Структура, фазовые переходы и тепловое расширение этана С2Н6

Анотація

Проведены рентгеновские исследования поликристаллического этана в интервале температур 6-90 К. Подтверждены предложенная ранее моноклинная структура ориентационно упорядоченной низкотемпературной фазы III, а также наличие орторомбической II и кубической I ОЦК фаз вблизи температуры плавления. Показано, что промежуточная фаза II имеет ячейку с параметрами a = 4,289Å, b = 5,660Å и с = 5,865Å. Определена величина скачка объема DV на фазовом III-II переходе, равная 0,21 см³/моль (0,5 %). На основании невоспроизводимости в режимах нагрева и охлаждения высказано предположение о метастабильности фазы II. Установлено, что изменение объема на фазовом превращении моноклинная-ОЦК фазы в интервале температур 89,5-90 К достигает DV = 3,05 см³/моль или 7,1%. Впервые исследованы температурные зависимости параметров и объема низкотемпературной моноклинной фазы III. Определены коэффициенты линейного и объемного теплового расширения. Обнаружена анизотропия линейного теплового расширения в плоскости моноклинности ас, значительно возрастающая при приближении к температуре фазового перехода. Рассчитаны теплоемкость этана при постоянном объеме С_V, постоянная Грюнайзена и определена разность С_P - С_V. Показано сильное увеличение С_P - С_V при температурах выше 50 К, обусловленное усилением вращательного движения молекул.