ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделы физической химии. Методы исследования из "Курс физической химии. т.1" Важнейшей для химической п нефтеперерабатывающей промышленностей, для производства пластических масс, а также для других практических задач является проблема подбора эффективных катализаторов химических реакций. Однако она, несмотря на многолетние усилия целой армии исследователей, не получила до сих пор прочного теоретического фундамента в виде теории гетерогенного катализа. Это связано с тем, что изучение молекулярного взаимодействия в поверхностных слоях и разработка теории этого взаимодействия до сих пор не достигли успехов, которые обеспечивали бы серьезное развитие теории катализа. Лишь в последние десятилетия в этой области достигнуты известные частные успехи. [c.17] К важнейшим проблемам науки, развитие которых является необходимым условием технического прогресса, относится исследование химических процессов физической химии принадлежит ведущая роль в развитии этой научной проблемы. [c.17] Классификация наук основана на классификации форм движе-ния материи и их взаимосвязи и различии. Поэтому для того, чтобы наметить границы физической химии с рядом разделов фи-зики и химии, следует рассмотреть связь и различие между хими-ческой и физической формами движения. [c.17] Для химической формы движения, т. е. для химического процесса, характерно изменение числа и расположения атомов в молекуле реагирующих веществ. Среди многих физических форм движения (электромагнитное поле, движение и превращения элементарных частиц, физика атомных ядер и др.) особенно тесную связь с химическими процессами имеет внутримолекулярная форма движения (колебания в молекуле, ее электронное возбуждение и ионизация). Простейший химический процесс—элементарный акт термической диссоциации молекулы имеет место при нарастании интенсивности (амплитуды и энергии) колебаний в молекуле, особенно колебаний ядер вдоль валентной связи между нимн. Достижение известно критической величины энергии колебаний по направлению определенной связи в молекуле приводит к разрыву этой связи и диссоциации молекулы на две части. [c.17] Таким образом, элементарный химический акт является особой, критической точкой колебательного движения молекул. Последнее само по себе не может считаться химическим движением, однако оно является основой для первичных химических процессов. [c.18] Для химического превращения значительных масс вещества, т. е. множества молекул, являются необходимыми столкновение молекул и обмен энергиями между ними (перенос энергии движения молекул продуктов реакции к молекулам исходных веществ путем столкновений). Таким образом реальный химический процесс тесно связан и со второй физической формой движения — хаотическим движением молекул макроскопических тел, которое часто называют тепловым движением. [c.18] Выше намечены кратко и в самых общих чертах взаимные отношения химической формы движения с двумя физическими формами движения. Очевидно имеются такие же связи химического процесса с излучением (движение электромагнитного поля), с ионизацией атомов и молекул (электрохимия) и т. д. [c.18] Таким образом, всякое реальное движение материи сложно и едино и разделение его на отдельные формы движения относ -тельно и условно. Поэтому и границы всякой науки, отделяюш е ее от других наук, ьсегда в значительной мере условны. Тем более трудно определить границы между такой наукой, как физическая химия, которая находится между физикой и химией, и различными разделами физики и химии. Эти границы могут быть проведены лишь приблизительно. Так же обстоит дело с подразделением физической химии на отдельные основные разделы (нередко рассматриваемые как отдельные науки), перечисление и краткая характеристика которых приводятся ниже. [c.18] В учении о строении молекул исследуются геометрия молекул, внутримолекулярные движения и силы, связывающие атомы в молекуле. В экспериментальных исследованиях строения юлекул наибольшее применение получил метод молекулярно спектроскопии (включая радиоспектроскопию), широко используются также электрические, рентгенографические, магнитные и другие методы. [c.18] Весь раздел о строении вещества может рассматриваться также как часть физики. [c.19] Химическая термодинамика. В этом разделе на основе законов общей термодинамики излагаются законы химического равновесия и учение о фазовых равновесиях, которое обычно называют правилом фаз. Частью химической термодинамики является термохимия, в которой рассматриваются тепловые эффекты химических реакций. [c.19] Учение о растворах ставит своей целью объяснение и предсказание свойств растворов (гомогенных смесей нескольких веществ) на основании свойств веществ, составляющих раствор. [c.19] Решение этой задачи требует построения общей теории взаимодействия разнородных молекул, т. е. решения основной задачи молекулярной физики. Для развития общей теории и частных обобщений изучаются молекулярная структура растворов и различные их свойства в зависимости от состава. В нашем курсе осг1овное внимание будет уделено термодииа.чическим свойствам растворив. [c.19] Учение о поверхностных явлен и я х. Изучаются разнообразные свойства поверхностных слоев твердых тел и жидкостей (границы раздела между фазами) одно из основных изучаемых явлений в поверхностных слоях—это адсорбция (накопление веществ в поверхностном слое), которой в нашем курсе будет уделено основное внимание. [c.19] Электрохимия. Изучается взаимодействие электрических явлений и химических реакций (электролиз, химические источники электрического тока, теория электросинтеза). В электрохимию включают обычно учение о свойствах растворов электролитов, которое с равным правом можно отнести и к учению о растворах. [c.19] СВЯЗЬ скорости реакции со строением и энергетическими состояниями молекул, влияние на скорость реакции веществ, не участвующих в стехиометрнческом уравнении реакции (катализ). [c.20] Фотохимия. Исследуется взаимодействие излучеипя и веществ, участвующих в химических превращениях (реакции, протекающие под влиянием излучения, например фотографические процессы и фотосинтез, люминесценция). Фотохимия тесно связана с химической кинетикой и учением о строении молекул. [c.20] Вернуться к основной статье