Ферсман, А. Е. Избранные труды / А. Е. Ферсман ; Акад. наук СССР ; [отв. ред. Д. И. Щербаков]. - Москва : Изд-во Академии наук СССР, 1959. - Т. 5. - 858 с., [1] л. портр. : ил. - Библиогр.: с. 626-627 и в конце гл.
596 ГЕОХИМИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ГОРНЫХ ПОРОД И ОБЛАСТЕЙ состояние; таким образом, уже a priori можно ожидать, что ход процесса кристаллизации и его последовательность будут вообще регулироваться в каждый данный момент не только увеличением энтропии вообще, но и м а к с и м а л ь н ы м ее ростом. Следовательно, если наша система при охлаждении ведет к последовательности образований: сначала тАВ + пВС, а потом pBD + qDT и т. д ., то значит, что в каждый данный этап процесса осуществлены оба выше поставленных условия, т. е. вначале выпадали в кристаллическом состоянии соединения АВ и ВС —с наибольшим выделением тепла, а потом BD и D T — с мень шим. Что же может служить мерой количества выделяемого тепла и уве личения энтропии системы? Для того чтобы ответить на этот вопрос, мы должны себе представить первоначальное состояние в расплаве тех атомов, которые должны стро ить наше кристаллическое вещество. Поскольку мы знаем характер магматических расплавов, флюидов или водных растворов, атомы в них находятся в состоянии частичной ионизации, или диссоциации на простые или комплексные ионы (анионы и катионы). Для того чтобы построить кристаллическую решетку, надо эти ионы освободить от зависимости ионов воды (которая в некоторых магмах играет очень большую роль) и затем из этих свободных ионов построить ионную или атомную решетку; мы знаем, что последний процесс протекает с большим выделением тепла и измеряется э н е р г и е й р е ш е т к и . Из этой энергии решетки нужно вычесть энергию гидра тации (если она в магмах играет некоторую роль), и мы получим тепловой эффект образования кристалла, исчисленный на 1 моль вещества при абсолютном нуле градусов. Так как теплоту гидратации ионов мы знаем (она вообще пропорциональна и близка к энергии самих ионов, но падает с увеличением температуры) и в грубых чертах умеем переходить от абсолютного нуля к более высоким температурам процесса, то мы можем вообще высказать положение, что относительной (не абсолютной) мерой тепла кристаллизационного процесса будет в основе своей э н е р г и я р е ш е т к и — U . Но энергия решеток, по моим исследованиям, ад дитивно слагается из энергии ионов, входящих в состав данного соеди нения; например, энергия U моля хлористого натрия равна сумме энер гий моля иона натрия и моля хлора; энергии отдельных ионов в общем определены довольно точно и названы мною э к а м и ; так, энергия моля Na1+ = 0,45 условных единиц, а моля С11_ = 0,25. Чтобы получить U Nacu т - е. энергию connN aC l, необходимо сложить 0,45 + 0,25 = 0,70 и полученное число помножить на некоторый постоянный коэффициент 256,1; получаем 180 ккал, что точно отвечает экспериментальным дан ным. Таким образом, эки, т. е. энергия ионов разных элементов, нам по могают в нашей задаче, если мы не знаем U данного химического соеди нения. Совершенно понятно, что при одинаковом анионе (например С1) энергия самих солей будет зависеть от эков только катионов, и, например, в силикатных расплавах, где мы имеем дело лишь со сложным комплек сным анионом [S i0 4]4-, решающее значение должны иметь эк катиона и характер его связи с анионом. Конечно, при сравнении энергии решеток надо еще учитывать величину молекулы и сравнивать лишь однотипные соединения, например NaCl и CuCl или ТЮг и БЮг, но нельзя непосред ственно сравнивать, например, простое бинарное соединение CaF 2 и сложную молекулу нефелина NazAbSizOg. Чтобы сделать величины
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz