Теплопроводность меди и серы: электропроводность :медь;сера,теплопроводность:медь;сера,плотность:медь сера; — Спрашивалка

Тестовая проверка знаний (8-й класс)

Тестовая проверка знаний

1. ВЕЩЕСТВОМ ЯВЛЯЕТСЯ

А) воздух

Б) медь

В) зеркало

Г) гранит

2. В СПИСКЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛИШНЕЕ –

А) плотность

Б) окисляемость

В) теплопроводность

Г) температура кипения

3. ДЛЯ АЛЮМИНИЯ НЕХАРАКТЕРНО ФИЗИЧЕСКОЕ СВОЙСТВО

а) электропроводность

б) теплопроводность

в) серебристо-белый цвет

г) газообразное состояние при обычных условиях

4. СМЕСЬЮ ЯВЛЯЕТСЯ

а) воздух

б) медь

в) кислород

г) сера

5. СМЕСЬ ЖЕЛЕЗА И СЕРЫ МОЖНО РАЗДЕЛИТЬ

А) намагничиванием

Б) фильтрованием

В) отстаиванием

Г) хроматографией

6. ОТ ПРИМЕСЕЙ ПЕСКА И ИЛА ВОДУ МОЖНО ОЧИСТИТЬ

А) действием магнита

Б) кристаллизацией

В) хроматографией

Г) фильтрованием

7. СМЕСЬ РАСТВОРА ПОВАРЕННОЙ СОЛИ И ДРЕВЕСНЫХ ОПИЛОК МОЖНО РАЗДЕЛИТЬ

А) фильтрованием

Б) фильтрованием и последующим выпариванием воды

В) отстаиванием

Г) выпариванием

8. К ФЗИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЯМ НЕ ОТНОСИТСЯ

А) Плавление железа

Б) Замерзание воды

В) горение свечи

Г) измельчение руды

9. ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИЕЙ ЯВЛЯЕТСЯ

А) горение

Б) плавление льда

В) оседание речного песка в воде

Г) смешивание порошков серы и железа

10. XVIII ВЕКА Учение о молекулах и атомах развивал

А) Демокрит

Б) Д.И.Менделев

В) М.В. Ломоносов

Г) Р. Бойль

11. ИЗ МОЛЕКУЛ
СОСТОИТ

А)железо

Б) алмаз

В) кислород

Г) алюминий

12. ИЗ
ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ НИЖЕ ВЕЩЕСТВ СЛОЖНЫМ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ

А) кислород

Б) вода

В) сульфид железа

Г) поваренная соль

13. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
АТОМНАЯ МАССА КАЛЬЦИЯ ПОКАЗЫВАЕТ, ЧТО АТОМ КАЛЬЦИЯ ТЯЖЕЛЕЕ 1/12 АТОМА УГЛЕРОДА В

А)12 раз

Б) 40 раз

В) 10 раз

Г) 20 раз

14. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
АТОМНАЯ МАССА ЖЕЛЕЗА РАВНА

А)26

Б) 56

В) 52

Г) 112

15. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА СЕРЫ РАВНА

А) 32

Б) 32 а. е.м..

В) 64

Г) 24 а.е.м.

16. ЧИСЛО ЧАСТИЦ В
2 МОЛЬ ЛЮБОВОГО ВЕЩЕСТВА

А) 6,02*10²³

Б) 6,02*10^-23

В)1*10²³

Г)12,04*10²³

17. КОЛИЧЕСТВО
ВЕЩЕСТВА ИЗМЕРЯЕТСЯ В

А) Г

Б) МОЛЬ

В) Г/МОЛЬ

Г) Л

18. МОЛЕКУЛ СОДЕРЖИТ ВОДА КОЛИЧЕСТВОМ ВЕЩЕСТВА

А) 1 моль

Б) 2 моль

В) 3 моль

Г) 4 моль

19. АТОМОВ ЖЕЛЕЗА СОСТАВЛЯЮТ

А) 2 моль

Б) 3 моль

В) 1 моль

Г) 0,5 моль

20. АТОМОВ МЕДИ В ОКСИДЕ Cu₂O равна

А) I

Б) II

В) IV

Г) 0

Р А З М И Н К А

1 команда

1. Определенный вид атомов. (химический элемент)

2. Химик, который ввел современное обозначение химических
элементов. (Берцелиус)

3. Подгруппа, куда входят элементы только больших периодов
(побочная)

4. Молярный объем газов при нормальных условиях (22,4
л/моль)

5. Вещество, образованное атомами разных химических
элементов (сложное)

6. Число Авогадро (6,02*10²³ молекул, атомов или
ионов)

7. Доля данного элемента в общей массе соединения (массовая
доля элемента)

8. Подгруппа элементов, куда входят элементы и больших и
малых периодов (главная)

9. Наименьшая частица вещества молекулярного строения
(молекула)

10. Как называется 1,2,3 периоды (малые периоды)

2 команда

1. Вещество, образованное атомами одного химического
элементов (простое)

2. Масса одного моля вещества (Молярная)

3. Наука о веществах и их превращениях (Химия)

4. То из чего состоят предметы и тела (Вещество)

5. Процессы, в ходе которых исходные вещества превращаются в
другие (хим. реакции)

6. Валентность кислорода (2)

7. Как называются 4,5,6,7 периоды (большие)

8. Последовательность элементов, в котором атомная масса
постепенно возрастает, а свойства элементов изменяются от металлических к
неметаллическим (периоды)

9. Горизонтально расположенные столбцы элементов со сходными
химическими свойствами (группы)

10. Совокупность элементов со сходными химическими
свойствами (Группы)

3 команда

1. Мельчайшая частица химического элемента (атом)

2. Автор атомно-молекулярного учения. (Ломоносов)

3. Совокупность атомов одного вида (химический элемент)

4 . Горизонтально расположенные столбцы элементов,
начинающиеся типичными металлами и заканчивающиеся инертными газами (периоды)

5. Способность атомов присоединять определенное число атомов
(валентность)

6. Процессы, в ходе которых новые вещества не образуются
(физические явления)

7. Валентность водорода (1)

8. Единица количества вещества (моль)

9. Единица молярной массы (г/моль)

10. Формула воды (Н₂О)

Н А Й Д И О Ш И Б К У

Каждый по очереди найдите и вычеркните неверные названия.
Побеждает та команда, которая первой правильно найдет и исправит все ошибки.

Х И М И Ч Е С К А Я Э С Т А Ф Е ТА

1. ЭТАП

СОСТАВИТЬ ХИМИЧЕСКУЮ ФОРМУЛУ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ С
ПОСТОЯННЫМИ ВАЛЕНТНОСТЯМИ

2. ЭТАП

НАЙТИ МОЛЯРНУЮ МАССУ ЭТОГО ВЕЩЕСТВА

3. ЭТАП

НАЙТИ МАССОВЫЕ ДОЛИ ЭЛЕМЕНТОВ ЭТОГО ВЕЩЕСТВА

4. ЭТАП

ЗНАЯ КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА ν ОПРЕДЕЛИТЬ МАССУ ИЛИ ЧИСЛО
МОЛЕКУЛ

5. ЭТАП

ЗНАЯ МАССУ НАЙТИ ЧИСЛО МОЛЕКУЛ ИЛИ ЗНАЯ ЧИСЛО МОЛЕКУЛ НАЙТИ
МАССУ

Тест по химии № 5

01. Символ элемента гадолиний — это:

1) Ga

2) Gd

3) Не

4) Но

02. Чистое вещество (в отличие от смесей) — это:

1) бронза

2) железный купорос

3) жидкое стекло

4) бромная вода

03. Массовая доля серы будет наибольшей для:

1) CS₂

2) SnS₂

3) SiS₂

4) GeS₂

04. Сумма коэффициентов в уравнении электролитической диссоциации сульфата
аммония равна:

1) 3

2) 4

3) 5

4) 6

05. Сумма коэффициентов в уравнении CrO₃+
Н₂0 = H₂rCr₂O₇
равна:

1) 3

2) 4

3) 5

4) 6

06. Количество вещества (моль), содержащееся в 60 г сульфата магния, равно:

1) 0,4

2) 0,5

3) 2

4) 2,4

07. Масса (в граммах) порции гидроксида алюминия, в которой содержится
3,01^.10²³ атомов кислорода, составит:

1) 13

2) 39

3) 78

4) 117

08. Углеводород, в котором орбитали всех атомов углерода
имеют sр³-гибридизацию:

1) пропилен

2) бензол

3) пропан

4) пропин

09. Формула водородного соединения элемента с электронной
конфигурацией 1s²2s²2р⁶Зs²Зр⁵:

1) ЭН

2) ЭН₂

3) ЭН₅

4) ЭН₇

10. Формула cелената натрия — это:

1) Na₂Se0₄

2) Nа₂SеО₃

3) NаCеО₃

4) Na₂Se

11. Длина связи наибольшая в молекуле:

1) IF₅

2) PF₅

3) BrF₅

4) 0F₂

12. Изопропилбромид взаимодействует с:

1) концентрированной серной кислотой

2) бромоводородом

3) спиртовым раствором гидроксида калия

4) азотом

13. Жидкость с приятным запахом, образующая при гидролизе два соединения с
равным числом атомов углерода, одно из которых может быть получено гидратацией
пропилена, — это:

1) изопропиловый эфир пропионовой кислоты

2) пропиловый эфир пропионовой кислоты

3) изопропилацетат

4) пропилацетат

14. Нейтральная среда образуется при растворении солей:

1) ВаСI₂ К₂О₃

3) Na₂S,
K₂SO₄

2) КNО₃, SгСI₂

4) К₂SiО₃, NH₄CI

15. Кислотность почвы можно увеличить введением:

1) NH₄NO₃

2) NаNО₃

3) NaCl

4) Na₂S0₄

l6, Растворимость хлорида натрия при 20⁰ С равна 35,9 г на 100 г воды. Массовая доля. (в процентах) вещества в насыщенном растворе составляет:

1) 26,4

2) 35,9

3) 56

4) 61

17. Гидроксид калия (конц.) реагирует с:

1) HNO₃, NaCI

2) Al, Al(OH)₃

3) Сu, Сu(ОН)₂

4) Ag, Ag₂O

18. Смесь оксида натрия (10 г) и натрия (10 г) обработали избытком разбавленной серной кислоты и собрали газ объёмом … (в литрах, н.у.).

1) 2,45

2) 4,9

3) 9,8

4) 19,6

19. Равновесие реакции С1_2(г) +
5F_2(г) 2СlF_5(г) + Q сместится вправо (—>) при:

1) повышении концентрации ClF₅,

2) повышении давления

3) повышении температуры

4) понижении концентрации Cl₂

20. Уравнение Н₂СО₃+ 2ОН^— =
СО₃^2- + 2Н₂О описывает взаимодействие:

1) Н₂СО₃ c Zn(OH)₂

2) H₂CO₃ с КОH

3) Н₂СО₃ с Аl(ОН)₃

4) Н₂СО₃ с NH₃^. Н₂О

21. Масса нитробензола (в граммах), необходимая для
получения анилина массой 69,72 г и практическим выходом 75%, составляет:

1) 140

2) 123

3) 100

4) 155

22. Хлороводород можно получить при взаимодействии:

1) NaCl (раствор), HNO₃ (конц.)

2) МаСl (тв.), H₂SO₄
(разб.)

3) NaC1 (раствор), Н₃РО₄ (конц.)

4) NaCl (тв.), H₂SO₄ (конц.)

23. Для молекулярного уравнения КNО₃
+ KOH + Fe = KNO₂ + К₂FеО₄
+ H₂O сумма коэффициентов равна:

1) 11

2) 12

3) 13

4) 14

24. При прокаливании какого вещества образуется кислород?

1) Fе₂(SО₄)₃

2) Fе(NО₃)₃

3) FеСО₃

4) FeS₂

25. В результате следующих превращений

образуется конечный продукт (Х₅):

l) анилин

2) N — этила
нилин

3) пара-бромэтилбензол

4) нитробензол.

Тест по химии № 6

01. Символ элемента тантал — это:

1) Te

2) Tm

3) Ta

4) Tl

02. Простое вещество (в отличие от сложных) — это:

1) медный купорос

2) едкий натр

3) озон.

