Синтез и термодинамические функции дихалькогенидов рутения в широком интервале температур

Тюрин А. В.; Чареев Д. А.; Полотнянко Н. А.; Хорошилов А. В.; Пузанова И. Г.; Згурский Н. А.

doi:10.31857/S0002337X23110155

Синтез и термодинамические функции дихалькогенидов рутения в широком интервале температур

Authors: ¹, ²^,3, ², ¹, ³^,4, ²
Affiliations:
1. Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук
2. Государственный университет “Дубна”
3. Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского Российской академии наук
4. Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”
Issue: Vol 59, No 11 (2023)
Pages: 1272-1282
Section: Articles
URL: https://journals.rcsi.science/0002-337X/article/view/252405
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X23110155
EDN: https://elibrary.ru/LNJMXY
ID: 252405

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

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.

Keywords

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

About the authors

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова
Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: tyurin@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 31

Государственный университет “Дубна”; Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского Российской академии наук

Email: tyurin@igic.ras.ru
Россия, 141982, Московская обл., Дубна, ул. Университетская, 19; Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 4

Государственный университет “Дубна”

Email: tyurin@igic.ras.ru
Россия, 141982, Московская обл., Дубна, ул. Университетская, 19

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова
Российской академии наук

Email: tyurin@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр., 31

Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского Российской академии наук; Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”

Email: tyurin@igic.ras.ru
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 4; Россия, 119049, Москва, Ленинский пр., 4

Государственный университет “Дубна”

Email: tyurin@igic.ras.ru
Россия, 141982, Московская обл., Дубна, ул. Университетская, 19

References

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
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
Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем Справочник в 3 т. М.: Машиностроение, 2000. Т. 3. Кн. 2. 448 с.
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
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
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
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
https://catalogmineralov.ru/mineral/laurite.html
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
Program PCPDFWIN Version 2.02 Copyright © 1999.
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
http://www.physics.nist.gov/PhysRefData/Compositions
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.
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.
Гурвич Л.В. ИВТАНТЕРМО – автоматизированная система данных о термодинамических свойствах веществ // Вестн. АН СССР. 1983. № 3. С. 54–65.
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
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
Barin I. Thermochemical Data of Pure Substances // VCH. 1995. V. 2. 1885 p.
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.
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