Метод групповых вкладов позволяет стандартную теплоту образования, абсолютное значение энтропии в стандартном состоянии и коэффициенты температурной зависимости теплоемкости простым суммированием вкладов соответствующих групп. Для энтальпии и энтропии существуют таблицы вкладов для органических веществ в твердом, жидком и газообразном состоянии – метод Домальски-Хиринг (Domalski-Hearing) из книги «Perry's chemical engineers' handbook. Physical and chemical data».
Теплоемкость жидких органических соединений может быть рассчитана по методу Ружички-Домальски (Ruzicka-Domalski) из книги «Perry's chemical engineers' handbook. Physical and chemical data».
где A, В, D – коэффициенты полиномиальной регрессии, находимые из вкладов групп по формулам
Пример: рассчитать теплоту образования, энтропию образования и коэффициенты температурной зависимости теплоемкости жидкого ацетона
Сведем величины групповых вкладов [Perry's chemical engineers' handbook. Physical and chemical data / R. H. Perry, [et al.]. – 7-th ed. – [S. l.]: McGraw-Hill, 2008. – 2582 p.] в таблицу и просуммируем их
|
|
Группа | ΔН | S | a | b | d |
С(3Н,С) | -47,61 | 83,3 | 3,8452 | −0,33997 | 0,19489 |
СО(2С) | -152,76 | 33,81 | 5,4375 | 0,72091 | −0.18312 |
Σ | -247,98 | 200,41 | 13,1279 | 0,04097 | 0,20666 |
Сравним полученные величины со справочными данными [Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономарёвой. – 10-е изд., испр. и дополн. – СПб.: Иван Фёдоров, 2003. – 240 с.].
ΔН | S | a | b | d | |
Σ | -247,98 | 200,41 | 13,1279 | 0,04097 | 0,20666 |
Справочник | -248,11 | 200,41 |
|
Дополнительно проверим сходимость теплоемкости при произвольной температуре:
1) По справочным данным теплоемкость ацетона в жидком состоянии постоянна в широком интервале температур и равна:
2) По расчетным значениям:
Примечание: Для пересчета найденных коэффициентов к виду уравнения
можно воспользоваться соотношениями:
Рассчитаем
Полученными коэффициентами можно пользоваться в дальнейших расчетах теплоты реакции и энтропии