4) анилин

03. Массовая доля углерода будет наибольшей для:

1) СС1₄

2) СН₂С1₂

3) СНС1₃

4) СН₃С1

04. Сумма коэффициентов в уравнении электролитической диссоциации нитрата
аммония равна;

1) 3

2) 4

3) 5

4) 6

05. Сумма коэффициентов в уравнении СиО + N₂О₅
= Cu(NO₃)₂
равнa:

1) 3

2) 4

3) 5

4) 6

06. Масса (в граммах) 44,8 л (н.у.) гаэообразного хлороводорода
равна:

1) 0,8

2) 14,6

3) 18,25

4) 73

07. Объём порции пропана (в литрах, и.у.), содержащей 6,02^.10²³
атомов водорода, составит:

1) 2,8

2) 5,б

3) 22,4

4) 179,2

08. Углеводород, в котором орбитали всех атомов углерода
имеют sp-гибридизацию:

1) бутадиен-1,3

2) этин

3) пропин

4) бутин-2

09. Иону Са²⁺ соответствует электронная
конфигурация:

1) 1s²2s²2р⁶3s²Зр⁶4з²

2) 1s²2s²2р⁶Зs²Зр⁶3d²

3) ls²2s²2р⁶3s²3р⁶

4) Is²2s²2р⁶Зs²Зр⁶4s²4р²

10. Формула хромовой кислоты — это:

1) Н₃СгО₃

2) Н₂СгО₄

3) Н₂СrО₃

4) Н₃[Сг(ОН)₆]

11. Полярность ковалентной связи наибольшая в молекуле:

1) HCI

2) NН₃

3) Н₂О

4) НF

12. Бутан и бутадиен-l,3 можно распознать:

1) бромной водой

2) концентрированной азотной кислотой

3) спиртовым раствором гидроксида натрия

4) аммиачным раствором оксида серебра(1)

13. Вещество. с характерным запахом, изменяет окраску
лакмуса, с цинком выделяет водород, даёт реакцию серебряного зеркала-это:

1) уксусная кислота

2) муравьиная кислота

3) уксусный альдегид

4) муравьиный альдегид

14. Нейтральная среда образуется при растворении солей:

1) ВаС1₂, Sг(NО₃)₂

2) ВаСl₂, NН₄С1

3) SrC1 К₃РО₄

4) K₂SО₃, KCI

15. В качестве связующего в строительных растворах
используется:

1) NаС1

2) FeSO₄

3) Са(ОН)₂

4) СuSО₄

16. Растворимость нитрата калия при 30⁰ С равна 46 г на 100 г воды.
Массовая доля (в процентах) вещества в насыщенном растворе составляет

1) 2,17

2) 31,5

3) 46

4) 54

17. Карбонат аммония реагирует в растворе с:

1) KOH, СО₂

2) NaCI, НNО₃

3} ВаСl₂, К₂СО₃

4) 0₂, СО₂

18. При поглощении углекислого газа раствором гидроксида
кальция, в результате чего выпадает осадок массой 74 г, расход газа (в литрах, н.у.) составил:

1) 8,3

2) 125

3) 166

4) 332

19. Равновесие реакции Сu₂0_(г)
+ 2HС1_(г) 2CuCI_(г),+ Н₂0_(г) +Q
сместится вправо (—>) при:

1) повышении температуры

2) повышении давления

3) дополнительном введении Cu₂0

4) дополнительном введении CuCI

20. Неэлектролиты — это:

1) ZnCl₂, Н₂О

2) HCI, С₂Н₅ОН

3) C₂H₁₂O₆, NaOH

4) С₁₂Н₂₂О₁₁, C₂H₅OH

21. После пропускания этилового спирта массой 184 г через трубку с нагретым оксидом алюминия получили этилен объёмом 67,2 л (н.у.) и практическим выходом … (в процентах).

1) 75

2) 93

3) 66

4) 82

22. Медь из сульфата меди(11) в растворе можно получить при
взаимодействии с:

1) Zn

2) Na

3) Ag

4) Са

23. Для молекулярного уравнения KMnO₄
+ H₂S0₄+
К1 = MnSO₄+ Н₂О+ I₂+ K₂SO₄ сумма коэффициентов равна:

1) 30

2) 36

3) 41

4) 47

24. К смеси газов HCl + NO + СО добавили избыток О₂, смесь пропустили
через раствор щелочи. Непоглощённая смесь газов это:

1) NO+ СО

2) СО+ О₂

3) HCl+ NO

4) NO+ O₂

25. В результате следующих превращений

образуется конечный продукт (Х₅):

1) 2,4,6-тринитротолуол

2) 2,3,4-. тринитротолуол

3) 2,3,5-тринитротолуол

4) 1,3,5-тринитробензол

Приложение 1

Свариваемость меди | Сварка металлов

Deprecated function: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls в функции menu_set_active_trail() (строка 2396 в файле /home/nhlstar/domains/svarkametallov.ru/public_html/includes/menu.inc).

Медь сваривается плохо ввиду ее высокой теплопроводности, жидкотекучести и повышенной склонности к образованию трещин при сварке.

Теплопроводность меди при комнатной температуре в шесть раз больше теплопроводности технического железа, поэтому сварка меди и ее сплавов должна производиться с увеличенной погонной тепловой энергией, а во многих случаях с предварительным и сопутствующим подогревом основного металла.

При переходе из твердого состояния в жидкое медь выделяет большое количество теплоты (скрытая теплота плавления), поэтому сварочная ванна поддерживается в жидком состоянии более длительное время, чем при сварке стали. Повышенная жидкотекучесть меди затрудняет ее сварку в вертикальном, горизонтальном и особенно в потолочном положениях.

«Водородная болезнь»

Водород в присутствии кислорода оказывает отрицательное действие на свойства меди. Водород, проникающий в медь при повышенных температурах сварки, реагирует с кислородом оксида меди (Cu₂O + 2Н → Н₂O + 2Сu), образует водяной пар, который, стремясь расшириться, приводит к появлению мелких трещин. Это явление при сварке меди называют «водородной болезнью». Если сваривать медь покрытыми медными электродами без подогрева свариваемого изделия (с быстрым охлаждением), то возникают горячие трещины.

Однако при сварке с подогревом, создающим условия медленного охлаждения, водяной пар в большинстве случаев до затвердевания металла выходит наружу; небольшая часть водяного пара остается между слоем сварочного шлака и поверхностью металла шва. В результате этого поверхность металла шва после удаления еще горячего шлака становится неровной с мелкими углублениями, что можно избежать при очень медленном охлаждении шва и шлака.

Чем больше содержится кислорода в свариваемой меди, тем значительнее проявляется «водородная болезнь».

Наличие примесей

Примеси в меди мышьяка, свинца, сурьмы, висмута и серы затрудняют сварку. Они практически не растворяются в меди, не образуют с ней легкоплавкие химические соединения, которые, находясь в свободном состоянии, располагаются по границам зерен и ослабляют межатомные связи. В результате под действием растягивающей усадочной силы в процессе охлаждения сварного соединения образуются горячие трещины. Поэтому содержание каждой из вредных примесей (кислорода, висмута, свинца в меди и в сварочных материалах) не должно быть более 0,03%, а для особо ответственных сварных изделий — 0,01 %.

Коэффициент линейного расширения меди больше коэффициента линейного расширения железа, в связи с чем сварочные деформации при сварке конструкций из меди и ее сплавов несколько больше, чем при сварке сталей.

Теплопроводность элементов – Справочник по теплопроводности Angstrom Sciences

Теплопроводность	Имя	Символ	#
0,0000364 Вт/смK	Радон	Р-н	86
0,0000569 Вт/смK	Ксенон	Хе	54
0,000089 Вт/смK	Хлор	Кл	17
0,0000949 Вт/смK	Криптон	Кр	36
0,0001772 Вт/смK	Аргон	Ар	18
0,0002598 Вт/смK	Азот	Н	7
0,0002674 Вт/смK	Кислород	О	8
0,000279 Вт/смK	Фтор	Ф	9
0,000493 Вт/смK	Неон	Не	10
0,00122 Вт/смK	Бром	Бр	35
0,00152 Вт/смK	Гелий	Он	2
0,001815 Вт/смK	Водород	Х	1
0,00235 Вт/смK	Фосфор	П	15
0,00269 Вт/смK	Сера	С	16
0,00449 Вт/смK	Йод	я	53
0,017 Вт/смK	Астатин	В	85
0,0204 Вт/смK	Селен	Se	34
0,0235 Вт/смK	Теллур	Те	52
0,063 Вт/смK	Нептуний	Нп	93
0,0674 Вт/смK	Плутоний	Пу	94
0,0782 Вт/смK	Марганец	Мн	25
0,0787 Вт/смK	Висмут	Би	83
0,0834 Вт/смK	Меркурий	рт. ст.	80
0,1 Вт/смK	Америций	Ам	95
0,1 Вт/смK	Калифорния	См.	98
0,1 Вт/смK	Нобелий	№	102
0,1 Вт/смK	Кюриум	См	96
0,1 Вт/смK	Лоуренсиум	Лр	103
0,1 Вт/смK	Фермиум	ФМ	100
0,1 Вт/смK	Эйнштейний	Эс	99
0,1 Вт/смK	Берклиум	Бк	97
0,1 Вт/смK	Менделевий	Мд	101
0,106 Вт/смK	Гадолиний	Гд	64
0,107 Вт/смK	Диспрозий	Дай	66
0,111 Вт/смK	Тербий	Тб	65
0,114 Вт/смK	Церий	Се	58
0,12 Вт/смK	Актиний	Ас	89
0,125 Вт/смK	Празеодим	Пр	59
0,133 Вт/смK	Самарий	См	62
0,135 Вт/смK	Лантан	Ла	57
0,139 Вт/смK	Европий	ЕС	63
0,143 Вт/смK	Эрбий	Er	68
0,15 Вт/смK	Франций	Пт	87
0,158 Вт/смK	Скандий	Sc	21
0,162 Вт/смK	Гольмий	Хо	67
0,164 Вт/смK	Лютеций	Лу	71
0,165 Вт/смK	Неодим	Нд	60
0,168 Вт/смK	Тулий	Тм	69
0,172 Вт/смK	Иттрий	Д	39
0,179Вт/смK	Прометий	вечера	61
0,184 Вт/смK	Барий	Ба	56
0,186 Вт/смK	Радий	Ра	88
0,2 Вт/смK	Полоний	ПО	84
0,219 Вт/смK	Титан	Ти	22
0,227 Вт/смK	Цирконий	Зр	40
0,23 Вт/смK	Гафний	Хф	72
0,23 Вт/смK	Резерфордий	РФ	104
0,243 Вт/смK	Сурьма	Сб	51
0,274 Вт/смK	Бор	Б	5
0,276 Вт/смK	Уран	У	92
0,307 Вт/смK	Ванадий	В	23
0,349 Вт/смK	Иттербий	Ыб	70
0,353 Вт/смK	Стронций	Старший	38
0,353 Вт/смK	Свинец	Пб	82
0,359 Вт/смK	Цезий	цезий	55
0,406 Вт/смK	Галлий	Га	31
0,461 Вт/смK	Таллий	Тл	81
0,47 Вт/смK	Протактиний	Па	91
0,479 Вт/смK	Рений	Ре	75
0,502 Вт/смK	Мышьяк	Как	33
0,506 Вт/смK	Технеций	ТК	43
0,537 Вт/смK	Ниобий	№	41
0,54 Вт/смK	Торий	Т	90
0,575 Вт/смK	Тантал	Та	73
0,58 Вт/смK	Дубниум	Дб	105
0,582 Вт/смK	Рубидий	руб	37
0,599 Вт/смK	Германий	Гэ	32
0,666 Вт/смK	Олово	Сн	50
0,716 Вт/смK	Платина	Пт	78
0,718 Вт/смK	Палладий	Пд	46
0,802 Вт/смK	Железо	Fe	26
0,816 Вт/смK	Индий	В	49
0,847 Вт/смK	Литий	Ли	3
0,876 Вт/смK	Осмий	ОС	76
0,907 Вт/смK	Никель	Ni	28
0,937 Вт/смK	Хром	Кр	24
0,968 Вт/смK	Кадмий	CD	48
1 Вт/смK	Кобальт	Со	27
1,024 Вт/смK	Калий	К	19
1,16 Вт/смK	Цинк	Цин	30
1,17 Вт/смK	Рутений	Ру	44
1,29 Вт/смK	Углерод	С	6
1,38 Вт/смK	Молибден	Пн	42
1,41 Вт/смK	Натрий	Нет	11
1,47 Вт/смK	Иридий	Ир	77
1,48 Вт/смK	Кремний	Си	14
1,5 Вт/смK	Родий	Рх	45
1,56 Вт/смK	Магний	Мг	12
1,74 Вт/смK	Вольфрам	Вт	74
2,01 Вт/смK	Кальций	Са	20
2,01 Вт/смK	Бериллий	Быть	4
2,37 Вт/смK	Алюминий	Ал	13
3,17 Вт/смK	Золото	Золото	79
4,01 Вт/смK	Медь	Медь	29
4,29 Вт/смK	Серебро	Аг	47

