Thermal fluctuations and connection of heat capacity with equilibrium vapors pressure of molecular crystals of beta-diketonates of metals and iridium tris-acetylacetonate as an example
Abstract
On the basis of a ratio, connecting thermal fluctuations of energy Δ Efluc ( T ) of macroscopic system with heat capacity, the new thermodynamic function determining kinetic energy of system caused by thermal fluctuations is gained. Influence of kinetic energy Δ Ekin ( T ) of thermal fluctuations Δ Efluc ( T ) on dependence of sublimation enthalpy from temperature is considered. The binding energy of a crystalline grid and change with temperature of sublimation enthalpy for Ir(C5H7O2)3 is calculated. Generalized Clausius-Clapeyron equation is provided in which dependence of sublimation enthalpy on temperature is considered. This equation establishes connection between two experimentally measured values - a heat capacity and pressure of vapors. Such connection allows to feature in coordination these performances and to calculate pressure balance of vapors in a wide interval of temperatures.
About the Authors
V. N. Naumov
ИНХ СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
M. A. Bespyatov
ИНХ СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
T. M. Kuzin
ИНХ СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
A. E. Musikhin
ИНХ СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
N. B. Morozova
ИНХ СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Tretyakov Yu.D., Goodilin E.A. Chemical principles of preparation of metal-oxide superconductors // Russ. Chem. Rev. 2000. V. 69. P. 1-34.
2. Kaloyeros A.E, Fury M.A. Chemical-vapor-deposition of copper for multilevel metallization // Mater. Res. Soc. Bull. 1993. V. 18. P. 22-29.
3. Klein T.M., Niu D., Epling W.S., Li W., Maher D.M., Hobbs C.C., Hegde R.I., Baumvol I.J.R., Parsonsa G.N. Evidence of aluminum silicate formation during chemical vapor deposition of amorphous Al2O3 thin films on Si(100) // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 75. P. 4001-4003.
4. Meng X.F., Pierce F.S., Wong K.M., Amos R.S., Xu C.H., Deaver B.S., Jr., Poon S.J. Preparation and properties of in-situ YBaCuO films on Si substrates with buffer layers // IEEE Trans. on Magn. 1991. V. 27. P. 1638-1641.
5. Kundu S., Pal A., Ghosh S.K., Nath S., Panigrahi S., Praharaj S., Pal T. A new route to obtain shape-controlled gold nanoparticles from Au(III)-β-diketonates // Inorg. Chem. 2004. V. 43. P. 5489-5491.
6. Vital A., Angermann A., Dittmann R., Graule T., Topfer J., // Acta Mater. 2007. V. 55. P. 1955.
7. Naumov V.N., Bespyatov M.A. Low-temperature thermodynamic properties of Ir(C5H7O2)3: Connection of entropy with the molecule volume for tris-acetylacetonates of metals. // J. Chem. Thermodynamics. 2008. V. 40. P. 885-888.
8. Bespyatov M.A., Naumov V.N. Universal Interaction of Thermodynamical and Structural Characteristics in Molecular Crystals of Metal β-Diketonates. // J. Chem. Eng. Data. 2010. V. 55. P. 46-51.
9. Наумов В.Н., Беспятов М.А., Сергиенко К.В. Термодинамические свойства бета-дикетонатов металлов: тепловые флуктуации энергии и устойчивость кристаллов бета-дикетонатов металлов. // Теплофизика и аэромеханика. 2009. Т. 16. С. 833-837.
10. Эйнштейн А., Смолуховский М. Броуновское движение. М. - Л., 1936. 607 С.
11. Ovchinnikov Y.N., Varlamov A.A. The effect of topological fluctuations on the heat capacity of superconductor // Eur. Phys. J. B. 2006 V. 49. P. 421-424.
12. Cherevko A.G. The scale for the size of critical clusters // High Temperature. 2007. V. 45. P. 575-577.
13. Zhou Z. Fluctuations and thermodynamics properties of the constant shear strain ensemble. // J. Chem. Phys. 2001. V. 114. P. 8769-8774.
14. Velazquez L., Curilef S. A thermodynamic fluctuation relation for temperature and energy // J. Phys. A: Math. Theor. 2009. V. 42. P. 095006-095025.
15. Maryasov A.G., Cherevko A.G. The sensitivity range for the nucleation process to temperature fluctuations from thermal radiation exchange of liquid critical clusters in a metastable vapor phase // Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. V. 12. P. 13304-13308.
16. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика Т. 5. Статистическая физика. Ч. 1. М.: Наука. 1976. 586 С.
17. Наумов В.Н., Беспятов М.А, Кузин Т.М., Сергиенко К.В. Тепловые флуктуации энергии и зависимость энтальпии сублимации от температуры молекулярных кристаллов бета-дикетонатов металлов. // XIV Международная конференция по термическому анализу и калориметрии в России (RTAC-2013): Сборник трудов. Санкт-Петербург. 2013. С. 79-82.
18. Исакова В.Г., Игуменов И.К., Земсков С.В. // Координац. химия. 1985. Т. 11. № 10. С. 1377-1383.
19. Morozova N.B., Semyannikov P.P., Sysoev S.V., Grankin V.M., Igumenov I.K. Saturated vapor pressure of iridium(III) acetylacetonate. // J. Therm. Analys. Calorim. 2000. V. 60. P. 489-495.
20. Isakova V.G., Baidina I.A., Morozova N.B., Igumenov I.K. γ-Halogenated iridium(III) acetylacetonates. // Polyhedron. 2000. V. 19. P. 1097-1103.
21. Morozova N.B., Zharkova G.I., Semyannikov P.P., Sysoev S.V., Igumenov I.K., Fedotova N.E., Gelfond N.V. Vapor pressure of precursors for CVD on the base of platinum group metals. // J. Phys. IV France. 2001. V. 11. P. 609-616.
22. Наумов В.Н., Тагаев А.Б., Мусихин А.Е. Плотность фононных состояний твёрдых тел из экспериментальной теплоёмкости // Вестник НГУ, Серия: Физика. Новосибирск. 2012. Т. 7. В. 3. С. 102-113.
23. Наумов В.Н., Тагаев А.Б. Вычисление теплоёмкости и термодинамических функций сложных кристаллов из известного асимптотического поведения спектральной плотности фононных состояний // VI Всес. школа-семинар «Применение математических методов для описания и изучения физико-химических равновесий»: Тез. докл. - Новосибирск. 1989. Ч. 2. С. 62-63.
Review
For citations:
Naumov V.N., Bespyatov M.A., Kuzin T.M., Musikhin A.E., Morozova N.B. Thermal fluctuations and connection of heat capacity with equilibrium vapors pressure of molecular crystals of beta-diketonates of metals and iridium tris-acetylacetonate as an example. The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science. 2014;(3):37-51. (In Russ.)
Views:
214
Email this article 
