Измерения в химии

На измерениях температур кипения и замерзания растворов основные эбуллиоскопический и криоскопический методы определения молекулярных масс веществ. Оба метода широко используются в химии, так как, применяя различные растворители, можно определять молекулярные массы разнообразны. С веществ. [c.230]

Как известно из физической химии, скачок потенциала между двумя фазами не может быть измерен, но можно измерить компенсационным методом электродвижущую силу элемента, составленного из исследуемого электрода (например, металла в электролите) и электрода, потенциал которого условно принят за нуль. Таким электродом служит стандартный водородный электрод, а электродвижущую силу гальванического элемента, составленного из стандартного водородного электрода и из исследуемого электрода, принято называть электродным потенциалом, в частности электродным потенциалом металла. [c.150]

Пьер Луи Дюлонг (1785-1838) и Алексис Терез Пти (1791-1820) предложили метод приближенной оценки атомных масс тяжелых элементов еще в 1819 г., однако из-за общей неразберихи, которая творилась в химии в то время, он тоже остался незамеченным. Эти ученые проводили систематические исследования всех физических свойств, которые могли бы коррелировать с атомной массой элементов, и обнаружили, что подобная корреляция хорощо выполняется для удельных теплоемкостей твердых тел. Удельной теплоемкостью вещества называется количество тепла в джоулях, необходимое для повыщения температуры 1 г этого вещества на 1°С. Это свойство легко поддается измерению. Произведение удельной теплоемкости элемента на его атомную массу дает количество тепла, необходимое для повыщения температуры 1 моля этого элемента на ГС, т.е. его молярную теплоемкость. Дюлонг и Пти обратили внимание на то, что многие твердые элементы, атомные массы которых были известны, имеют молярную теплоемкость, близкую к 25 Дж град " моль " (табл. 6-4). Это указывает, что процесс поглощения тепла должен быть связан скорее с числом имеющихся атомов, чем с массой вещества. Последующее развитие теории теплоемкости твердых тел показало, что молярная теплоемкость простых твердых тел действительно должна представлять собой постоянную величину. Однако Дюлонг и Пти не могли предложить объяснения своему открытию. [c.292]

Чрезвычайное значение центробежного поля для физики и физической химии основано на том факте, что в ультрацентрифугах, сконструированных впервые Сведбергом (1924), можно достигнуть ускорений примерно до 10 g. При этих условиях седиментационное равновесие, не имеющее значения в поле тяготения, используется для того, чтобы либо разделить компоненты смеси (препаративная ультрацентрифуга), либо по уравнению (54.8) определить молекулярный вес (аналитическая ультрацентрифуга). По экспериментальным причинам для последней цели используют почти исключительно измерение скорости седиментации. Теория этого последнего метода основана на термодинамике необратимых процессов. Поэтому не будем здесь останавливаться на подробностях и отошлем читателя к специальным учебникам. [c.282]

В химии, как и в других точных науках, постоянно приходится иметь дело с численными величинами, основанными на результатах экспериментальных измерений. Например, требуется вычислить объем образца газа, если известны его масса, давление и температура. Все эти данные измеряются экспериментально, и каждое измерение дает результат с некоторой ошибкой. Очевидно, эта ошибка войдет и в вычисленное значение объема газа. Существует соблазн получить как можно более точный результат и поэтому провести такое вычисление до большего числа десятичных знаков, чем это оправдано точностью экспериментальных измерений. Но тогда ответ не только не соответствует правильному объему, но требует затраты излишних усилий для получения избыточного числа десятичных знаков. Соблазн сохранить как можно больше знаков в численном результате усиливается при использовании карманного электронного калькулятора логарифмической линейке присуще естественное ограничение ее собственной невысокой точностью. Принято указывать реальную точность численной величины, включая в нее только все достоверно известные цифры плюс еще одну недостоверную. Все достоверные цифры численной величины плюс еще одна недостоверная образуют значащие цифры этой величины. Например, если записано, что объем газа равен 48,12 мл, то эта величина содержит четыре значащие цифры, из которых четверка, восьмерка и единица известны достоверно, а двойка-недостоверно. [c.457]

