Оксид-гидроксид железа

FeO(OH) (г). Термодинамические свойства газообразного гидроксидоксида железа в стандартном состоянии в интервале температур 100 - 6000 К приведены в табл. FeOOH.

Молекулярные постоянные, использованные для расчета термодинамических функций FeOOH приведены в табл. Fe.8. Структура и спектр молекулы FeOOH в газовой фазе экспериментально не исследовались. По аналогии с НВO2 и HAIO2 для молекулы FeOOH принята угловая структура симметрии Cs с линейным фрагментом O=Fe-O. Произведение главных моментов инерции рассчитано на основании геометрических параметров r(Fe=O) = 1.62 ± 0.05 Å (как в FeO2), r(Fe‑O) = 1.82 ± 0.05 Å (как в FeOH) и r(ОН) = 0.96 ± 0.02 Å и ÐH-O-Fe = 115 ± 10° (как в НВО2 и НAlО2). Погрешность IAIBICсоставляет 7·10-117 г3·см6. Основные частоты колебаний FeOOH оценены сравнением соответствующих частот в молекулах FeO2, FeOH, HBO2 и НА1О2. При оценке величины частоты деформационного колебания Н-O-Fe учитывались данные, полученные в спектре кристаллов FeOOH [71ЦЫМ/СМЫ]. В работе Хауге и др. [79HAU/GRA] в матрице из Аr для молекулы HFeOH получено значение валентной частоты Fe-OH (680 см‑1) близкое к принятому. Погрешности принятых значений частот колебаний оценены в 150 см‑1 для n1, 100 см‑1 для n2, n3, n5 и 50 см‑1n4, n6.

Статистический вес основного электронного состояния принят таким же, как в молекуле FeF3. По аналогии с FeF3 можно ожидать, что энергии возбужденных электронных состояний молекулы FeOOH превышают 50000 см‑1, поэтому эти состояния не учитывались при расчете термодинамических функций.

Термодинамические функции FeOOH(r) вычислены в приближении "жесткий ротатор - гармонический осциллятор" по уравнениям (1.3) - (1.6), (1.9), (1.10), (1.122) - (1.124), (1.128) и (1.130) без учета возбужденных электронных состояний. Погрешности рассчитанных термодинамических функций обусловлены грубой оценкой молекулярных постоянных FeOOH (1.5, 2.2, 3 и 3 Дж×К‑1×моль‑1), а также приближенным характером расчета и составляют в значениях Φº(T)при 298.15, 1000, 3000 и 6000 К 2, 3.5, 6 и 8 Дж×К‑1×моль‑1.

Ранее таблицы термодинамических функций FeOOH (г) не рассчитывались.

Константа равновесия реакции FeOOH(г) = Fe(г) + 2O(г) + H(г) вычислена по значению DrH°(0) = 1196.281 ± 50 кДж×моль‑1, соответствующему принятой энтальпии образования:

DfH°(FeOOH, г, 0) = -75 ± 50 кДж×моль‑1.

Величина оценена сопоставлением энергий связей в молекулах FeO, FeO2, FeOH и Fe(OH)2.

АВТОРЫ

Осина Е.Л. j_osina@mail.ru

Гусаров А.В. a-gusarov@yandex.ru

Класс точности
6-G

Оксид-гидроксид железа FeO(OH)(г)

 Таблица 2079
FEO(OH)=FE+2O+H      DrH°  =  1196.281 кДж × моль-1
T C°p (T) F° (T) S° (T) H° (T)  -  H° (0) lg K° (T) T
K Дж × K-1 × моль-1 кДж × моль-1 K
100.000
200.000
298.150
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
1000.000
1100.000
1200.000
1300.000
1400.000
1500.000
1600.000
1700.000
1800.000
1900.000
2000.000
2100.000
2200.000
2300.000
2400.000
2500.000
2600.000
2700.000
2800.000
2900.000
3000.000
3100.000
3200.000
3300.000
3400.000
3500.000
3600.000
3700.000
3800.000
3900.000
4000.000
4100.000
4200.000
4300.000
4400.000
4500.000
4600.000
4700.000
4800.000
4900.000
5000.000
5100.000
5200.000
5300.000
5400.000
5500.000
5600.000
5700.000
5800.000
5900.000
6000.000
37.545
46.815
53.996
54.116
59.688
63.630
66.407
68.449
70.038
71.343
72.457
73.431
74.295
75.066
75.756
76.374
76.929
77.427
77.875
78.278
78.641
78.968
79.264
79.532
79.775
79.996
80.197
80.380
80.548
80.702
80.843
80.973
81.092
81.202
81.304
81.398
81.486
81.567
81.642
81.713
81.779
81.840
81.897
81.951
82.002
82.049
82.094
82.136
82.175
82.212
82.248
82.281
82.312
82.342
82.370
82.397
82.423
82.447
82.470
82.492
82.513
195.687
220.627
236.690
236.952
249.667
260.296
269.510
277.677
285.027
291.718
297.865
303.554
308.852
313.811
318.475
322.878
327.049
331.012
334.788
338.394
341.846
345.156
348.336
351.397
354.346
357.193
359.944
362.605
365.182
367.681
370.106
372.462
374.752
376.980
379.149
381.263
383.324
385.334
387.297
389.215
391.089
392.921
394.713
396.468
398.186
399.869
401.519
403.136
404.723
406.279
407.807
409.307
410.781
412.229
413.652
415.051
416.427
417.780
419.111
420.422
421.712
229.919
258.954
279.034
279.368
295.743
309.512
321.372
331.770
341.017
349.344
356.920
363.872
370.300
376.277
381.866
387.114
392.061
396.740
401.179
405.400
409.425
413.270
416.950
420.480
423.870
427.131
430.272
433.302
436.229
439.058
441.796
444.449
447.022
449.519
451.945
454.303
456.597
458.831
461.007
463.129
465.198
467.219
469.191
471.119
473.004
474.847
476.651
478.417
480.147
481.841
483.503
485.132
486.730
488.298
489.837
491.349
492.834
494.293
495.727
497.137
498.524
3.423
7.665
12.625
12.725
18.430
24.608
31.117
37.865
44.792
51.863
59.054
66.350
73.737
81.206
88.747
96.355
104.020
111.738
119.504
127.312
135.158
143.039
150.951
158.891
166.856
174.845
182.855
190.884
198.931
206.993
215.070
223.161
231.264
239.379
247.505
255.640
263.784
271.937
280.097
288.265
296.440
304.621
312.808
321.000
329.198
337.400
345.607
353.819
362.035
370.254
378.477
386.703
394.933
403.166
411.401
419.640
427.881
436.124
444.370
452.617
460.868
-612.5027
-298.2227
-194.3640
-193.0566
-140.3109
-108.5844
-87.3898
-72.2246
-60.8338
-51.9626
-44.8575
-39.0382
-34.1842
-30.0734
-26.5472
-23.4889
-20.8111
-18.4468
-16.3439
-14.4612
-12.7659
-11.2311
-9.8350
-8.5597
-7.3899
-6.3131
-5.3186
-4.3972
-3.5411
-2.7436
-1.9987
-1.3015
-.6474
-.0325
   .5466
1.0930
1.6095
2.0984
2.5620
3.0022
3.4207
3.8191
4.1990
4.5615
4.9079
5.2392
5.5564
5.8605
6.1523
6.4325
6.7018
6.9608
7.2102
7.4506
7.6823
7.9059
8.1219
8.3306
8.5324
8.7276
8.9167
100.000
200.000
298.150
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
1000.000
1100.000
1200.000
1300.000
1400.000
1500.000
1600.000
1700.000
1800.000
1900.000
2000.000
2100.000
2200.000
2300.000
2400.000
2500.000
2600.000
2700.000
2800.000
2900.000
3000.000
3100.000
3200.000
3300.000
3400.000
3500.000
3600.000
3700.000
3800.000
3900.000
4000.000
4100.000
4200.000
4300.000
4400.000
4500.000
4600.000
4700.000
4800.000
4900.000
5000.000
5100.000
5200.000
5300.000
5400.000
5500.000
5600.000
5700.000
5800.000
5900.000
6000.000