Энтальпии теплоемкости меди и сульфидов меди

Содержание

• Низкотемпературные тепловые возможности
• Высокотемпературные энтальпии
• Стандартные энальпии и энергии Gibbs. и сульфид меди является одним из серии термодинамических исследований горнорудного бюро важных для металлургии соединений меди. Несмотря на важность меди и сульфидов меди в переработке меди, термодинамические данные для этих веществ либо неполны, либо недостаточны. Такие термодинамические свойства необходимы для более эффективного извлечения меди из сульфидных руд обжигом, а также для контроля загрязняющих веществ оксидов серы, образующихся в процессе обжига. Таким образом, термодинамические данные будут способствовать максимальной производительности и минимальным энергозатратам при переработке меди и родственных веществ.

  В данном исследовании низкотемпературные теплоемкости измерялись адиабатическим калориметром, а высокотемпературные энтальпии – капельным калориметром с медным блоком. Результаты этих калориметров были объединены с теплотой образования при 298,15 К из литературы, чтобы получить табличные значения основных термодинамических свойств для сульфида меди (Cu2S) и сульфида меди (CuS).

  Это исследование CuS (ковеллита) было предпринято: (1) для увеличения низкотемпературной теплоемкости Андерсона ниже 56 до почти 0 К и (2) для измерения высокотемпературных энтальпий.

  Термодинамические исследования Cu2S (халькоцит) были предприняты: (1) чтобы расширить данные Андерсона о низких температурах ниже 56 до почти 0 K; (2) расширить значения теплоемкости, указанные Кубашевским, Йостом и Кубашевским, выше 823 К; (3) для измерения высокотемпературных энтальпий, поскольку значения, рассчитанные Келли от 350 до 1400 К, были основаны на неполных и разрозненных данных, сообщенных Беллати и Луссаной в 1888-89 гг. для температуры между 273 и 463 К, Борнеманном и Хенгстенбергом в 1920 для диапазона от 273 до 1373 К и Уайтом в 1933 г. для диапазона от 303 до 1173 К; и для измерения энтальпий жидкого состояния.

  Настоящим исследованием установлена ​​температура перехода 720 К для Cu2S, что заметно отличается от 623 К, рассчитанных Келли по приведенным ранее разрозненным данным исследователей. Температуры перехода 376, 720 и 1400 К Cu2S из настоящего исследования согласуются с фазовыми равновесиями и термодинамическими исследованиями, представленными в ссылках, перечисленных ниже. В связи с тем, что подобным исследованиям сульфидов меди в последние годы уделяется значительное внимание ученых различных специальностей, публикации, касающиеся фазовых переходов, широко рассеяны в литературе различных направлений. Хотя перечисление всех авторов, работавших над Cu2S и CuS, выходит за рамки данной статьи, список некоторых публикаций дает руководство по поиску первоначальных исследователей. Это Кинг, Мах и Панкрац, Крейг и Скотт, Роузбум, Юнд и Куллеруд, Хансен и Андерко, а также дополнения к последнему, сделанные Эллиоттом и Шанком.

  В недавних исследованиях термодинамических свойств соединений меди, проведенных Горным бюро, Стьюв, Ричардсон и Кинг измерили низкотемпературную теплоемкость и стандартную энтальпию образования оксисульфата меди; Ко и Ричардсон сообщили о стандартных энтальпиях образования бромидов меди и меди; Ричардсон и Браун определили энтальпию образования малахита; Ферранте измерил высокотемпературные энтальпии сульфата и оксисульфата меди; Тейлор, Браун и Тейлор получили теплоту образования и низкотемпературную теплоемкость цианида меди; Панкратц и Кинг исследовали энтальпии выше 29. 8,15 К для халькопирита и борнита; Мах, Панкрац, Веллер и Кинг представили теплоемкости, энтальпии, энтальпии образования и энергии Гиббса образования для оксидов меди и меди; Адами и Кинг сообщили о теплоте образования безводного сульфата меди; Веллер измерил низкотемпературную теплоемкость безводного сульфата меди; Барани, Панкрац и Веллер исследовали низкотемпературную теплоемкость, высокотемпературную энтальпию и стандартную энтальпию образования медных и медных ферритов. Кроме того, монография о термодинамических свойствах меди и ее неорганических соединений была составлена ​​Кингом, Ма и Панкрацем.

  Материалы

  Синтетический Cu2S был приготовлен реакцией меди с соответствующим количеством сублимированной серы. Медь была свежеприготовлена ​​в виде порошка путем преобразования пластины чистотой 99,999% в порошок оксида меди с последующим восстановлением водородом при 800°С. 1 день и 685°С в течение 5 дней. Этот продукт измельчали, просеивали, анализировали и корректировали по составу. Затем повторялся тот же цикл нагревания. Химический анализ образца показал 790,79% меди и 20,20% серы по сравнению с теоретическими 79,85% меди и 20,15% серы. Оптическая эмиссионная спектроскопия показала, что образец содержал менее 0,01% металлических примесей. Рентгеновская дифрактограмма продукта совпадала с той, что приведена в Каталоге порошковых рентгеновских данных ASTM для орто-гомбического Cu2S, который, как недавно показал Эванс, на самом деле имеет сложную моноклинную структуру.

  Синтетический CuS готовили так же, как описано для Cu2S, за исключением циклов нагревания. Реагенты нагревали при 285°С в течение 1 сут, при 500°С в течение 2 сут и при 400°С в течение 6 сут. После анализов корректировали состав продукта и повторяли тот же цикл нагревания. Окончательный химический анализ показал 66,43% меди и 33,50% серы по сравнению с теоретическими 66,46% меди и 33,54% серы. Металлических примесей методом оптической эмиссионной спектроскопии обнаружено не было. Рентгеновская дифрактограмма соответствовала приведенной в каталоге ASTM для гексагонального CuS.