Ф. П a T a T, Мембраны для осмотических измерений, Химия и технология полимеров, № 1, 38—53 (1960). [c.184]

Плотность — важная физическая характеристика, помогающая идентифицировать вещество. Она определяется после измерения двух свойств вещества объема и массы. Выше уже рассматривалась обычная единица объема -миллилитр (мл). Единицей системы СИ, обычно используемой в химии, является грамм (г). Монета достоинством 5 копеек имеет массу около 5 г. Плотность - это масса, заключенная в единице объема. [c.33]

В химии переход от простого качественного описания к тщательному количественному измерению был осуществлен лишь столетие спустя после открытий Ньютона. Как это ни парадоксально, но, возводя здание классической астрономии и физики, грандиозность и красота которого восхитили научный мир, Ньютон оставался приверженцем алхимии и страстно искал рецепт превращения металла в золото. [c.29]

Показательные и степенные функции являются очень часто встречающимся видом уравнений, описывающих различные процессы химической технологии и инженерной химии. Поэтому, как правило, представление результатов измерений в полулогарифмической или логарифмической сетке дает возможность установить, будет ли исследованная зависимость показательной или степенной функцией. Когда такая попытка не дает ожидаемых результатов, остается еще возможность сравнения кривой, изображающей результаты исследования в системе координат х—у, с типичными кривыми различных функций. Несколько таких кривых представлено для примера на рис. П-11. [c.43]

Джоуль является очень удобной единицей измерения теплоты, так как с его помощью легко понять связь между теплотой, работой-и энергией. До введения системы СИ в химии было принято пользоваться в качестве единицы измерения теплоты калорией. Одна калория (кал) определяется как количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 г чистой воды на 1"С (точнее от 14,5 до 15,5""С). Это определение основано на измерениях теплоты и непосредственно не связано с работой. Дело в том, что калория была введена в XIX столетии, когда еще не было известно, что теплота и работа являются различными формами энергии. [c.88]

Одной из основных идей современной физики и химии является понятие о квантованных состояниях нли квантованных энергетических уровнях. Большое значение этих представлений для химии обусловлено тем, что все равновесные свойства газов могут быть вычислены на основании данных об энергетических уровнях их молекул. К этим свойствам относятся термодинамические величины теплоемкости, энтропии, свободные энергии образования и константы равновесия химических реакций. Во многих случаях величины, вычисленные таким образом, точнее, чем найденные экспериментально в других случаях вычисления являются единственно доступным в настоящее время методом получения необходимых данных, так как проведение соответствующих экспериментальных измерений практически невозможно. [c.292]

В практической химии до сих пор пользуются терминами атомный вес и молекулярный вес , хотя во всех этих случаях подразумеваются измерения массы, а не весов. [c.18]

Эме Ф. Диэлектрические измерения для количественного анализа и для определения химической структуры. М., Химия. 1967. 233 с. [c.220]

Раздел химии, в котором изучаются тепловые эффекты различных процессов (образования веществ, их сгорания, взаимодействия, растворения, плавления и т. д.), называется термохимией. Измерение тепловых эффектов производится в калориметре. В простейшем случае калориметр представляет собой сосуд, содержащий вещество с извест- [c.10]

В ряде статей [5, 6, 55] были исследованы математические свойства решений на основе уравнений метода, а также проблемы влияния ошибок в исходных данных на точность решения [42, 56]. Ряд модификаций метода позволил распространить его для расчетов нри частично заданном равновесном составе (например, для выбора соотношений начальных концентраций буфера с заданной равновесной концентрацией одной из частиц, условий маскировки и демаскировки в аналитической химии и т. п.) [5, 57—59], для расчета одной неизвестной константы по измеренной равновесной концентрации или растворимости какой-либо частицы в системе произвольной сложности [60], для расчетов ионообменных и доннановских равновесий [61, 62]. Процедуры, осуществляющие некоторые из указанных модификаций метода на языке АЛГОЛ-60, опубликованы в статьях [5, 61]. Там же приведены примеры их использования. [c.29]

Мухина Т. П., Бугаевский А. А. Общий метод вычисления неизвестной константы комплексообразования из измерений растворимости пли равновесной концентрации в сложных системах.— Журн. неорган. химии, 1975, т. 20, вып. 5, с. 1155—1158. [c.36]

