H⁺ (водн.).

Таблица VI.4. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений бора, алюминия и родственных им элементов при 25 °C, кДж·моль⁻¹

	M = B	Al	Sc	Y	La
M (г.)	407	314	389	431	368
M⁺ (г.)	1213	897	1028	1067	916
M²⁺ (г.)	3646	2720	2278	2269	2025
M³⁺ (г.)	7312	5468	4674	4252	3881
M³⁺ (водн.)^a		−525	−623	−703	−737
M₂O₃ (к.)	−1264	−1670			−1916
MF₃	−1110 (г.)	−1301 (к.)
MCl₃	−418 (ж.)	−695 (к.)	−924 (к.)	−982 (к.)	−1103 (к.)
MBr₃	−221 (ж.)	−526 (к.)	−751 (к.)
MI₃ (к.)		−315		−599	−700
M₂S₃ (к.)	−238	−509			−1284

^a Относительно принятого значения 0 для H⁺ (водн.).

Таблица VI.5. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений кремния, германия, олова и свинца при 25 °C, кДж·моль⁻¹

	M = Si	Ge	Sn^a	Pb
M (г.)	368	328	301	194
MO	−113 (г.)	−95 (г.)	−286 (к.)	−219 (к.)
MO₂ (к.)	−859	−537	−581	−277
MH₄ (г.)	−62
MF₂ (к.)				−663
MF₄	−1548 (г.)			−930 (к.)
MCl₂ (к.)			−350	−359
MCl₄ (ж.)	−640	−544	−545
MBr₂ (к.)			−266	−277
MBr₄	−398 (ж.)		−406 (к.)
MI₂ (к.)			−144	−175
MI₄ (к.)	−132
MS (к.)			−78	−94

^a Белое олово является стандартным состоянием; значение для серого олова равно 2,5 кДж·моль⁻¹.

Таблица VI.6. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений углерода при 25 °C, кДж·моль⁻¹

C (графит)	0	C₂H₂ (г.)	227	CH₂O (г.) — формальдегид	−116
C (алмаз)	1,9	C₂H₄ (г.)	52	CH₃CHO (г.) — ацетальдегид	−166
C (г.)	718	C₂H₆ (г.)	−85	(CH₃)₂CO (г.) — ацетон	−216
C⁺ (г.)	1806	CF₄ (г.)	−912	HCOOH (г.) — муравьиная кислота	−363
C₂ (г.)	982	CCl₄ (г.)	−107	CH₃COOH (г.) — уксусная кислота	−435
CO (г.)	−111	CHCl₃ (г.)	−100	CH₃OH (г.) — метиловый спирт	−201
CO⁺ (г.)	1224	CH₂Cl₂ (г.)	−88	C₂H₅OH (г.) — этиловый спирт	−237
CO₂ (г.)	−394	CH₃Cl (г.)	−82	(CH₃)₂O (г.) — диметиловый эфир	−185
CH (г.)	595	CBr₄ (г.)	50	C₃H₆ (г.) — циклопропан	38
CH₂ (г.)	397	CS₂ (г.)	115	C₆H₁₂ (г.) — циклогексан	−126
CH₃ (г.)	134	COS (г.)	−137	C₆H₁₀ (г.) — циклогексен	−6
CH₄ (г.)	−75	(CH₃)₂S (г.)	−38	C₆H₆ (г.) — бензол	83

Таблица VI.7. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений азота при 25 °C, кДж·моль⁻¹