  Экспериментальная работа и результаты

  Результаты измерений калориметрических исследований выражены в терминах термохимической калорийности (1 калория = 4,1840 Дж). Температуры относятся к Международной практической температурной шкале 1968 года. Взвешивания были скорректированы на вакуум. В Таблице атомных весов 1973 г. указана молекулярная масса 159,152 для Cu2S и 95,606 для CuS.

  Низкотемпературная теплоемкость

  Измерения теплоемкости образцов проводились в диапазоне от 5 до 310 К с помощью адиабатического калориметра, описанного Стьювом, Ричардсоном и Кингом. Температуры образцов в диапазоне от 16 до 310 К измерялись платиновым

  термометр, калиброванный Национальным бюро стандартов. Температуры ниже 16 К измерялись калиброванным германиевым термометром. Изменения температуры в калориметре до ±0,0001 К определялись потенциометрически.

  Калориметр имеет медный сосуд для проб емкостью 90 мл, который был заполнен пробой массой 272,781 г Cu2S или 109,468 г CuS. После вакуумирования сосуда его снова заполнили примерно 5,4 х 10 -5 моль газообразного гелия для лучшего теплообмена с порошкообразным образцом. Экспериментальные измерения теплоемкости для обоих сульфидов перечислены в таблице 1 и показаны графически на рисунке 1. Общая неопределенность измерений для любого соединения оценивается как ±5 % ниже 10 K, ±1 % от 10 до 30 K, ±0,1 % от 30 до 310 К. Измерения для Cu2S в целом имели меньшие отклонения от гладкой кривой, чем для CuS. Измеренная теплоемкость Cu2S была плавной функцией температуры, тогда как теплоемкость CuS имела очень небольшой скачок около 48–52 К. Никаких переходов не наблюдалось ни с одним из сульфидов в измеренном диапазоне температур.

  Теплоемкость сульфидов была экстраполирована до 0 К путем построения графика зависимости Cp/T от T2. Эти экстраполированные данные и экспериментальные значения были компьютерно аппроксимированы гладкими кривыми полиномиальными функциями. Затем эти функции использовались для расчета гладких теплоемкостей и соответствующих термодинамических величин при выбранных температурах, показанных в таблицах 2-3.

  Высокотемпературные энтальпии

  Энтальпии выше 298,15 К измерялись с помощью капельного калориметра, описанного Дугласом и Кингом. Этот калориметр с изотермической рубашкой имеет медный блок с теплоемкостью примерно 1,51 ккал/град. Термометр сопротивления был намотан на медный блок и имел перенесенный мостовой тип, описанный Майером. Устройство было модифицировано, чтобы включить более чувствительный потенциометр и систему нулевого детектора. Эта система может разрешать изменения температуры, эквивалентные ±0,00005 К. Температура образца в печи измерялась с помощью термопары платина-10% родий-платина, которая была откалибрована по температуре плавления чистого золота. До и после измерения энтальпии вещества калориметр калибровали электрически и всю аппаратуру проверяли измерением энтальпии чистого оксида магния (периклаз). Масса образца плюс контейнер периодически проверялась на постоянство во время экспериментальных измерений.

  Контейнеры для образцов для экспериментальных измерений представляли собой капсулы из чистого кварцевого стекла; энтальпии для пустых капсул измерялись в отдельных экспериментах. Капсулы заполняли порошкообразными образцами, вакуумировали и герметизировали пламенем, а часть капсулы, содержащую образец, погружали в ледяную воду. Масса образца CuS составила 7,79049 г. Массы образцов для Cu2S составили 7,82646, 7,80144, 8,17838 и 8,84168 г. Дополнительные образцы Cu2S были необходимы для установления кривой энтальпийной функции в жидком состоянии, т. е. выше 1400 К, поскольку стеклянные ампулы в калориметре растрескивались при измерениях выше температуры плавления.

  Экспериментальные энтальпии относительно 298,15 К для сульфидов меди и меди приведены в табл. 4. Для получения наилучшего соответствия гладких кривых этим данным значения были аппроксимированы полиномиальными функциями с помощью компьютера. . Во время этой процедуры были предприняты меры для плавного объединения высокотемпературных энтальпий с низкотемпературными данными, приведенными в предыдущем разделе. Затем полиномиальные функции использовались для расчета гладких значений энтальпий и связанных с ними свойств теплоемкости, энтропии и функций энергии Гиббса выше 298,15 К. Эти термодинамические величины приведены в таблицах 5-6 для выбранных температурных интервалов. Значения при 298,15 и 300 К взяты из низкотемпературных данных. Энтальпии больше 10 и меньше 50 ккал/моль округляли до 0,005 единицы. Экстраполяция значений CuS до 780 K из последнего достоверного экспериментального измерения при 740,9 была основана на разумных проекциях гладких значений. Постоянство данных по теплоемкости в жидком состоянии Cu2S позволило экстраполировать данные до 1600 К от последнего достоверного измерения 15090,3 K. Стандартная погрешность измерения составляла 0,1% для CuS и 0,2% или меньше для Cu2S. Последнее исключает 0,9 % для трех измерений ниже перехода 376 К, где точность измерений значительно меньше, чем при температуре выше 400 К. Оценки энтальпий в таблицах 5-6 имеют абсолютную погрешность около ±0,4 %.

  Примечание. -Значения в скобках являются экстраполяцией.

  В дополнение к перечислению значений энтальпии в таблицах 4-6 для Cu2S и CuS, эти данные показаны графически на рисунке 2 как (H°-H°298)/(Т-298. 15) в зависимости от температуры. Это выражение представляет собой среднюю теплоемкость и поэтому выражается в кал/градус моль. Хотя при объединении высокотемпературных и низкотемпературных данных непрерывность была установлена ​​вплоть до 260 К, кривые на рис. 2 были расширены только до низкотемпературного значения 300 К.