Комарь Н. П. Измерение параметров равновесий в растворах кислот и оснований средней силы.— В кн. Очерки современной геохимии и аналитической химии. М., Наука, 1972, с. 604—610. [c.176]

Как способ отождествления различных изомеров колебательная спектроскопия очень широко применяется в органической химии. Она позволяет установить для данного вещества существование не только мономеров, но и отдельных конформеров. Так как время жизни данного конформера (Ш с) в сотни и тысячи раз больше периода колебаний (10 —10 с), он успевает проявить себя в колебательном спектре. Измерение зависимости интенсивности полос двух конформеров от температуры позволяет определить теплоту превращения одного из них в другой, т. е. относительную их устойчивость. Однако далеко не всегда одни только колебательные спектры достаточны для однозначного определения равновесной конфигурации молекулы. Обычно должна использоваться совокупность данных нескольких взаимозаменяющих методов исследования, например вращательной и колебательной спектроскопии, электронографии, измерения дипольных моментов и др. [c.176]

Д и а н о в В. Г., Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы химических производств. Изд. Химия , 1973. [c.277]

В последующие годы Генри Кавендиш открыл водород (1766), Да-ниель Резерфорд-азот (1772), а Джозеф Пристли изобрел насыщенную углекислым газом воду и открыл моноксид азота ( веселящий газ ), диоксид азота, моноксид углерода, диоксид серы, хлористый водород, аммиак и кислород. В 1781 г. Кавендиш доказал, что вода состоит только из водорода и кислорода, после того как он наблюдал, как Пристли взорвал эти два газа (Пристли впоследствии вспоминал об этом как о случайном эксперименте для развлечения нескольких философствующих друзей ). Открытие кислорода (рис. 6-2) заставило Антуана Лавуазье отказаться от господствовавшей в химии XVIII в. флогистонной теории горения. История крушения этой теории показывает важность количественных измерений в химии. [c.272]

Во всех этих случаях надежность воспроизведения той или иной единицы измерений или установления шкалы зависит не только от точности произведенных измерений, но, в равной степени, от чистоты применяемого вещества, то есть от совершенства методов, применяемых химиком и от его опытностй и искусства. Таким образом, химия, применявшая раньше измерения физических свойств для характеристики вещества, призвана теперь сама служить во многих областях измерений. Химия отдает свой долг физике, она вносит свой вклад в метрологию. [c.67]

К концу XVIII в. был накоплен большой экспериментальный материал, который необходимо было систематизировать в рамках единой теории. Создателем такой теории стал французский химик Антуан-Лоран Лавуазье (1743—1794). С самого начала своей деятельности на поприще химии Лавуазье понял важность точного измерения. Его первая значительная работа (1764 г.) была посвящена изучению состава минерального гипса. Нагревая этот минерал, Лавуазье удалял из него воду и определял количество полученной таким образом воды. Лавуазье принял сторону тех химиков, которые, подобно Блэку и Кавендишу, применяли измерение при изучении химических реакций. Однако Лавуазье использовал более систематический подход, что позволило ему доказать несостоятельность старых теорий, уже не только бесполезных, но и мешавших развитию химии. [c.45]

Работа Уильямсона ознаменовала начало изучения химической кинетики — области химии, изучающей скорости химических реакций. Уильямсон ясно показал, что самопроизвольный характер хилшческой реакции в ряде случаев определяет не просто выделение теплоты, а нечто большее. Проводя свои [ногочисленные калориметрические измерения, Бертло и Томсен уже выявили это нечто большее , но, к сожалению, вопрос остался нерешенным из-за того, что работы Томсена были опубликованы на малодоступном ученым норвежском языке. [c.111]

В настоящем издании исключен устаревший и второстепенный материал, а также сведения, достаточно подробно излагаемые в современных курсах физической химии, физики и других дисциплинах или в специальных руководствах по электроаналитической химии и технике электрохимических измерений. Это позволило включить в учебник, не увеличивая его объема, разделы, посвященные наиболее перспективным научным направлениям и наиболее важным проблемам, таким, как электрохимия полупроводников, основы теории действия ионосс лективных электродов, роли сольватироваиных электронов в электродном равновесии и в кинетике электродных процессов, а также некоторые другие. [c.3]

Николай Николаевич Бекетов (1826—1911)—крупный русский ученый — физико-химик. Выдающимся трудом Бекетова являются его Исследования над явлениями вытеснения одних элементов другими , опубликованные в 1865 г. Он открыл свойство алюминия вытеснять при высокой температуре металлы из их оксидов. 3)то открытие впоследствии легло в основу металлотермии (см. 192), получившей широкое применение в металлургии. Бекетон осуществил многочисленные термохимические измерения. Он впервые (с 1865 г.) ввел прциодаваиие фн 1И 1еской химии как учебной дисциплины. [c.291]

Метрические единицы были впервые введены во Франции около 200 лет назад. В 1960 г. усовершенствованный вариант метрической системы был одобрен на международном уровне, и по первым буквам ее официального французского названия Le Systeme International d Unites (Международная система мер) она была названа системой СИ. Единицы СИ сейчас используются учеными во всем мире, включая Соединенные Штаты. Все единицы измерений в этой системе являются производными от семи основных величин и соответствующих единиц. О некоторых единицах системы СИ (таких, как грамм, градус Цельсия и секунда) вы, наверное, уже слышали и пользовались ими. Другие единицы системы СИ, необходимые при изучении химии (паскаль, джоуль и моль), могут быть для вас новыми. Их смысл выяснится по мере упоминания в книге. [c.15]

Практикум содержит работы iio основным paJдeлaм фнничсско химии. В пособии рассмотрены методы физико-химических измерении, обработки экспериментальных данных и способы их расчетг)в. Большое внимание уделено строению вещесто, первому началу термодинамики, фазовому равновесию 13 одно-, двух- и многокомпонентных системах, химическому равновесию в гомогенных системах и др. Интерес представляют работы по молекулярной спектроскопии и кинетике гомогенных и гетерогенных [)еакций. Изменены работы, связанные с применением термохимических, рентгеноструктурных и некоторых электрохимических методов исследования. Введены работы по расчету сумм состояния и термодинамических функций. [c.2]

Древнегреческие философы не придавали никакого значения точным измерениям массы в химических реакциях. Об этом не думали и средневековые европейские алхимики, металлурги и ятрохимики (химики, применявшие свои знания в медицине). Первым, кто осознал, что масса является фундаментальным свойством, сохраняющимся в процессе химических реакций, был великий французский химик Антуан Лавуазье (1743-1794). Суммарная масса всех продуктов химического превращения должна точно совпадать с суммарной массой исходных веществ. Установив этот закон, Лавуазье опроверг прочно укоренившуюся флогистонную теорию горения (см. гл. 6). Он показал, что при сгорании вещества оно соединяется с другим элементом, кислородом, а не разлагается с выделением гипотетического универсального вещества, которое называли флогистоном. Закон сохранения массы является краеугольным камнем всей химии. Но в химических реакциях сохраняется не только суммарная масса веществ до начала реакции и после ее окончания должно иметься в наличии одно и то же число атомов каждого сорта независимо от того, в сколь сложных превращениях они участвуют и как переходят из одних молекул в другие. [c.63]

Применение закона Гесса избавляет от проведения большого числа излищних экспериментов в термохимии (так называется раздел химии, посвященный теплотам реакций и энергетическим свойствам веществ). Совершенно не обязательно измерять и табулировать изменение энтальпии каждой возможной химической реакции. Например, если известны теплота испарения жидкой воды [уравнение (2-10)] и теплота разложения пероксида водорода с образованием жидкой воды [уравнение (2-9)], то совсем не обязательно измерять теплоту разложения пероксида водорода с образованием водяного пара эту величину гораздо проще получить путем вычислений. Если какая-либо интересующая нас реакция трудно поддается проведению в лабораторных условиях, нужно попытаться подобрать последовательность легче осуществляемых реакций, сумма которых дает необходимую реакцию. После измерения изменений энтальпии для всех индивидуальных реакций в такой последовательности можно просуммировать соответствующие изменения энтальпии подобно самим химическим уравнениям и найти теплоту труднопроводимой реакции. [c.92]

