Научная статья на тему 'ТЕРМОХИМИЯ ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ СУЛЬФАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ'

ТЕРМОХИМИЯ ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ СУЛЬФАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
89
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СУЛЬФАТЫ ЛИТИЯ / НАТРИЯ И КАЛИЯ / ВОДНО-СПИРТОВЫЕ РАСТВОРЫ / ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ / ЭНТАЛЬПИЯ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Борисов И.М., Ведерникова Т.Г., Бармасова Р.Р., Воробьева Е.В.

Приводятся результаты экспериментального определения тепловых эффектов смешивания насыщенных водных растворов сульфатов лития, натрия и калия с этанолом или изопропанолом. Рассмотрены факторы, оказывающие влияние на суммарный тепловой эффект разбавления водных растворов солей щелочных металлов спиртом: выделение теплоты при образовании смесей воды и спирта, пересольватация ионов и выделение теплоты при образовании осадков солей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Борисов И.М., Ведерникова Т.Г., Бармасова Р.Р., Воробьева Е.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THERMOCHEMISTRY OF HYDROALCOHOL SOLUTIONS OF SULPHATES OF ALKALI METALS

When an organic solvent is added to hydro solutions, the physicochemical properties of inorganic salts change. The thermal effects of mixing saturated hydro solutions of lithium, sodium, and potassium sulfates with monohydric alcohols, namely ethanol or isopropanol, were experimentally determined. To interpret the experimental data, the factors that influence the total thermal effect of diluting hydro solutions of alkali metal salts with alcohol were considered: heat release during the formation of mixtures of water and alcohol, change in ion composition, and heat release during salt precipitation. Differences in the properties of lithium, sodium, and potassium sulfates in terms of the contribution to the thermal effect of dilution of saturated aqueous solutions of salts with alcohols were found. Under the conditions of the experiments on the dilution of Li2SO4 solutions with both ethanol and isopropanol, the value of the thermal effect of changing in ion composition and precipitation (ΔH2 + ΔH3) has a positive value, and exothermicity is generally provided due to the thermal effect of mixing water with alcohol. In the case of two other salts (Na2SO4 and K2SO4) the total value of the thermal effect of changes in ion composition and the thermal effect of the formation of salt crystals, due to a decrease in their solubility, which is due to a decrease in the polarity of the medium, has a negative value, which is an additional contribution to the exothermicity of the process of diluting solutions of these salts with alcohol.

Текст научной работы на тему «ТЕРМОХИМИЯ ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ СУЛЬФАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ»

УДК: 544.6.018.44

DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2022.1.12

ТЕРМОХИМИЯ ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ СУЛЬФАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

© И. М. Борисов1,2*, Т. Г. Ведерникова1, Р. Р. Бармасова1, Е. В. Воробьева3

1Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы

Россия, Республика Башкортостан, 450008 г. Уфа, ул. Октябрьской революции, 3а.

2Уфимский государственный нефтяной технический университет Россия, Республика Башкортостан, 450064 г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

3Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины Республика Беларусь, 246019 г. Гомель, ул. Советская, 104.

Тел.: +7 (34 7) 242 03 70.

*ЕтаИ: borisovim@yandex.ru

Приводятся результаты экспериментального определения тепловых эффектов смешивания насыщенных водных растворов сульфатов лития, натрия и калия с этанолом или изопро-панолом. Рассмотрены факторы, оказывающие влияние на суммарный тепловой эффект разбавления водных растворов солей щелочных металлов спиртом: выделение теплоты при образовании смесей воды и спирта, пересольватация ионов и выделение теплоты при образовании осадков солей.

Ключевые слова: сульфаты лития, натрия и калия, водно-спиртовые растворы, тепловые эффекты, энтальпия.