M = 88.8537
DH° (0)  =  -75.000 кДж × моль-1
DH° (298.15 K)  =  -79.795 кДж × моль-1
S°яд  =  9.053 Дж × K-1 × моль-1

F°(T)  =  388.014892578 + 49.6645736694 lnx - 0.00305463979021 x-2 + 0.601827979088 x-1 + 228.134460449 x - 494.53125 x2 + 626.502197266 x3
(x = T ×10-4;   298.15  <  T <   1500.00 K)

F°(T)  =  448.817077637 + 75.7517547607 lnx - 0.0379404947162 x-2 + 2.56024551392 x-1 + 17.3945274353 x - 10.2809371948 x2 + 3.21186256409 x3
(x = T ×10-4;   1500.00  <  T <   6000.00 K)

27.05.96

Таблица Fe.8. Значения молекулярных постоянных, а также s и px, принятые для расчета термодинамических функций FeO2, FeOH, FeOOH, Fe(OH)2, FeF2, FeF3, FeCl2, FeCl3, FeOCl, FeBr2, FeBr3, FeI2 и FeI3.

Молекула

Состояние

n1

n2

n3

n4

n5

n6

I×1039

s

px
   

см-1

      

г×см2

    

FeO2

-

870

517

946

-

-

-

1.1×102а

2

5

FeOHб

X6D

650

350(2)

3700

-

-

-

7.8

1

2

FeOOH

X6A1¢

900

700

3700

300

1100

300

33а

1

6

Fe(OH)2б

X5D

3700(2)

735(2)

150(2)

350(4)

-

-

20

2

2

FeF2б

X5D

600

149(2)

768

-

-

-

19.7

2

2

FeF3

X6A1¢

652

130

729(2)

180(2)

-

-

6.7×103а

6

6

FeCl2б

X5D

350

88(2)

492

-

-

-

54.5

2

2

FeCl3

X6A1¢

370

116

465(2)

102(2)

-

-

1.3×105а

6

6

FeOCl

-

900

200(2)

450

-

-

-

30

1

6

FeBr2б

X5D

200

70(2)

400

-

-

-

1.4×102

2

2

FeBr3

X6A1¢

220

80

360(2)

70(2)

-

-

2.3×106а

6

6

FeI2б

X5D

142

53(2)

335

-

-

-

2.6×102

2

2

FeI3

X6A1¢

160

70

300(2)

50(2)

-

-

1.5×107а

6

6

Примечания.

а Приведено значение IAIBIC×10117 г3×см6 .

б Энергии возбужденных состояний (в см-1) и их мультиплетность:

FeOH:    150(2), 300(2), 450(2), 600(2), 750(2), 4500(12), 6500(6), 8000(8), 13500(28), 17500(6),

               20000(5)

Fe(OH)2: 200(2), 400(2), 600(2), 800(2), 6000(10), 10000(5)

FeF2 :      200(2), 400(2), 600(2), 800(2), 6000(10), 10000(5)

FeCl2:     200(2), 400(2), 600(2), 800(2), 4600(10), 7140(5)

FeBr2:     200(2), 400(2), 600(2), 800(2), 4500(10), 7000(5))

FeI2:        200(2), 400(2), 600(2), 800(2), 4500(10), 7000(5))

Список литературы

[71ЦЫМ/СМЫ] Цымбал Е.П., Смышляев С.И., Оробей В.Г. - 'Тр. Полит. инст.', Краснодар, 1971, No.40, с.60-66
[79HAU/GRA] Hauge R.H., Gransden S.E., Kauffman J.W., Margrave J.L. - '10th Research Symposium on Characterization of High Temperature Vapors and Gases.NBS Special Publication 561.', Washington: NBS, 1979, 1, p.557-566