N₂ (г.)	0	NH (г.)	331	NO₂⁻ (водн.)	−106
N (г.)	473	NH₃ (г.)	−46	NO₃⁻ (водн.)	−207
N⁺ (г.)	1883	NH₃ (водн.)	−81	NH₂OH (к.)	−107
NO (г.)	90	NH₄⁺ (г.)	628	NH₄OH (водн.)	−367
NO₂ (г.)	34	NH₄⁺ (водн.)	−133	H₂N₂O₂ (водн.)	−57
NO₃ (г.)	54	N₂H₄ (ж.)	50	NH₄NO₃ (к.)	−365
N₂O (г.)	82	HN₃ (г.)	294	NF₃ (г.)	−114
N₂O₃ (г.)	84	N₃⁻ (водн.)	245	NCl₃ (в CCl₄)	229
N₂O₄ (г.)	44	HNO₂ (водн.)	−119	NH₄F (к.)	−467
N₂O₅ (г.)	13	HNO₃ (ж.)	−173	NH₄Cl (к.)	−315

Таблица VI.8. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута при 25 °C, кДж·моль⁻¹

	X = P	As	Sb	Bi
X (к.)^a	0	0	0	0
X (г.)	315	254	254	208
X⁺ (г.)	1380	1273	1094	917
X₂ (г.)	142	124	218	249
X₄ (г.)	55	149	204
XO (г.)	−41	20	188	67
X₄O₆ (к.)	−1640	−1314	−1409	−1154
X₄O₁₀ (к.)	−2984	−1829	−1961
XH₃ (г.)	9	171
HXO₃ (к.)	−955
H₃XO₂ (водн.)	−609
H₃XO₃ (водн.)	−972	−742
H₃XO₄ (водн.)	−1289	−899	−902
XO₄³⁻ (водн.)	−1279	−870
X₂O₇⁴⁻ (водн.)	−2276
XCl₃ (г.)	−255	−299	−315	−271
XCl₅ (г.)	−343		−393
XCl₃O (г.)	−592
XBr₃	−150 (г.)	−195 (к.)	−260 (к.)
XBr₅ (к.)	−276
XBr₃O (к.)	−479
XI₃ (к.)	−46	−57	−96
XN (г.)	−85	29	311

^a В качестве стандартных состояний приняты следующие: белый фосфор (кубическая структура, P₄), гексагональные структуры мышьяка, сурьмы и висмута. Энтальпия образования черного фосфора равна −43 кДж·моль⁻¹.

Таблица VI.9. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений серы, селена и теллура при 25 °C, кДж·моль⁻¹

	X = S	Se	Te
X (к.)^a	0	0	0
X (г.)	279	202	199
X⁺ (г.)	1284	1149	1074
X²⁻ (г.)	524
X²⁻ (водн.)	42	132
X₂ (г.)	125	139	172
X₆ (г.)	106
X₈ (г.)	101
XO (г.)	6	40	180
XO₂	−297 (г.)	−230 (к.)	−325 (к.)
XO₃ (г.)	−395
H₂X (г.)	−20	86	154
H₂XO₃ (водн.)	−633	−512	−605
H₂XO₄	−811 (ж.)	−538 (к.)
H₂XO₄ (водн.)	−908	−608	−697
XCl₂ (г.)		−41
XCl₂ (ж.)	−60		−84
XF₆ (г.)	−1209	−1029	−1318

^a В качестве стандартных состояний приняты следующие: орторомбическая сера (молекулы S₈) и гексагональные селен и теллур (длинные цепи атомов).

Таблица VI.10. Стандартные энтальпии образования некоторых соединений галогенов при 25 °C, кДж·моль⁻¹

	X = F	Cl	Br	I
X₂ (г.)	0	0	31	62
X₂			0 (ж.)	0 (к.)
X₂ (водн.)		−25	−5	21
X (г.)	77	121	112	107
X⁺ (г.)	1764	1378	1261	1120
X⁻ (г.)	−256	−229	−218	−193
X⁻ (водн.)	−329	−167	−121	−56
HX (г.)	−269	−92	−36	26
KX (к.)	−563	−436	−392	−328
X₂O (г.)	23	76
HXO (водн.)		−118		−159
HXO₂ (водн.)		−52
HXO₃ (водн.)		−98	−40	−230
HXO₄ (водн.)		−131
H₅XO₆ (водн.)				−766