Введение

При добавлении органического растворителя к водным растворам происходит изменение физико-химических свойств неорганических солей, например, таких как растворимость и электропроводность из-за изменения полярности среды [1-9]. Это связано также с пересольватацией ионов и изменением энергии межмолекулярных связей вода-органический растворитель [10-13]. Естественно, пересольватация ионов и выпадение осадков из-за снижения растворимости соли сопровождаются изменением энергетического состояния ионов и водно-спиртовых растворов в целом. В продолжение этих исследований в настоящей работе изучены тепловые эффекты процессов разбавления насыщенных водных растворов сульфатов лития, натрия и калия добавками этанола и изопропанола.

Методика эксперимента

Тепловой эффект процесса разбавления насыщенных водных растворов сульфатов лития, натрия

и калия измеряли с помощью калориметра УЛК «Химия» с цифровым индикатором температуры в оС с точностью три значащие цифры после запятой. Эксперимент основан на использовании зависимости энтальпии процесса АН от скачка температуры AT в ходе эксперимента:

АН = k*AT. (1)

Коэффициент пропорциональности (постоянная калориметра) в уравнении (1) находили в модельном опыте растворения KCl в дистиллированной воде с известным тепловым эффектом при заданной концентрации. Постоянная калориметра равна k = 0.852.

В ходе эксперимента к насыщенному раствору сульфата щелочного металла (или дистиллированной воды) прибавляли заданный объем спирта согласно табл. 1, сохраняя общий объем смеси постоянным.

Таблица 1

Объемные соотношения в системе раствор соли - спирт

Объем насыщенного раствора соли (или воды), мл_

Объем спирта, мл

Содержание спирта, % объемных

1 45 5 10

2 40 10 20

3 35 15 30

4 30 20 40

5 25 25 50

6 20 30 60

7 15 35 70

8 10 40 80

9 5 45 90

Обсуждение результатов

Водные растворы сульфатов лития, натрия и калия - это равновесные термодинамические системы, в которых соли подвергаются электролитической диссоциации, а образующиеся ионы гидрати-руются молекулами воды. При добавлении этанола или изопропанола к водным растворам солей происходят следующие процессы:

- разрушаются ассоциаты вода-вода и образуются новые ассоциаты вода-спирт, сопровождающиеся суммарным тепловым эффектом ДШ;

- пересольватация ионов, т.е. частичный разрыв связей в системе катион металла (или анион кис-лоты)-молекула воды в сольватной оболочке и образование новых связей катион металла (или анион кислоты)-молекула спирта в сольватной оболочке с суммарным тепловым эффектом ДН2;

- выделение энергии при образовании кристаллов солей из-за снижения их растворимости вследствие понижения полярности среды [1-3] в водно-спиртовых растворах с тепловым эффектом ДНз.

Таким образом, суммарная энтальпия процесса равна:

ДНобщ = ДН1 + ДН2 + ДНз . (2)

На первом этапе были определены тепловые эффекты межмолекулярных взаимодействий молекул смешанного растворителя вода+спирт, полученного при добавлении спирта к воде (табл. 2).

Из табл. 2 видно, что при добавлении спирта к воде происходит выделение теплоты. Величина ДН1 включает в себя следующие изменения энергии:

- затраты энергии на разрыв межмолекулярных связей вода-вода в объеме раствора ДН4;

- затраты энергии на разрыв межмолекулярных связей спирт-спирт в объеме раствора ДН5;

- выделение энергии при образовании новых межмолекулярных связей вода-спирт в объеме раствора ДНб.

Следовательно:

ДН1 = ДН4 + ДН5 + ДНб. (3)

Очевидно, что экзотермичность связана с тем, что при образовании связей вода-спирт (ДНб) выделяется больше энергии в сравнении с расходом энергии на разрыв полярных связей вода-вода (е = 78.5) и спирт-спирт. Изопропанол (е = 18.3) имеет более низкую диэлектрическую проницаемость по сравнению с этанолом (е = 24.3) и поэтому образует более слабые водородные связи с водой. Вследствие этого выделяется меньше энергии (ДНб), что приводит к меньшей экзотермичности в опытах с изопропано-лом (табл. 2).

При разбавлении спиртом насыщенных водных растворов сульфатов щелочных металлов также выделяется теплота (табл. 3-4).