  Кривая средней теплоемкости для CuS на рис. 2 имеет закономерный ход от 300 до 780 К. Разложение CuS проявлялось аномально высоким тепловым эффектом, эквивалентным 1,7% выше кривой для экспериментального измерения при 7790,4 K, и глобулярной серой, появляющейся на внутренней стенке стеклянной капсулы. Разложение было также подтверждено рентгеноструктурным анализом содержимого капсулы, который показал, что образец содержал небольшое количество дигенита (Cu1,8S) и серы, помимо CuS. Однако небольшое количество разложения, вероятно, имело место в последнем зарегистрированном измерении при 760,8 К. Это измерение было на 0,4 % выше кривой, тогда как предыдущие семь измерений в температурном диапазоне 123 К отличались от кривой только на 0,04 % или менее. Разложенный образец рекомбинирует с образованием CuS после нагревания примерно до 725 К в течение 2 часов в герметичной капсуле. Затем оказалось возможным воспроизвести значения энтальпии, ранее полученные при более низких температурах. Для проверки фазовой стабильности ниже 780 К отдельные образцы охлаждали от 600 и 700 К до 298 К в калориметре таким же образом, как и при энтальпийных измерениях, а затем подвергают рентгеноструктурному анализу. В обоих случаях дифрактограммы соответствовали картинам исходного материала для гексагональной формы CuS при комнатной температуре.

  Сложное термическое поведение Cu2S показано тремя обратимыми переходами на рис. 2. Переходы твердое тело-твердое были обнаружены при 376 и 720 К с изотермическим поглощением тепла 0,865 и 0,280 ккал/моль. Над каждым из этих переходов данные по теплоемкости таблицы 5, полученные из энтальпий, показывают довольно необычное поведение уменьшающихся значений с

  повышение температуры. Измерения энтальпии, проведенные выше, а затем ниже переходов при 376 и 720 К, подтвердили обратимость фазовых переходов, вновь оказавшись на кривой средней теплоемкости. Третий переход из твердого состояния в жидкое был обнаружен при температуре около 1400 К с теплотой плавления 3,070 ккал/моль. Быстрая обратимость фазовых переходов была подтверждена охлаждением отдельных образцов от температур выше трех переходов 376, 720 и 1400 К до 298 K в калориметре при тех же условиях, что и для измерения энтальпии, а затем в течение нескольких минут подвергают эти образцы рентгеноструктурному анализу. Такие испытания проводились примерно при 600, 1000 и 1500 К. Было проведено дополнительное испытание примерно при 350 К, чтобы нагреть образец ниже перехода при 376 К. Все образцы вернулись к стабильной эталонной форме моноклинного Cu2S, и ни один форма выявляется рентгенологически. Повторный анализ тех же образцов через 2 месяца не выявил структурных изменений. Эта тщательная программа была соблюдена, чтобы убедиться, что после закалки в калориметре форма при комнатной температуре была такой же, как и у каждой формы, обнаруженной в этом исследовании, и чтобы убедиться, что не было очень медленных переходов при комнатной температуре. Закалка из жидкого состояния, в частности, вызывала подозрения ввиду малой измеренной теплоты плавления 3,070 ккал/моль. Рентгеноструктурным анализом образцов, использованных для измерения энтальпии, была обнаружена только комнатная форма моноклинной формы Cu2S.

  Переход при 720 К для Cu2S был установлен 12 измерениями энтальпии, выполненными в пределах 34° от температуры перехода. На рис. 2 и в табл. 4 показаны результаты четырех измерений, расположенных вдоль линии изотермического перехода в пределах 1° от перехода при 720 К. Эта температура перехода была первоначально определена из измерений энтальпии при минимальном времени пребывания в печи 1,5 часа. Для подтверждения температуры перехода были проведены дополнительные измерения с временем пребывания, намного превышающим минимальное. Измерения со временем пребывания в 11–46 раз больше, чем минимальные установленные энтальпии ниже, в и выше точки перехода при температурах 700,5 (17 часов), 720,5 (19ч), 720,9 (43 ч), 727,1 (69 ч) и 740,6 К (21 ч).

  Измерения энтальпии Cu2S выше точки плавления 1400 K привели к растрескиванию капсул из кварцевого стекла. Это растрескивание было вызвано легким видимым расстеклованием кварцевого стекла, чему, вероятно, способствовало либо изменение объема образца при быстром замораживании в калориметре, либо смачивание стенок капсулы жидкостью с последующей деформацией капсулы при замораживание. Растрескивание стеклянной капсулы произошло внутри калориметра без потери образца, так что было получено достаточное количество успешных измерений для жидкого состояния, прежде чем оно было прервано при 1,509..3 K. Рентгеноструктурный анализ образцов из треснутых капсул не показал отличий от исходного материала.

  Сглаженные значения энтальпии для сульфидов из таблиц 5-6 были дополнены уравнениями для лучшего удовлетворения потребностей различных пользователей, особенно в инженерных приложениях. Келли описал метод вывода, основанный на уравнении, впервые рекомендованном Майером и Келли, и на графической процедуре, разработанной Шорнейтом. Далее следуют полученные уравнения, выраженные в ккал/моль, вместе с температурными диапазонами достоверности и средними отклонениями от гладких данных.

  Стандартные энтальпии и энергии Гиббса образования

  Стандартные энтальпии и энергии Гиббса образования были рассчитаны как функции температуры для Cu2S и CuS путем объединения приращений энтальпии и энтропии настоящего исследования с дополнительными данными из литературы. Были проведены расчеты и для реакций меди с S2(г). Дополнительные данные, необходимые для расчетов, были получены из различных источников. Стандартная энтальпия образования при 298,15 К для S2(g) взято у Вагмана и др. Кинг, Маха и Панкратц были источником энтальпий и энтропий для Cu(s,l) и стандартных энтальпий образования для Cu2S и CuS. Приращения энтальпии и энтропии выше 298,15 К для S(c,l) были получены от West и скорректированы для соответствия Международной практической температурной шкале 1968 г. Остальные термодинамические свойства для S(c,l) и S2(g) были из таблиц JANAF.

  Результаты расчетов приведены в таблицах 7-10, в которых помимо энтальпий и энергий Гиббса также указаны константы равновесия. 9

  Кинг, Мах и Панкрац составили монографию о термодинамических свойствах веществ, важных для металлургии меди. Этот сборник был спонсирован Международной ассоциацией исследований меди. На момент публикации сборника настоящее исследование высокотемпературных энтальпий для Cu2S и CuS было завершено. Таким образом, сглаженные значения энтальпии были включены в компиляцию, чтобы сделать ее максимально полной. Эти энтальпии были указаны в сборнике с низкотемпературными теплоемкостями, измеренными Андерсоном. После публикации компиляции теплоемкости были измерены повторно, в первую очередь для расширения данных Андерсона ниже 56 К. Когда новые теплоемкости были объединены с теми же экспериментальными энтальпиями, результирующие гладкие энтальпии, приведенные здесь, оказались такими же, как и приведенные в компиляции для CuS, и немного изменился только между 298 и 376 К для Cu2S. Следовательно, энтальпии, указанные для Cu2S в компиляции, по-прежнему достаточно хорошо согласуются с новыми теплоемкостями настоящего исследования.

  Низкотемпературная теплоемкость Cu2S и CuS измерялась с помощью адиабатического калориметра в настоящем исследовании и калориметра с изотермической рубашкой в ​​исследованиях Андерсона. Его данные в среднем примерно на 1% превышали теплоемкость этого исследования, за исключением около 295 К, где разница была ближе к -0,5% для Cu2S и 0,5% для CuS. Андерсон получил приращение энтропии для CuS как S ° 298-S ° 56 = 13,29 кал / градус моль, а часть ниже 56 К оценивается как 2,64 кал / градус моль. Эти значения привели к S ° 298 = 15,9 ± 0,3 кал / град моль, что хорошо сравнимо с S ° 298 = 16,05 кал / град моль этого исследования. В случае Cu2S Андерсон сообщил о S°298 = 28,9±0,5 кал/град моль, что хорошо согласуется с S°298 = 27,76 кал/град моль настоящей работы. Его оценка энтропии ниже 56 К как 6,06 кал/град моль примерно на 0,6 единицы выше, чем определено в настоящей работе.

  В литературе не сообщалось об измерениях высокотемпературных энтальпий для CuS. Верхний температурный предел стабильности CuS в 780 К был принят из исследований Куллеруда. Эта температура согласуется с результатами настоящего исследования, которое показало, что разложение произошло при 779 К и, возможно, началось около 761 К.

  Измерения энтальпии Cu2S показали три обратимых перехода, о которых сообщалось ранее. Для первого перехода от моноклинной к гексагональной структуре в литературе приведены температуры от 364 до 388 К. Настоящее исследование установило этот переход между 370,2 и 380,2 К для средней температуры 375 К. Однако 376 К было принято у Йоста и Кубашевского и Кубашевского, поскольку их измерения теплоемкости с помощью адиабатической калориметрии ниже 400 К более чувствительны, чем измерения энтальпии с помощью капли. калориметрия. Изотермическая теплота перехода 0,865 ккал/моль из настоящей работы выгодно отличается от значения около 0,920 ккал/моль, о которых сообщают Йост и Кубашевски, и 0,889 ккал/моль, измеренные Кубашевски. Настоящие результаты также хорошо согласуются с температурой перехода 388 К и поглощением тепла 0,896 ккал/моль, измеренными с помощью калориметра постоянного нагрева Уеда, и 376 К и 0,920 ккал/моль, рассчитанными Келли.

  Второй переход для Cu2S был установлен при температуре 720 К. Сообщалось о разбросе температур примерно от 678 до 743 К для перехода из-за медленного поведения. Бартон писал: «Инверсия плохо определена; он подвержен значительному гистерезису, потому что атомы серы должны переходить из гексагональной в наиболее плотную кубическую упаковку при нагревании». Роузбум заявил: «Хотя эту структуру нельзя охладить до комнатной температуры, инверсия происходит медленно вблизи температуры перехода, и этот факт объясняет погрешность в 20 градусов. Однако инверсия происходит быстро на 50° выше или ниже перехода». Это медленное поведение не наблюдалось в настоящих измерениях энтальпии, выполненных при времени пребывания в печи, в 11 раз превышающем минимальное значение 1,5 часа. Температура 720 К и поглощение тепла 0,280 ккал/моль, определенные для перехода из этого исследования, хорошо согласуются с 717 К и 0,287 ккал/моль, указанными Йостом и Кубашевским, 708 К, и 0,306 ккал/моль, измеренными Кубашевским, 723 К. и 0,090 ккал/моль по данным Уеды, и 703 К и 0,110 ккал/моль по данным Вехефрица по измерениям гальванических элементов. Температура перехода в настоящем исследовании не соответствует 623 К, рассчитанным Келли, но согласуется с его теплотой перехода 0,200 ккал/моль.

  Третьим переходом Cu2S было конгруэнтное плавление при 1400 К, взятое из измерений, сделанных Дженсеном с использованием дифференциального термического анализа. Текущие измерения энтальпии не определили точку плавления из-за эффекта предварительного плавления при 1381,9.K, что показало аномально высокий тепловой эффект на 1,2% выше кривой на рисунке 2. Следовательно, данные были экстраполированы до 1400 K из последнего достоверного экспериментального измерения при 1304,4 K. В литературе сообщается о температурах от 1400 до 1403 K для точка плавления. Настоящее исследование определило теплоту плавления как 3,070 ккал/моль по сравнению с 2,700 ккал/моль, измеренными с помощью водяного калориметра Йохансена и Фоллмера, 2,700 ккал/моль по измерениям дифференциального термического анализа Менделевича, Крестовникова и Глазора, 2,300 ккал/моль. из экстраполяции данных о равновесии Ричардсона и Антилла и значений, рассчитанных Келли, что дает либо 2,900 ккал/моль по исследованию Фридриха или 5.500 ккал/моль по усреднению данных Труте и Фридриха.

  Высокотемпературные измерения Cu2S другими организациями ограничены. Йост и Кубашевски сообщили об измерениях теплоемкости между 203 и 803 К; однако их значения не были занесены в таблицу, а были представлены графически. Их данные отличались от настоящего исследования на ± 1% или меньше. Кубашевский свел в таблицу значения теплоемкости, измеренные от 223 до 803 К. Его значения отличались от данных настоящего исследования на ±0,03% или менее. Келли рассчитал энтальпии между 350 и 1400 К по неполным и разрозненным данным исследователей, приведенным во введении.