Парахор — комплексное физико-химическое свойство вещества, связывающее поверхностное натяжение жидкости с плотностью жидкости и пара.
| Элемент | Π | Элемент | Π | Элемент | Π |
|---|---|---|---|---|---|
| Al | 1,07 | I | 1,76 | S | 1,19 |
| As | 1,46 | Ir | 1,51 | Se | 1,37 |
| B | 0,89 | Mn | 1,46 | Sb | 1,72 |
| Bi | 1,96 | N | 0,75 | Si | 1,25 |
| Br | 1,35 | Nb | 1,58 | Sn | 1,71 |
| C | 0,89 | Np | 1,83 | Ta | 1,60 |
| Cd | 1,46 | O | 0,64 | Tc | 1,57 |
| Cl | 1,10 | Os | 1,60 | Te | 1,73 |
| Cr | 1,42 | P | 1,24 | Ti | 1,60 |
| F | 0,60 | Pb | 1,96 | U | 1,90 |
| Ga | 1,21 | Po | 1,81 | V | 1,55 |
| Ge | 1,44 | Pt | 1,67 | W | 1,56 |
| H | 0,47 | Pu | 1,80 | Xe | 1,64 |
| Hg | 1,49 | Re | 1,60 | Zn | 1,16 |
Определение
Изначально парахор рассматривался как полуэмпирическая константа, но в последние годы его физический смысл и многие особенности были обоснованы в рамках теории межмолекулярного взаимодействия и модели анизотропной поверхности жидкости ([1],[2], ссылки даны по [3]).
Введение понятия парахора связано с попытками найти такие свойства атомов и химических связей, которые были бы аддитивными, то есть величина такого свойства для молекулы являлась бы суммой соответствующих величин для атомов и химических связей. Предположение, что такой величиной мог бы являться молекулярный объём (то есть он мог бы быть выражен как сумма атомных объёмов), не всегда подтверждалось опытом. В 1924 году Сэмюэль Сегден попытался объяснить это тем, что недостаток аддитивности здесь связан с некоторым неодинаковым для различных веществ «внутренним давлением», действующим на молекулы и проявляющимся в явлениях поверхностного натяжения. В качестве «более аддитивной» альтернативы собственно молекулярному или атомному объёму он предложил парахор, как молекулярный или атомный объём, измеренный при постоянном значении поверхностного натяжения, то есть при стандартном внутреннем давлении[4].
Парахор может быть рассчитан по формуле[3]:
- где М — молярная масса, г/моль
- — поверхностное натяжение, мДж/м²
- — плотность жидкости, г/см³
- — плотность пара, г/см³. Если температура не выше температуры кипения, плотностью пара можно пренебречь.
Величина парахора практически не зависит от температуры в весьма широких пределах.
Парахор — конститутивная величина; парахор соединения может быть определен по его структурной формуле — исходя из количества атомов, групп, связей и т. п. В некоторых случаях (в зависимости от метода расчета и требуемой точности) может быть достаточно минимума сведений о соединении, что особенно важно при оценке свойств малоизученных веществ.
Парахор в качестве параметра входит во многие уравнения, описывающие свойства жидкости и газа, может быть использован для прогнозирования свойств веществ, для установления структуры органических соединений.
Методы расчета парахора
При расчете парахора методом Сегдена и методом Квейла используются табличные данные[5] о доле парахора для различных атомов, групп, связей молекулы и её структурных особенностей (в методе Квейла используется несколько более подробная таблица). Расчетная формула:
где — число атомов, связей и т. п. определенного типа а — соответствующая табличная доля парахора. Отметим, что одной стехиометрической формуле могут соответствовать несколько структурных, что для малоизученных соединений может привести к некорректному расчету парахора методом Сегдена. В то же время, определив парахор экспериментальным путём, можно оценить, расчет по какой структурной формуле дает более точное его значение, то есть какая формула в большей степени соответствует действительности.
Расчет методом Мак-Гоуэна требует меньшего количества информации о структуре соединения, достаточно знать лишь общее число связей. Расчетная формула:
где l — число связей в молекуле.
Атомные доли парахора элементов для расчета по методу Мак-Гоуэна представлены в таблице (по данным[6]).
Погрешность расчета парахора аддитивным методом составляет ±1,5 — ±4,0 % в зависимости от полярности вещества[3]; для веществ с заметной полярностью она может достигать ±10 %[6].
Для многих элементов атомные доли парахора неизвестны. В таком случае величина парахора может быть предсказана без использования аддитивных методов, по различным данным — температуре кипения и молярному объёму жидкости в точке кипения, критической температуре вещества и т. п.[3]
Литература
- ↑ Celeda J. // Coll. Czech. Chem. Commun. — 1984. — V. 49. — № 2. — P. 327—344
- ↑ Paquette L. J., Goldack D. E. // J. Colloid. A. Interface Sci. — 1983. — V. 92. — № 1. — P. 154—160
- 1 2 3 4 Морачевский А. Г., Сладков И. Б. Физико-химические свойства молекулярных неорганических соединений (экспериментальные данные и методы расчета): Справ. изд. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб. : Химия, 1996. — 312 с. — ISBN 5-7245-0817-6
- ↑ Ремик А. Электронные представления в органической химии. — М. : ИИЛ, 1950. — 553 с.
- ↑ Бретшнайдер Ст. Свойства жидкостей и газов. — М.-Л. : Химия, 1966. — стр. 66-67
- 1 2 Морачевский А. Г., Сладков И. Б. Термодинамические расчеты в металлургии: Справ. изд. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Металлургия, 1993. — С. 114—119
Ссылки
- Таблица Сегдена-Квейла. — (по Бретшнайдер Ст. Свойства жидкостей и газов. — М.-Л. : Химия, 1966. — стр. 66-67). Проверено 21 декабря 2010. Архивировано 4 мая 2012 года.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .