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5-取代基间苯二甲酸类钠盐的热力学性质

作　者: 王竹君
导　师: 高胜利；陈三平
学　校: 西北大学
专　业: 无机化学
关键词: 基础热力学数据微量热法无限溶解焓低温摩尔热容
分类号: O627.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

基础热力学数据是研究物质物理化学变化过程中重要的参数。本文以间苯二甲酸(1,3-H2bdc)与间苯二甲酸类衍生物的钠盐为研究对象,通过三种不同量热技术测定并计算了间苯二甲酸与间苯二甲酸类衍生物的钠盐的基础热力学数据。主要研究内容如下：(1)在去离子水中合成了五种5-位取代间苯二甲酸钠盐(5-R-Na2bdc·nH2O, H2bdc=isophthalic aci d,R=H,NH2,OH,CH3,NO2,n=0.5,1,1,1,1)粉末,并对其纯度进行了表征。应用RB-Ⅱ型精密转动弹热量计及RD496-2000型微量热计测量了已合成的样品的燃烧能△cU与标准摩尔溶解焓ΔsolHmθ。通过设计合理的热化学循环结合赫斯定理,来计算样品的其他基础热力学函数,如标准摩尔生成焓、阴离子标准摩尔生成焓等。(2)使用RD-496 2000型微热量计分别测定五种5位取代基间苯二甲酸钠盐在去离子水中溶解到不同浓度下的摩尔溶解焓ΦL,通过溶液化学中的摩尔潜热理论并结合Pitzer模型计算出五种样品在298.15K下的Pitzer参数βMX(0)L、βMX(1)L、无限溶解焓ΔsolH∞m。和相对偏摩尔焓L1、L2。通过系统比对实验结果与计算结果,探寻这些热力学数据、Pitzer模型参数的规律性,以期能为这种规律寻求结构上支持的依据。(3)测量了已合成的五种5位取代基间苯二甲酸钠在(78K-400K)温度区间内的低温摩尔热容数据,并通过相应的数学统计学方法计算出在测量温区内的各种热力学函数。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
第一章前言  8-19
  1.1 引言  8-9
  1.2 5位取代间苯二甲酸类配位聚合物的研究进展  9-15
    1.2.1 间苯二甲酸配位聚合物  9-11
    1.2.2 5-氨基间苯二甲酸配位聚合物  11-12
    1.2.3 5-羟基间苯二甲酸配位聚合物  12-14
    1.2.4 5-甲基间苯二甲酸配位聚合物  14-15
    1.2.5 5-硝基间苯二甲酸配位聚合物  15
  1.3 立题思路和研究方案  15-16
  参考文献  16-19
第二章五种5-位取代间苯二甲酸钠盐的制备、表征及相关热力学数据的测定与计算  19-34
  2.1 引言  19
  2.2 试剂及实验仪器  19
    2.2.1 试剂  19
    2.2.2 仪器  19
  2.3 五种5-位取代间苯二甲酸钠盐的合成  19-20
  2.4 5-位取代基间苯二甲酸钠盐的组成与热稳定性分析  20-24
    2.4.1 元素分析  20
    2.4.2 TG-DTG分析  20-24
    2.4.3 样品的纯度分析  24
  2.5 五种样品燃烧能△_CU的测定  24-26
    2.5.1 实验条件及热交换校正与热量计能当量的标定  24-25
    2.5.2 样品恒容燃烧能△cU的测定与计算  25-26
  2.6 样品在水溶液中溶解焓的测定  26-28
  2.7 样品标准摩尔燃烧焓、标准摩尔生成焓与阴离子标准摩尔生成焓的计算  28-31
    2.7.1 一水合5-氨基间苯二甲酸钠的热力学计算  29
    2.7.2 一水合5-羟基间苯二甲酸钠的热力学计算  29-30
    2.7.3 一水合5-甲基间苯二甲酸钠的热力学计算  30
    2.7.4 一水合5-硝基间苯二甲酸钠的热力学计算  30-31
    2.7.5 半水合间苯二甲酸钠的热力学计算  31
  2.8 结果和讨论  31-32
    2.8.1 组成分析  31
    2.8.2 样品的TG-DTG图谱分析  31-32
  2.9 本章小结  32
  参考文献  32-34
第三章五种5-位取代基间苯二甲酸钠盐的溶解焓的测定与相关溶液热力学数据的计算  34-47
  3.1 引言  34-35
  3.2 电解质溶液热力学性质的研究手段  35
  3.3 实验部分  35-36
    3.3.1 仪器及实验条件  35-36
    3.3.2 实验试剂  36
  3.4 实验结果  36-45
    3.4.1 298.15K下五种5取代基间苯二甲酸钠盐样品在去离子水中溶解到不同浓度的溶解焓的测定  36-37
    3.4.2 五种5取代基间苯二甲酸钠盐样品在298.15K下相关溶液热力学数据的计算  37-45
      3.4.2.1 相对表观摩尔焓的测定和阴离子短程力矫正项与无限溶解焓计算及模型表述  38-41
      3.4.2.2 溶剂与溶质的相对偏摩尔焓计算及模型表述  41-45
  3.5 结果与讨论  45
  3.6 本章小结  45
  参考文献  45-47
第四章五种5-位取代基间苯二甲酸钠盐低温热容与热力学函数  47-76
  4.1 引言  47
  4.2 绝热量热法  47-51
    4.2.1 热容及绝热法测量热容的原理  47-51
  4.3 实验部分  51-54
    4.3.1 试剂及实验仪器  51-52
    4.3.2 绝热量热装置简介  52-53
    4.3.3 绝热量热计的标定  53-54
  4.4 结果与讨论  54-73
    4.4.1 五种5-位取代基间苯二甲酸钠的低温热容  54-64
    4.4.2 五种5-位取代基苯二甲酸钠在78～400K温区内的热力学函数  64-73
  4.5 本章小结  73
  参考文献  73-76
论文创新点和结论  76-77
展望  77

5-取代基间苯二甲酸类钠盐的热力学性质

内容摘要

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