Thermodynamic Properties of Thulium Stannate Tm2Sn2O7

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Thulium stannate with a pyrochlore structure was prepared by solid-phase synthesis. The heat capacity of polycrystalline Tm2Sn2O7 was measured by adiabatic and differential scanning calorimetry in the temperature range of 4.51–1573 K. The values of standard mole entropy, enthalpy change, and reduced Gibbs energy of Tm2Sn2O7 have been calculated from smoothed heat capacity values. The standard Gibbs energy of formation of polycrystalline thulium stannate at T = 298.15 K has been evaluated.

About the authors

A. V Tyurin

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: tyurin@igic.ras.ru
Moscow, Russian Federation

M. A Ryumin

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

G. E Nikiforova

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

K. S Gavrichev

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Moscow, Russian Federation

References

  1. Егорышева А.В., Эллерт О.Г., Гайтко О.М., Берсенева А.А., Максимов Ю.В. Магнитные свойства твердых растворов со структурой типа пирохлора Pr2xFe1+xSbO7, Bi2–xAxFeSbO7, A= La, Pr // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. С. 1106–1115. https://doi.org/10.7868/S0002337X16100079
  2. Эллерт О.Г., Егорышева А.В., Либерман Е.Ю., Голодухина С.В., Кирдянкин Д.И., Гайтко О.М. Сложные оксиды со структурой пирохлора (Ln1.8Fe0.2)FeSbO7 (Ln = Pr–Tb) в реакции окисления СО // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. № 12. С. 1335–1341. https://doi.org/10.1134/S0002337X19120030
  3. Zhang F., Zhao Y., Zhao X., Li Y., Tao Q., Zhu P., Wang X. Pressure-induced structural transition of pyrochlore Tm2Sn2O7 // J. Alloys Compd. 2023. V. 963. P. 171248. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171248
  4. Bondah-Jagalu V., Bramwell S.T. Magnetic susceptibility study of the heavy rare-earth stannate pyrochlores // Can. J. Phys. 2001. V. 79. P. 1381–1385. https://doi.org/10.1139/cjp-79-11/12-1381
  5. Денисова Л.Т., Изотов А.Д., Иртюго Л.А., Каргин Ю.Ф., Белецкий В.В., Денисов В.М. Высокотемпературная теплоемкость станнатов Er2Sn2O7 и Tm2Sn2O7 // Докл. Академии наук. 2017. Т. 472. № 2. С. 165–168. https://doi.org/10.1134/S0020168519120033
  6. Малышев В.M., Мильнер Г.А., Соркин Е.Л., Шибакин В.Ф. Автоматический низкотемпературный калориметр // Приборы и техника эксперимента 1985. Т. 6. С. 195−197.
  7. Varushchenko R.M., Druzhinina A.I., Sorkin E.L. Low temperature heat capacity of 1-bromoperfluorooctane // J. Chem. Thermodyn. 1997. V. 29. № 6. P. 623−637. https://doi.org/10.1006/jcht.1996.0173
  8. Sabbah R., Xu-wu An, Chickos J.S., Planas Leitão M.L., Roux M.V., Torres L.A. Reference materials for calorimetry and differential thermal analysis // Thermochim. Acta. 1999. V. 331. P. 93–204. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(99)00009-X
  9. Kennedy B.J., Hunter B.A., Howard C.J. Structural and bonding trends in tin pyrochlore oxides // J. Solid State Chem. 1997. V. 130. P. 58–65. https://doi.org/10.1006/jssc.1997.7277
  10. Powell M., Sanjeewa L.D., McMillen C.D., Ross K.A., Sarkis C.L., Kolis J.W. Hydrothermal crystal growth of rare earth tin cubic pyrochlores, R2Sn2O7 (R = La–Lu): Site ordered, low defect single crystals // Cryst. Growth Des. 2019. V. 19. P. 4920–4926. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.8b01889
  11. http://www.physics.nist.gov/PhysRefData/Compositions
  12. Voskov A.L., Kutsenok I.B., Voronin G.F. CpFit program for approximation of heat capacities and enthalpies by Einstein-Planck functions sum // Calphad. 2018. V. 61. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2018.02.001
  13. Voronin G.F., Kutsenok I.B. universal method for approximating the standard thermodynamic functions of solids // J. Chem. Eng. Data. 2013. V. 58. P. 2083. https://doi.org/10.1021/je400316m
  14. Скуратов С.М., Колесов В.П., Воробьев А.Ф. Термохимия. Ч. 2. Учебник для вузов. 1964. С. 265.
  15. Рюмин М.А., Тюрин А.В., Хорошилов А.В., Никифорова Г.Е., Гавричев К.С. Термодинамические свойства станната лютеция Lu2Sn2O7 в области 0–1871 K // Журн. неорган. xимии. 2024. T. 69. № 8. C. 1135–1143. http:// doi.org/10.31857/S0044457X24080068
  16. Печковская К.И., Никифорова Г.Е., Тюрин А.В., Кондратьева О.Н., Гуськов А.В., Рюмин М.А. Теплоемкость и термодинамические функции станната гадолиния в области 0−350 K // Журн. неорган. химии. 2022. T. 67. № 4. C. 476–482. https://doi.org/10.31857/S0044457X22040158
  17. Leitner J., Chuchvalec P., Sedmidubsky D., Strejc A., Abrman P. Estimation of heat capacities of solid mixed oxides // Thermochim. Acta. 2002. V. 395. P. 27–46. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(02)00177-6
  18. Leitner J., Voňka P., Sedmidubsky D., Svoboda P. Application of Neumann–Kopp rule for the estimation of heat capacity of mixed oxides // Thermochim. Acta. 2010. V. 497. P. 7–13. https://doi.org/10.1016/j.tca.2009.08.002
  19. Гуревич В.М., Гавричев К.С., Горбунов В.Е., Поляков В.Б., Минеев С.Д., Голушина Л.Н. Термодинамические свойства касситерита SnO2(к) в области 0–1500 K // Геохимия. 2004. № 10. С. 1096–1105.
  20. Zhang Y., Jung I. Critical evaluation of thermodynamic properties of rare earth sesquioxides (RE = La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Sc and Y) // Calphad. 2017. V. 58. P. 169–203. http://dx.doi.org/10.1016/j.calphad.2017.07.001
  21. Термические константы веществ. Справочник / Под ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ, 1965–1982.
  22. Lian J., Helean K.B., Kennedy B.J. et al. Effect of structure and thermodynamic stability on the response of lanthanide stannate pyrochlores to ion beam irradiation // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 2343. https://doi.org/10.1021/jp055266c
  23. Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides // Acta Crystallogr., Sect. A. 1976. V. 32. P. 751–767. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
  24. Konings R.J.M., Beneš O., Kovács A. et al. The thermodynamic properties of the f-elements and their compounds. Part 2. The lanthanide and actinide oxides // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2014. V. 43. P. 013101. http://doi.org/10.1063/1.4825256
  25. Bissengaliyeva M.R., Knyazev A.V., Bespyatov M.A., Gogol D.B., Taimassova Sh.T., Zhakupov R.M., Sadyrbekov D.T. Low-temperature heat capacity and thermodynamic functions of thulium and lutetium titanates and Schottky anomaly in Tm2Ti2O7 // J. Chem. Thermodyn. 2022. V. 165. P. 106646. https://doi.org/10.1016/j.jct.2021.106646
  26. Гагарин П.Г., Гуськов А.В., Гуськов В.Н., Хорошилов А.В., Гавричев К.С. Синтез и термодинамические свойства титаната тулия // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 9. С. 1329–1340. https://doi.org/10.31857/S0044457X24090135
  27. Рюмин М.А., Гуревич В.М., Хорошилов А.В., Тюрин А.В., Гавричев К.С. Теплоемкость и термодинамические функции ортофосфата тулия TmPO4 в области 10–1350 K // Журн. физ. химии. 2017. Т. 91. № 12. С. 2023–2029. https://doi.org/10.7868/S004445371711022X
  28. Ji Y., Beridze G., Bosbach D., Kowalski P.M. Heat capacities of xenotime-type ceramics: An accurate ab initio prediction // J. Nucl. Mater. 2017. V. 494. P. 172–181. http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2017.07.026

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).