1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 11, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 11, стр. 1272-1282

Синтез и термодинамические функции дихалькогенидов рутения в широком интервале температур

А. В. Тюрин 1, *, Д. А. Чареев 2, 3, Н. А. Полотнянко 2, А. В. Хорошилов 1, И. Г. Пузанова 3, 4, Н. А. Згурский 2

1 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук
119991 Москва, Ленинский пр., 31, Россия

2 Государственный университет “Дубна”
141982 Московская обл., Дубна, ул. Университетская, 19, Россия

3 Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского Российской академии наук
142432 Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 4, Россия

4 Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”
119049 Москва, Ленинский пр., 4, Россия

* E-mail: tyurin@igic.ras.ru

Поступила в редакцию 05.07.2023
После доработки 15.08.2023
Принята к публикации 16.08.2023

Аннотация

Работа посвящена изучению термодинамических свойств поликристаллических порошков дихалькогенидов рутения на основании собственных калориметрических измерений изобарной теплоемкости в широком интервале температур. По результатам исследований методами адиабатической и дифференциальной сканирующей калориметрии для дисульфида и диселенида рутения получены величины стандартных термодинамических функций: теплоемкости, энтропии, изменения энтальпии и приведенной энергии Гиббса в диапазоне 10−965 K. При 298.15 K для RuS2 рассчитаны $С_{р}^{^\circ }$ = 60.82 ± 0.12 Дж/(K моль), S° = 56.05 ± 0.11 Дж/(K моль), Н°(298.15 K) − Н°(0) = 9.75 ± ± 0.02 кДж/моль, Ф° = 23.34 ± 0.05 Дж/(K моль); для RuSe2 – $С_{р}^{^\circ }$ = 69.96 ± 0.14 Дж/(моль K), S° = 80.62 ± 0.16 Дж/(K моль), Н°(298.15 K) − Н°(0) = 13.05 ± 0.03 кДж/моль, Ф° = 36.85 ± 0.08 Дж/(K моль). На основании полученных данных выше 298 K определены эмпирические коэффициенты уравнений Майера–Келли и Ходаковского. Использование собственных значений абсолютной энтропии дихалькогенидов рутения, а также литературных данных позволило оценить энергию Гиббса образования для RuS2(кр.) и RuSе2(кр.) при 298.15 K.

Ключевые слова: теплоемкость, дисульфид рутения, диселенид рутения, лаурит, адиабатическая калориметрия, дифференциальная сканирующая калориметрия, энтропия, термодинамические функции

Список литературы

  1. Тюрин А.В., Полотнянко Н.А., Тестов Д.С., Чареев Д.А., Хорошилов А.В. Термодинамические функции дисульфида платины PtS2 в широком интервале температур // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 2. С. 125‒134. https://doi.org/10.31857/S0002337X20020177

  2. Полотнянко Н.А., Полотнянко Н.А., Тюрин А.В., Чареев Д.А., Хорошилов А.В. Теплоемкость и термодинамические функции PdS // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 7. С. 719‒726. https://doi.org/10.31857/S0002337X20070131

  3. Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем Справочник в 3 т. М.: Машиностроение, 2000. Т. 3. Кн. 2. 448 с.

  4. Fiechter S., Kühne H.M. Crystal Growth of RuX2 (X = S, Se, Te) by Chemical Vapour Transport and High Temperature Solution Growth // J. Cryst. Growth. 1987. V. 83. № 4. P. 517–522. https://doi.org/10.1016/0022-0248(87)90246-6

  5. Zhao H., Schils H.W., Raub C.J. Untersuchungen im System Ruthenium-Selen-Tellur // J. Less-Common Met. 1985. V. 113. № 1. P. 75–82. https://doi.org/10.1016/0022-5088(85)90149-3

  6. Yang T.R., Huang Y.S., Chyan Y.K., Chang J.D. Optical Absorption Studies of Pyrite-Type RuS2, RuSe2 and RuTe2 Single Crystals // Czech. J. Phys. 1996. V. 46. P. 2541–2542. https://doi.org/10.1007/BF02570257

  7. Svendensen S.R., Gronvold F., Westrum E.F. Thermodynamic Properties of RuSe2 from 5 to 1500 K // J. Chem. Thermodyn. 1987. V. 19. P. 1009–1022. https://doi.org/10.1016/0021-9614(87)90011-5

  8. https://catalogmineralov.ru/mineral/laurite.html

  9. Li Y., Li N., Yanagisawa K., Li X., Yan X. Hydrothermal Synthesis of Highly Crystalline RuS2 Nanoparticles as Cathodic Catalysts in the Methanol Fuel Cell and Hydrochloric Acid Electrolysis // Mater. Res. Bull. 2015. V. 65. P. 110–115. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2014.12.068

  10. Program PCPDFWIN Version 2.02 Copyright © 1999.

  11. Varushchenko R.M., Druzhinina A.I., Sorkin E.L. Low Temperature Heat Capacity of 1-Bromoperfluorooctane // J. Chem. Thermodyn. 1997. V. 29. № 6. 623−637. https://doi.org/10.1006/jcht.1996.0173

  12. http://www.physics.nist.gov/PhysRefData/Compositions

  13. Стрелков П.Г., Склянкин А.А. О воспроизводимости и точности численных значений энтальпии и энтропии конденсированных фаз при стандартных температурах // Прикл. мех. и техн. физика. 1960. № 2. С. 100−111.

  14. Иориш В.С., Толмач П.И. Методика и программа обработки экспериментальных данных по низкотемпературной теплоемкости с использованием аппроксимирующего сплайна // Журн. физ. химии. 1986. Т. 60. № 10. С. 2583−2587.

  15. Гурвич Л.В. ИВТАНТЕРМО – автоматизированная система данных о термодинамических свойствах веществ // Вестн. АН СССР. 1983. № 3. С. 54–65.

  16. Maier C.G., Kelley K.K. An Equation for the Representation of High-Temperature Heat Content Data // J. Am. Chem. Soc. 1932. V. 54. P. 3243−3246. https://doi.org/10.1021/ja01347a029

  17. Ходаковский И.Л. О новых полуэмпирических уравнениях температурной зависимости теплоемкости и объемного коэффициента термического расширения минералов // Вестн. ОНЗ РАН. 2012. Т. 4. Р. NZ9001. https://doi.org/10.2205/2012NZ_ASEMPG

  18. Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances // VCH. 1995. V. 2. 1885 p.

  19. Медведев В.А., Бергман Г.А., Васильев В.П. и др. Термические константы веществ (ред. Глушко В.П.). Вып. VI. М.: АН СССР, (ВИНИТИ), 1972.

  20. Rard J.A. Chemistry and Thermodynamics of Ruthenium and Some of Its Inorganic Compounds and Aqueous Species // Chem. Rev. 1985. V. 85. № 1. P. 1–39. https://doi.org/10.1021/cr00065a001

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал