Термодинамические аспекты состояния ионов гетерополивольфраматов лантанидов цериевой подгруппы

Abstract

По данным рН-потенциометрического титрования проведено математическое моделирование равновесных процессов в системах: LnW10O36^9– — H^+/OH^– — H2O (Ln =La, Pr, Nd, Sm, Gd), с общей концентрацией CLnW10O36^9- = 1×10^–3 M. Для разработанной модели в интервале ионных сил I = 0.1—1.2 рассчитаны концентрационные константы и построены диаграммы распределения ионов. Методом Питцера вычислены логарифмы термодинамических констант образования гетерополивольфраматов р.з.э. 5-го и 10-го рядов. Установлено, что с ростом ионного радиуса лантанидов в ряду Gd—La происходит увеличение значений констант образования анионов. Рассчитаны величины свободной энергии Гиббса для всех процессов, протекающих в растворе, и ΔGºf образования индивидуальных гетерополивольфрамат-анионов.

На основі даних рН-потенціометричного титрування проведено математичне моделювання рівноважних процесів у системах LnW10O36^9– — H^+/OH^– — H2O (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Gd) із загальною концентрацією CLnW10O36^9- =1×10^–3 M. Для розробленої моделі в інтервалі йонних сил I=0.1—1.2 розраховані концентраційні константи та побудовані діаграми розподілу йонів. Методом Пітера розраховані логарифми термо- динамічних констант утворення гетерополівольфраматів р.з.е. 5-го та 10-го рядів. Встановлено, що з ростом йонного радіуса лантаноїдів у ряду Gd—La відбувається збільшення значень констант утворення аніонів. Розраховані величини енергії Гіббса для всіх процесів, що відбуваються в розчині та ΔGºf утворення індивідуальних гетерополівольфрамат-аніонів.

According to results of pH-potentiometric titration is realized mathematical modeling of the equilibria processes in system LnW10O36^9– — H^+/OH^– — H2O (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Gd), with the complex-ion concentration CLnW10O36^9- =1×10^–3 M. For developed model in the ionic strength range I=0.1—1.2 is calculated concentration constants and is plotted the distribution ions diagrams. The logarithms of the thermodynamic formation constants is calculated for hetero-10- and hetero-5-tunstates of rare earth elements by the Pitzer’s method. It’s determined that growing of the lanthanide ionic radii among Gd—La is caused increasing values of the anion-formation constants. The calculated values to free Gibbs’s energy for all processes, which take place in solution, and ΔGºf formation of individual hetepolytungstate-anions.