Больцман дал очень ясную интерпретацию понятия энтропии, связав ее с упорядоченностью и неупорядоченностью на молекулярном уровне. В приложении 3 наряду со стандартными теплотами образования веществ приводятся также их стандартные энтропии, 5298. Не следует думать, однако, что эти величины получены из больцмановского выражения 5 = /с 1п И . Они определяются в результате калориметрических измерений теплоемкостей твердых, жидких или газообразных веществ, а также теплот плавления и испарения при комнатной температуре и их экстраполяции к абсолютному нулю. (Способы вычисления значений 5 из таких чисто термохимических данных излагаются в более серьезных курсах химии.) Эти табулированные значения Хгдв называют абсолютными энтропиями, основанными на третьем законе термодинамики. Дело в том, что рассуждения, на которых основано их вычисление по данным тепловых измерений, были бы неполными без предположения, называемого третьим законом термодинамики и гласящего энтропия идеального крщ тйлла при абсолютном нуле температур равна нулю. Содержание третьего закона представляется очевидным, если исходить из больцмановской статистической интерпретации энтропии. [c.61]

Знания о механизмах и кинетике физико-хцмических нроцессов основаны на различных идеализациях и приближениях, поэтому и математическое описание, использующее теорию физико-хими-ческих нроцессов, является приближенным. Однако достигаемое приближение обычно оказывается вполне достаточным для решения технических задач в этом случае ошибка расчета не должна быть больше ошибки измерения./ [c.78]

Моль, число Авогадро. За единицу количества вещества принят моль — количество вещества, содержащее столько же структурных единиц (атомов, ионов, молекул и др.), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода Число частиц, содержащееся в одном моле вещества, называют числом Авогадро и обозначают Ма. Измерения показывают, что Л/джб,022Х Х10 МОЛЬ". Число Авогадро — одна из универсальных постоянных физики и химии, т. е. такая величина, которая не зависит от природы вещества и внешних условий. Значение Л д может быть найдено различными независимыми экспериментальными методами, их в настоящее время известно более 60. [c.8]

Наиболее хорошо разработанными системами, в которых органично связаны аспекты моделирования и экспериментальных исследований, являются АСНИ для анализа молекулярных структур [8]. Научной основой разработки таких систем являются работы в области квантовой химии и спектроскопии. Стратегия исследования молекулярных структур новых веществ в АСНИ построена следуюпцтм образом. Из первоначального эксперимента определяется брутто-формула и наличие характерных групп атомов (на основе спектроструктурных корреляций) в исследуемом химическом соединении. Затем но этим данным на ЭВМ производится автоматический синтез вариантов гипотетических молекулярных образований с использованием ряда аксиом о запрещенных сочетаниях атомов (правил валентности). Для синтезированных вариант молекул, в которых встречаются обнаруженные экспериментально характерные группы, на основе квантовохимических моделей производится расчет (моделирование) колебательных спектров гипотетических синтезированных молекул. Сравнением рассчитанных и измеренных спектров выбираются наиболее вероятные структуры. По выбранным структурам после более тщательного моделирования спектров с учетом вариантов пространственного расположения атомов и дополнительного экспериментального исследования уточняется пространственное расположение атомов в молекуле. [c.61]

Перегруппировки углеводородов ряда бицикло(2,2,1)гептанк (норборнана) были подробно изучены в работах, выполненных не кафедре химии нефти МГУ [7—9]. Поскольку (в методическом плане) кинетические измерения проводились в условиях, близких к работам, выполненным в лаборатории автора, то имеется яоекож- [c.213]

Метод может быть реализован в варианте прямой кондукто-метрии или кондуктометрического титрования. Прямую кондук-тометрию используют для определения концентрации растворов сравнительно редко, поскольку регистрируемый аналитический сигнал не избирателен электропроводность раствора — величина аддитивная, определяемая наличием всех ионов в растворе. Прямые копдуктометрические измерения успешно используют, напрпмер, для оценки чистоты растворителя, определения общего солевого состава морских, речных и минеральных вод, а также для определения таких важных для аналитической химии величин, как константы диссоциации электролитов, состав и константы устойчивости комплексных соединений, растворимости малорастворимых электролитов. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология