Regla de la diferencia: un nuevo principio termodinámico: predicción de datos termodinámicos estándar para solvados...

Área de la Ciencia:

• Química Física es la química física.
• La termodinámica es la termodinámica.
• Química del estado sólido.

Sus antecedentes:

• Los datos termodinámicos precisos son cruciales para comprender y predecir el comportamiento químico.
• Los métodos existentes para calcular las propiedades termodinámicas de las sales solvatadas pueden ser limitados.
• La relación entre las propiedades de las sales solvatadas y no solvatadas requiere un marco generalizado.

Objetivo del estudio:

• Para presentar una regla general de "diferencia" termodinámica derivada de los primeros principios.
• Para cuantificar la diferencia entre las propiedades termodinámicas estándar de las sales solvatadas y las salinas madre.
• Establecer un método para predecir datos termodinámicos desconocidos para compuestos solvados.

Principales métodos:

• Derivación de una regla termodinámica general basada en los primeros principios termoquímicos.
• Cuantificación de la diferencia en las propiedades (energía de la red, volumen, funciones de formación, entropía) por molécula de solvado.
• Correlación de datos experimentales para establecer constantes para diferentes solvados y propiedades.
• Validación de la regla utilizando datos en estado sólido, líquido y gaseoso.

Principales resultados:

• Se establece una regla de "diferencia" termodinámica general: [P[n-solvado] - P[parente]]/n = constante.
• La regla se aplica a varias propiedades termodinámicas (U(POT), V(m), ΔfH°, ΔfS°, ΔfG°, S) y números de solvantes no enteros.
• Las constantes (θ(P) [S,s-s]) se determinan mediante la correlación de datos experimentales.
• La regla predice con precisión los datos del estado sólido a partir de los valores del estado líquido o gaseoso cuando los datos sólidos son escasos.

Conclusiones:

• La regla de "diferencia" termodinámica presentada proporciona una poderosa herramienta para predecir datos termodinámicos desconocidos.
• La regla es aplicable a una amplia gama de solvados, incluidos los hidratos y compuestos con H2O, D2O, NH3, SO2 y alcoholes.
• Este trabajo amplía el alcance de la información termodinámica conocida y ayuda en la investigación y el desarrollo químico.