Таблица 2

Тепловые эффекты смешивания воды со спиртами, Т = 298 К ■ А Н1, кДж в системах Ы20-СпН2п+10Н

Концентрация спирта, % объемных 1 C2H5OH | iC3H7OH

10 1.08 0.65

20 1.95 0.82

30 2.34 1.38

40 2.94 1.98

50 3.50 2.32

60 4.01 2.78

70 4.52 3.12

80 4.97 3.60

90 5.15 3.99

Таблица 3

Тепловой эффект разбавления насыщенных водных растворов сульфатов лития, натрия и калия этанолом, Т = 298 К

-А Нрбщ, кДж в системах Me2SO4-H2O-C2H5OH

Концентрация спирта, % объемных | U2SO4 | Na2SO4 | K2SO4

10 0.25 1.31 1.11

20 0.34 2.75 2.04

30 0.51 3.71 2.48

40 0.64 4.53 3.13

50 0.69 5.50 3.80

60 0.75 6.68 4.47

70 0.81 7.26 5.04

80 0.98 7.94 5.55

90 1.04 8.09 5.73

Таблица 4

Тепловой эффект разбавления насыщенных водных растворов сульфатов лития, натрия и калия изопропанолом, Т = 298 К

- А Нобщ, кДж в системах Ме2804-Н20-Ю3Н70Н

Концентрация спирта, % объемных | ^04 | №2804 | К2804

10 0.21 1.40 0.89

20 0.29 1.70 1.16

30 0.48 2.30 2.18

40 0.57 3.07 3.26

50 0.63 3.54 3.72

60 0.69 4.08 4.36

70 0.76 4.71 5.16

80 0.85 5.45 5.93

90 0.95 5.92 6.40

Таблица 5

Вклад сульфатов лития, натрия и калия в тепловой эффект разбавления насыщенных водных растворов солей этанолом, Т = 298 К

_АН + АНз, кДж в системах Ме>ДО4-Н20-С2Н50Н__

Концентрация спирта, % объемных | Ц2804 | №2804 | К2804 '

10 0.83 - 0.23 - 0.03

20 1.61 - 0.80 - 0.09

30 1.83 - 1.37 - 0.14

40 2.30 - 1.59 - 0.19

50 2.81 - 2.00 - 0.30

60 3.24 - 2.67 - 0.46

70 3.71 - 2.74 - 0.52

80 3.99 - 2.97 - 0.58

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

90 4.11 - 2.94 - 0.58

Таблица 6

Вклад сульфатов лития, натрия и калия в тепловой эффект разбавления насыщенных водных растворов солей изопропанолом, Т = 298 К

АН2 + АНз, кДж в системах Ме2804-Н20-Ю3^0Н

Концентрация

спирта, ^04 №2804 К2804

% объемных

10 0.44 - 0.75 - 0.24

20 0.53 - 0.88 - 0.34

30 0.90 - 0.92 - 0.80

40 1.41 - 1.09 - 1.28

50 1.69 - 1.22 - 1.40

60 2.03 - 1.30 - 1.58

70 2.36 - 1.59 - 2.04

80 2.75 - 1.85 - 2.33

90 3.04 - 1.93 - 2.41

Полученные экспериментальные данные, приведенные в табл. 3-4, показывают, что разбавление насыщенных водных растворов сульфатов щелочных металлов является экзотермическим процессом. Величина теплового эффекта зависит от природы соли и спирта во всем диапазоне варьирования соотношения объемов раствора соли и спирта. Наименьшая экзотермичность наблюдается в опытах с растворами сульфата лития.

Одним из факторов наблюдаемой экзотермич-ности служит выделение теплоты при смешивании

спирта с водой в составе растворов солей. Для выявления роли растворенных солей на энергетические процессы в изучаемых опытах были определены значения АН2 + АН3 = АНобщ - АН1 с использованием формулы (2) и данных табл. 2-4. Результаты проведенных расчетов представлены в табл. 5-6, из которых видно, что сульфаты натрия и калия способствуют выделению теплоты при разбавлении их насыщенных растворов спиртами. При разбавлении спиртом растворов сульфата лития, наоборот, стадии с участием этой соли являются эндотермичными.

Полученные результаты можно объяснить следующим образом. Процесс пересольватации ионов при разбавлении водных растворов солей добавками спирта включает следующие стадии:

- частичный разрыв связей катион металла-мо-лекула воды гидратированного иона (ДН7);

- частичный разрыв связей анион-молекула воды (ДН8);

- образование новых связей катион металла-мо-лекула спирта (ДН9);

- образование новых связей анион-молекула спирта (ДНю).

Первые две стадии требуют затрат энергии, а последующие стадии сопровождаются выделением теплоты. Величины ДН8 и ДН10 для всех изученных солей одинаковы, и поэтому различия в тепловых эффектах в табл. 5-б связаны с энтальпиями ДН7 и ДН9. Катион лития имеет наименьший радиус (0.078 нм) по сравнению с катионами натрия (0.116 нм) и калия (0.133 нм) при одинаковом заряде. Поэтому Ы+ имеет наибольший поверхностный заряд. Вследствие этого он способен координировать от 4 до 12 молекул воды, а ионы №+ и К+ -от 4 до 8 молекул воды в зависимости от соотношения содержания соли и воды в растворе [14]. С другой стороны, катион лития имеет самое большое значение энтальпии гидратации (-531.4 кДж/моль) по сравнению с энтальпиями гидратации катионов натрия (-422.6 кДж/моль) и калия (-338.9 кДж/моль) [15]. Таким образом, при пересольватации от катиона лития необходимо оторвать значительно больше молекул воды, затратив при этом наибольшее количество энергии. Поэтому эндотермичность значения ДН7 будет убывать в ряду Ы+ > №+ > К+. Эти затраты энергии частично компенсируются за счет выделения теплоты при образовании более слабых связей катион металла-молекула спирта (ДН9) по сравнению со связями катион металла-молекула воды (вода более полярная в сравнении со спиртом). Общепринято считать, что в водных растворах первая гидратная сфера катионов щелочных металлов достаточно устойчивая и молекулы воды прочно связаны с катионом. В условиях проведенных опытов содержание спирта варьируется в широком диапазоне от 10 до 90% объемных и поэтому можно предположить, что молекулы спирта способны вытеснить молекулы воды и из первой сольватной сферы. Это приводит к дополнительным затратам энергии, что, видимо, и является одной из причин возрастания эндотермичности в опытах с сульфатом лития (табл. 5-6). В случае катионов натрия и калия при пересольватации от иона отщепляется меньшее число молекул воды с затратами меньшего количества энергии.

Вследствие снижения полярности среды разбавление растворов сульфатов щелочных металлов спиртом сопровождается выделением осадков солей [1-3], образованию которых предшествует де-

гидратация (десольватация) катионов (ДН7) и сульфат-аниона (ДН8). Затем десольватированные ионы образуют прекурсоры осадков солей наномасштаб-ного размера [16], из которых образуются осадки сульфатов лития, натрия и калия с выделением теплоты (ДНц) и с участием дополнительных количеств ионов. Если водно-спиртовая сольватная оболочка включает молекулы этанола, то снижение растворимости сульфатов лития, натрия и калия при введении спирта происходит примерно в одинаковой степени (270-280 раз) [1-2]. В случае водно-изопропа-нольной сольватной оболочки катионов щелочных металлов снижение растворимости Ы2804, №2804 и К2804 происходит в разной степени: в 1 280 раз для П2804, в 548 раз для №2804 и в 278 раз для К2804. Эти данные позволяют подтвердить предположение авторов [17] о том, что активность катионов щелочных металлов зависит от полярности сольватной оболочки, т.е. если сольватная оболочка содержит менее полярный спирт изопропанол (е = 18.3) по сравнению с этанолом (е = 24.3), то активности катионов щелочных металлов понижаются в большей степени, что отражается на растворимости Ы2804, №2804 и К2804. Одновременно надо отметить, что активность катиона также зависит от его природы, точнее - от соотношения заряда и радиуса катиона. Наиболее сильное влияние среди исследуемых однозарядных катионов щелочных металлов испытывает ион Ы+, имеющий наименьший радиус, вследствие чего растворимость сульфата лития понижается до 1 280 раз. Это означает, что в образование осадка вовлекается значительное число десольвати-рованных катионов лития, что приводит к высокой эндотермичности значения ДН7. Энергетические затраты на десольватацию ионов в определенной мере компенсируются при образовании осадков солей (ДШ2). Совокупность рассмотренных факторов определяет конечное значение суммы:

ДН2 + ДН3 = ДН7 + ДН8 + ДН9 + +ДН10 + ДН11 + ДН12 . (4)

В условиях проведенных опытов по разбавлению растворов сульфата лития как этанолом, так и изопропанолом величина (ДН2 + ДН3) имеет положительное значение (табл. 5-6), а экзотермичность в целом (табл. 3-4) обеспечивается за счет теплового эффекта смешивания воды со спиртом. В случае сульфатов натрия и калия величина (ДН2 + ДН3) имеет отрицательное значение (табл. 5-6), что является дополнительным вкладом в экзотермичность процесса разбавления растворов этих солей спиртом.

Заключение

Экспериментально определены тепловые эффекты смешивания насыщенных водных растворов сульфатов лития, натрия и калия с одноатомными спиртами, а именно - этанолом или изопропанолом. Для интерпретации экспериментальных данных рассмотрены факторы, оказывающие влияние на сум-

марный тепловой эффект разбавления водных растворов солей щелочных металлов спиртом: выделение теплоты при образовании смесей воды и спирта, пересольватация ионов и выделение теплоты при осаждении солей. Обнаружены отличия в свойствах сульфатов лития, натрия и калия по вкладу в тепловой эффект разбавления насыщенных водных растворов солей спиртами.

В условиях проведенных опытов по разбавлению растворов LÎ2SÛ4 как этанолом, так и изопропанолом величина теплового эффекта пересольватации ионов и выделения осадка (ДН2 + ДНз) имеет положительное значение, а экзотермичность в целом обеспечивается за счет теплового эффекта смешивания воды со спиртом. В случае двух других солей -Na2SÜ4 и K2SO4 - суммарная величина теплового эффекта пересольватации ионов и теплового эффекта образования кристаллов солей из-за снижения их растворимости вследствие понижения полярности среды имеет отрицательное значение, что является дополнительным вкладом в экзотермичность процесса разбавления растворов этих солей спиртом.

Выводы

Экспериментально определены тепловые эффекты смешивания насыщенных водных растворов Li2SÜ4, Na2SÜ4 и K2SO4 с этанолом или изопропанолом. На суммарный тепловой эффект разбавления водных растворов солей щелочных металлов спиртом влияют следующие факторы: выделение теплоты при образовании смесей воды и спирта, пересольватация ионов и выделение теплоты при образовании осадков солей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Борисов И. М., Набиев А. А. Константы электролитической диссоциации сульфатов лития, натрия и калия в водно-эта-нольных растворах // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. Вып. 2. С. 26-31.

2. Борисов И. М., Набиев А. А. Константы электролитической диссоциации сульфатов лития, натрия и калия в водно-изо-пропанольных растворах // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. Вып. 3. С. 16-22.

3. Борисов И. М., Ведерникова Т. Г., Кондратьева Е. С. Влияние полярности среды на произведение растворимости

сульфатов щелочных металлов в водно-спиртовых растворах // Вестник Башкирского университета. Химия. 2021. Т. 26. №4. С. 903-908.

4. Воробьев А. Ф., Мустафин Д. И., Сенаторова С. В. Растворимость сульфата калия в смесях ацетонитрил-вода // Журнал неорганической химии. 2003. Т. 48. №9. С. 1549-1551.

5. Мустафин Д. И., Воробьев А. Ф. Растворимость сульфатов щелочных металлов в безводном формамиде // Журнал неорганической химии. 2002. Т. 47. №10. С. 1740-1742.

6. Петрухина В. А., Кириллова Т. А., Царева Л. А., Андреева Е. В., Кольцов Н. И. Исследование электропроводности спиртовых растворов солей // Бутлеровские сообщения. 2019. Т. 57. №3. С. 154-157.

7. Петрухина В. А., Коннова К. А., Якимова М. В., Кольцов Н. И. Исследование влияния температуры на электропроводность растворов неорганических солей в этаноле // Бутлеровские сообщения. 2020. Т. 61. №1. С. 76-80.

8. Петрухина В. А., Федоров П. И., Коннова К. А., Якимова М. В., Кольцов Н. И. Исследование влияния температуры на электропроводность спиртовых растворов алкоголятов натрия и калия // Бутлеровские сообщения. 2020. Т. 61. №1. С. 81-85.

9. Голосова А. С. Исследование физико-химических свойств трехкомпонентной системы // Студенческая наука и XXI век. 2018. Т. 15. №1(16). Ч. 1. С. 37-39.

10. Крестов Г. А. Термодинамика процессов в растворах. Л.: Химия, 1984.

11. Соловьев С. Н., Колесник Е. А., Сенаторова С. В. Новое уравнение для расчета энтальпий разбавления растворов неассоциированных электролитов // Журнал физической химии. 2006. Т. 80. №10. С. 1892-1895.

12. Никитина Т. В., Соловьев С. Н. Термодинамические характеристики ионной ассоциации в диметилформамидных растворах иодида бария, хлоридов цинка и лантана // Журнал физической химии. 2010. Т. 84. №2. С. 391-393.

13. Никитина Т. В., Соловьев С. Н. Термодинамика сольватации ацетат-анионов в смешанных растворителях ацетонит-рил-вода, диметилформамид-вода // Журнал физической химии. 2010. Т. 84. №2. С. 388-390.

14. Справочник химика 21. Химия и химическая технология. URL: http://www. chem21.info/ info/766870

15. Стась Н. Ф. Справочник для изучающих общую и неорганическую химию. Томск: ИПФ ТПУ, 1998.

16. Борисов И. М., Набиев А. А., Корнилов В. М., Солиев Л., Ведерникова Т. Г. О влиянии спирта на размеры частиц осадков, выпадающих из водно-этанольных растворов сульфатов щелочных металлов // Вестник Башкирского университета. Химия. 2020. Т. 25. №1. С. 58-63.

17. Шилов И. Ю., Лященко А. К. Связь диэлектрической проницаемости с коэффициентами активности воды и ионов в водных растворах сульфатов лития и натрия // Журнал неорганической химии. 2020. Т. 65. №8. С. 1114-1118.

Поступила в редакцию 25.01.2022 г.

ISSN 1998-4812

BecTHHK EamKHpcKoro yHHBepcHTeTa. 2022. T. 27. №1

77

DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2022.1.12

THERMOCHEMISTRY OF HYDROALCOHOL SOLUTIONS OF SULPHATES OF ALKALI METALS

© I. M. Borisov1,2*, T. G. Vedernikova1, R. R. Barmasova1, Е. V. Vorobyova3

1Bashkir State Pedagogical University named after M. Akmullah 3A Oktyabrskoi Revolyutsii Street, 450008 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

2Ufa State Petroleum Technological University 1 Kosmonavtov Street, 450064 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

3F. Skarina Gomel State University 104 Sovetskaya Street, 246019 Gomel, Republic of Belarus.

Phone: +7 (34 7) 242 03 70.

*Email: borisovim@yandex.ru

When an organic solvent is added to hydro solutions, the physicochemical properties of inorganic salts change. The thermal effects of mixing saturated hydro solutions of lithium, sodium, and potassium sulfates with monohydric alcohols, namely ethanol or isopropanol, were experimentally determined. To interpret the experimental data, the factors that influence the total thermal effect of diluting hydro solutions of alkali metal salts with alcohol were considered: heat release during the formation of mixtures of water and alcohol, change in ion composition, and heat release during salt precipitation. Differences in the properties of lithium, sodium, and potassium sulfates in terms of the contribution to the thermal effect of dilution of saturated aqueous solutions of salts with alcohols were found. Under the conditions of the experiments on the dilution of Li2SO4 solutions with both ethanol and isopropanol, the value of the thermal effect of changing in ion composition and precipitation (AH2 + AH3) has a positive value, and exothermicity is generally provided due to the thermal effect of mixing water with alcohol. In the case of two other salts (Na2SO4 and K2SO4) the total value of the thermal effect of changes in ion composition and the thermal effect of the formation of salt crystals, due to a decrease in their solubility, which is due to a decrease in the polarity of the medium, has a negative value, which is an additional contribution to the exothermicity of the process of diluting solutions of these salts with alcohol.

Keywords: lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, hydroalcohol solutions, thermal effects, enthalpy.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Borisov I. M., Nabiev A. A. Izvestiya vuzov. Khimiya i khim. tekhnologiya. 2020. Vol. 63. No. 2. Pp. 26-31.

2. Borisov I. M., Nabiev A. A. Izvestiya vuzov. Khimiya i khim. tekhnologiya. 2020. Vol. 63. No. 3. Pp. 16-22.

3. Borisov I. M., Vedernikova T. G., Kondrat'eva E. S. Vestnik Bashkirskogo universiteta. Khimiya. 2021. Vol. 26. No. 4. Pp. 903-908.

4. Vorob'ev A. F., Mustafin D. I., Senatorova S. V. Zhurnal neorganicheskoi khimii. 2003. Vol. 48. No. 9. Pp. 1549-1551.

5. Mustafin D. I., Vorob'ev A. F. Zhurnal neorganicheskoi khimii. 2002. Vol. 47. No. 10. Pp. 1740-1742.

6. Petrukhina V. A., Kirillova T. A., Tsareva L. A., Andreeva E. V., Kol'tsov N. I. Butlerovskie soobshcheniya. 2019. Vol. 57. No. 3. Pp. 154-157.

7. Petrukhina V. A., Konnova K. A., Yakimova M. V., Kol'tsov N. I. Butlerovskie soobshcheniya. 2020. Vol. 61. No. 1. Pp. 76-80.

8. Petrukhina V. A., Fedorov P. I., Konnova K. A., Yakimova M. V., Kol'tsov N. I. Butlerovskie soobshcheniya. 2020. Vol. 61. No. 1. Pp. 81-85.

9. Golosova A. S. Studencheskaya nauka i XXI vek. 2018. Vol. 15. No. 1(16). Pt. 1. Pp. 37-39.

10. Krestov G. A. Termodinamika protsessov v rastvorakh [Thermodynamics of processes in solutions]. Leningrad: Khimiya, 1984.

11. Solov'ev S. N., Kolesnik E. A., Senatorova S. V. Zhurnal fizicheskoi khimii. 2006. Vol. 80. No. 10. Pp. 1892-1895.

12. Nikitina T. V., Solov'ev S. N. Zhurnal fizicheskoi khimii. 2010. Vol. 84. No. 2. Pp. 391-393.

13. Nikitina T. V., Solov'ev S. N. Zhurnal fizicheskoi khimii. 2010. Vol. 84. No. 2. Pp. 388-390.

14. Spravochnik khimika 21. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. URL: http://www. chem21.info/ info/766870

15. Stas' N. F. Spravochnik dlya izuchayushchikh obshchuyu i neorganicheskuyu khimiyu [Handbook for students of general and inorganic chemistry]. Tomsk: IPF TPU, 1998.

16. Borisov I. M., Nabiev A. A., Kornilov V. M., Soliev L., Vedernikova T. G. Vestnik Bashkirskogo universiteta. Khimiya. 2020. Vol. 25. No. 1. Pp. 58-63.

17. Shilov I. Yu., Lyashchenko A. K. Zhurnal neorganicheskoi khimii. 2020. Vol. 65. No. 8. Pp. 1114-1118.

Received 25.01.2022.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.