Химические процессы элементарные акты

Физико-химические процессы элементарных актов радиоактивного загрязнения поверхности [c.184]

Результатом любого химического процесса является перестройка частиц исходных веществ в частицы продуктов реакции. Каждое превращение исходной или промежуточной частицы или нескольких частиц при их непосредственном взаимодействии друг с другом, приводящее к изменению их химического строения, является элементарным актом химического превращения. Совокупность всех химически однотипных элементарных актов составляет элементарную реакцию, или элементарную стадию химического превращения. Перестройка частиц реагентов в частицы продуктов может происходить в один элементарный акт или путем нескольких последовательных элементарных актов. Например, щелочной гидролиз иодистого метила [c.78]

Исследования микроскопических реакций (см. разд. 4.1.3) в первую очередь направлены на развитие представлений о химической физике элементарного акта. Результаты этих исследований также могут быть использованы для описания неравновесных физико-химических процессов при решении конкретных прикладных задач. [c.160]

Оказалось, что электрон, легкий электрон, исхитряется не только ионизовать, но и диссоциировать молекулу. Возникло первое химическое уравнение элементарного акта, который мы теперь называем диссоциативной ионизацией. Был заложен важный кирпичик в фундамент принципа вертикальных переходов, который, как постепенно оказалось, управляет всем, что совершают над молекулами свет и быстрые частицы — в плазмах, разрядах, потоках ядерных излучений, фотосинтетическом процессе и ионосферах планет. Для творческой судьбы молодого Кондратьева эта работа важна родившимся после нее ощущением потрясающей физической ясности разгадки того, что происходит, [c.5]

При ст = О формула (4) переходит в классическое уравнение Аррениуса для температурной зависимости скорости разрушения материала. В соответствии с представлениями кинетической теории разрущения должна существовать тесная связь между процессами термо-и механодеструкции. В обоих процесса элементарным актом является разрыв химической связи в полимерной цепи, сопровождающийся образованием свободных радикалов в месте разрыва. Образовавшиеся свободные радикалы вступают в химические реакции и (или) быстро перегруппировываются с образованием более стабильных радикалов. Выделяющиеся из образца в результате его механодеструкции продукты могут быть результатом подобных реакций. Обнаружение и анализ следов таких низкомолекулярных продуктов, образующихся при разрушении, можно проводить методом масс-спектрометрии при условии, что эти продукты можно ввести в ионный источник. [c.73]

Физическая химия уделяет главное внимание исследованию законов протекания химических процессов во времени и законов химического равновесия. Закономерности течения химических реакций познаются во все большей мере на основе изучения элементарных актов , т. е. единичных конкретных взаимодействий отдельных молекул (ионов, атомов) между собой и с элементарными частицами и излучением. [c.12]

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]

Если в результате одного элементарного акта возникает две или больше химически активных частиц, то такой процесс называется разветвленным цепным процессом. При этом число [c.197]

Делались также попытки рассмотрения каждого участка кривых у(К) на основе анализа элементарных актов транспорта молекул среды и их взаимодействия с твердой фазой в вершине трещины [294]. Пользуясь этим подходом, можно значительно расширить круг систем, поддающихся количественному описанию. Этому способствовал бы, например, перенос методов, использованных в [287], со стекол на горные породы, с учетом особенностей строения, полярности и прочности химических связей в конкретных минералах [276] и кристаллографических закономерностей разрушения [275]. Что касается активационных барьеров, контролирующих транспортные процессы в воде, содержащей электролиты, то для их оценки с успехом приложимы представления О. Я. Самойлова [295], в соответствии с которыми уже удавалось объяснить различия в действии водных растворов на прочность разнообразных материалов [296]. [c.97]

Физико-химический подход исторически возник ранее остальных. Его стратегия состоит в том, что последовательно определяется сначала скорость элементарного акта как функция параметров, характеризующих реагирующие объекты (и среду в целом — для непростых кинетик), затем скорость элементарного процесса как функция скоростей элементарных актов и, наконец, скорость н все макроскопические характеристики сложного процесса как функция скоростей элементарных процессов. Для этого сначала решается динамическая задача расчета сечений реакций, затем статистическая задача нахождения функций распределения и, наконец, кинетическая задача нахождения макрохарактеристик процесса. [c.4]

Разработка современного высокоэффективного контактно-каталитического промышленного процесса немыслима без реализации разветвленной многоэтапной процедуры принятия решений многоцелевого характера, начиная с исследования элементарных актов химического взаимодействия, установления механизма и кинетики каталитических реакций на элементах твердой поверхности катализатора и кончая созданием технологически и экономически оптимальных контактных аппаратов большой мощности. [c.9]

Для интенсификации процесса необходимы избирательное воздействие на элементарные акты и увеличение объемной плотности вводимой энергии. Поэтому, наряду с традиционными механическими способами, в ряде случаев более эффективными могут оказаться методы, основанные на использовании специальных физических воздействий. Применение последних особенно необходимо либо при определенной специфике физико-химических свойств обрабатываемых материалов (например, очень большая твердость), либо при особых требованиях к качеству конечного продукта (например, узкость кривой распределения с заданием ее границ). [c.111]

Обычно говорят о константах равновесия процессов, соотнося между собою уравнения химических реакций и закона действующих масс. Однако в результате исследования равновесных состояний в принципе нельзя раскрыть действительный механизм химических превращений, т. е. такие исследования не несут никакой информации о характеристиках и последовательностях элементарных актов, определяющих химическое превращение. Кроме того, используемые уравнения реакций, правильно передавая стехиометрические взаимосвязи между химическими формами, могут не иметь ничего общего с реакциями, реально протекающими как при подходе к равновесию, так и после его достижения (равновесие динамично). А так как в равновесии вообще нельзя провести различий между начальными и конечными реагентами, совершенно безразлично, какой из формально возможных наборов процессов (точнее, наборов уравнений реакций) используется для последующей записи взаимосвязи между равновесными концентрациями реагентов (согласно ЗДМ). Необходимо только, чтобы список уравнений реакций был полным, т. е. отражал бы взаимосвязи между всеми представленными в равновесной системе формами. На математическом языке задача сводится к выбору подходящего базиса линейно-независимых уравнений реакций. Максимальное число таких уравнений равно числу сложных химических форм. [c.7]

На современном этапе развития физической химии в ней всесторонне используется важнейшая физическая теория — квантовая механика. Все без исключения атомы, молекулы, ионы, радикалы и другие микрочастицы представляют собой квантовомеханические системы. Поэтому изучение таких систем, рассмотрение элементарных актов химического превращения, объяснение процессов на атомно- [c.6]

Современное состояние теории элементарного химического акта и теории катализа позволяет определить лишь направления, по которым следует вести поиски катализаторов и условий процесса. Как правило, еще требуются большие экспериментальные исследования при создании новых высокоэффективных катализаторов и каталитических процессов. Одной из задач химической кинетики является выяснение возможности представления сложного химического процесса в виде стадий и определение скоростей, констант скоростей и энергий активации отдельных стадий. Эта задача частично решается в разделе химической кинетики, который получил название формальной кинетики химических реакций. [c.532]

Итак, сложный химический процесс, состоящий из ряда параллельных и последовательных простых реакций, можно описать системой дифференциальных уравнений, включающих скорости отдельных стадий. Решение системы дифференциальных уравнений — уже проблема математическая. Однако проинтегрирована ли система уравнений и получено ли окончательное решение в элементарных функциях, моделируется или рассчитывается процесс на ЭВМ, необходимо знать значения констант скоростей простых реакций. В формальной кинетике не раскрывается природа констант скоростей реакций. Константы входят как постоянные множители, значения которых определяются из опытных данных. Важнейшей задачей кинетики является раскрытие закономерностей, определяющих зависимость к от строения реагирующих молекул и условий опыта — температуры, среды, катализатора и других факторов. Задача эта решается двумя путями с одной стороны, идет накопление опытного материала о зависимости констант скоростей элементарных реакций к от различных факторов, с другой — делаются попытки создания теории элементарного химического акта и элементарных реакций, которая позволит предсказать значения к простых реакций в зависимости от строения реагирующих молекул и условий опыта. [c.556]

Константа скорости простой реакции прежде всего будет определяться закономерностями протекания элементарного акта. Элементарным химическим актом называется единичный акт взаимодействия или превращения частиц (молекул, радикалов, ионов, атомов и др.), в результате которого образуются новые частицы продуктов реакции или промежуточных соединений. В процессе элементарного химического акта происходит изменение расположения ядер атомов и электронной плотности в частицах, в результате чего рвутся или возникают новые химические связи. Основные типы элементарных химических актов можно разбить по их молекулярности на три группы [c.556]

Рис. 186. Изменение внутренней энергии молекул в процессе элементарного химического акта А+В О+Е

Элементарный акт фотохимической реакции. Под элементарным актом первичной фотохимической реакции понимают процесс взаимодействия молекулы А с квантом энергии Ау и последующим химическим превращением А в продукты реакции, например [c.612]

Известно, что многие физико-химические свойства вещества, в том числе и важные для катализа, определяются в конечном счете электронной структурой входящих в его состав атомов (ионов). В то же время электронная структура атома определяется положением элемента в Периодической системе элементов. Таким образом, сопоставление каталитической активности металлов с их положением в Периодической системе элементов до определенной степени позволяет, с одной стороны, предсказывать каталитические свойства еще не изученных металлов (и их соединений), с другой — судить о механизме элементарных актов каталитических и электрохимических процессов, протекающих на поверхности этих металлов. [c.33]

Протекание химических процессов в реальных условиях часто осложнено наличием таких факторов, как турбулентный характер течения реагирующих потоков и пространственная неоднородность состава реагирующей смеси и полей скоростей и температур. В настоящее время известно, что знание только средних значений таких флюктуирующих величин, как температура и концентрации реагирующих компонент, недостаточно дпя полного описания сложных процессов химического превращения в условиях неизотермичности и турбулентности даже в тех случаях, когда влиянием химической реакции на гидродинамические характеристики системы можно пренебречь [147]. Необходимость учета флюктуаций температуры и концентраций реагентов и их взаимных корреляций обусловлена тем, что средняя скорость элементарного акта химического превращения в условиях неизотермического турбулентного смешения реагирующих компонент не определяется в виде закона Аррениуса при средних значениях этих величин. Кроме того, наличие флюктуаций приводит к существенному изменению коэффициентов переноса, значения которых определяются в этих случаях не только свойствами реагирующих газов, но и свойствами самого течения [86, 97, 127]. [c.178]

Даже в случае изотермических процессов в предварительно гомогенизированных многокомпонентных системах скорость любого элементарного акта существенно зависит от флюктуаций концентраций реагирующих компонент, и пренебрежение учетом этих флюктуаций может привести к значительному расхождению результатов расчетов и экспериментальных данных [82, 83, 99]. В неизотермических же турбулентных процессах, кроме того, важную роль играют и флюктуации температуры и скорости потока. Наличие этих флюктуаций и корреляций между ними приводит к тому, что истинная скорость процесса химического превращения может немонотонным образом зависеть от пульсации температуры. [c.178]

Для решения задач газодинамики больших скоростей, химической кинетики и некоторых других необходимо знать основные закономерности различных релаксационных процессов. Такими процессами являются установление максвелловского распределения, вращательная и колебательная релаксация, диссоциация, ионизация и др. При этом, естественно, надо знать законы элементарных актов, сформулировать и решить соответствующие статистические задачи [55]. [c.200]

Процесс катализа состоит из нескольких последовательно протекающих элементарных актов диффузия молекул азота, кислорода и оксида серы (IV) к катализатору (I), хемосорбции молекул реагентов на поверхности катализатора (II), химического взаимодействия кислорода и оксида серы (IV) на поверхности катализатора с переносом электронов от молекул оксида серы к молекулам кислорода и образованием неустойчивых комплексов (III), десорбции образовавшихся молекул оксида серы (VI) (IV) и диффузии их из пор и с поверхности катализатора в газовую фазу. [c.165]

Первое слагаемое суммы (2.2) есть потенциальная энергия частицы, остальные три — кинетическая энергия. В процессе элементарного химического акта происходит взаимное превращение потенциальной и кинетической энергий. Для того чтобы представить характер этого превращения, следует более подробно рассмотреть потенциальную энергию Е реагирующих частиц. [c.17]

Появление или отсутствие спектра ЭПР в исследуемом образце дает полезную информацию о строении вещества. При изучении химических процессов на этом основании может быть сделан вывод о радикальном или ионно-радикальном механизме реакции. При изучении строения сложных комплексов или твердых тел, содержащих тяжелые атомы с неспаренными электронами на внутренних оболочках, отсутствие сигнала ЭПР может служить указанием на особенности электронной структуры этих атомов. Применение метода ЭПР позволило обнаружить неспаренные электроны в сложных органических соединениях. При помощи метода ЭПР оказалось возможным провести количественные измерения диффузии свободных радикалов и кинетики элементарных актов с участием радикалов [c.61]

В настоящее время бурно развиваются исследования по изучению кинетики элементарных процессов, детально изучается поведение участвующих в реакциях атомов, радикалов и комплексов, а также отдельные элементарные акты сложных химических процессов. [c.309]

Для второго издания курс подвергся ряду изменений и дополнений. Более подробно рассмотрены основы метода электронного парамагнитного резонанса (3>ПР), приведены примеры идентификации свободных радикалов по спектрам ЭПР. В гл. И1 переработан 2, посвященный теории абсолютных скоростей реакций существенные изменения, касающиеся влияния диэлектрической постоянной на скорость реакции, внесены в 11, трактующий вопросы роли среды в элементарном акте химического превращения в 12 рассмотрение кинетического изотопного эффекта дополнено методом определения констант скоростей по изменению изотопного состава в ходе процесса. Изложение вопроса о кинетике химических реакций, состоящих из нескольких элементарных стадий (гл. VI), дополнено описанием нового способа определения числа линейно независимых дифференциальных уравнений, описывающих кинетику процесса. [c.5]

СНз 4- СНз С Нв два атома углерода и шесть атомов водорода вначале скомбинированы в два свободных радикала СНз, а в конце процесса объединены в одну молекулу этана. Таким образом, в ходе элементарного акта химического превращения происходит изменение взаимного расположения атомов в системе. [c.56]

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]

Обычно ПаФуа, nв =vв и т. д., однако для отдельных стадий химических процессов (элементарных актов) практически всегда выполняется даваемая основным постулатом степенная зависимость, в которой = у,-. При этом как порядок по отдельному веществу, так и суммарный порядок являются целыми положительными числами. [c.208]

Элеменпшрный химический процесс (элементарный акт) - химическое превращение компонентов системы, происходящее при одном столкновении, когда взаимодействующие частицы исходных веществ не- [c.144]

До сих пор, рассматривая в общих чертах химическое строение полимеров разных классов, мы по существу говоррши о структурной формуле повторяющегося звена макромолекулы. Однако наличие множества таких звеньев в макромолекуле сразу же усложняет картину. Начнем хотя бы с того, что каждое звено в процессе элементарного акта роста макромолекулы может присоединяться к соседнему звену по-разному в этом случае говорят о присоединении голова к голове , хвост к хвосту или голова к хвосту . Различные варианты присоединения звена к растущей макромолекуле возможны для несимметричных мономеров типа СН2=СН, У которых имеются заместители Р [c.21]

Реакция полимеризации, как известно, представляет собой многостадийный процесс, элементарные акты которого, как будет показано ниже, по разному изменяются с давлением. Несмотря на это, зависимость общей скорости полимеризации от давления удобно характеризовать величиной АУпол" , которая вычисляется по уравнениям (6) и (7), аналогичным формулам (4) и (5), выведенным для простой химической реакции [c.320]

Рассмотрим кривую (рис. 32) изменения потенциальной энергии системы атомов А—В—С как функцию координаты точки на кривой, изображающей путь реакции. Выбор точки в значитатьной степени произволен. Значение х в ходе процесса возрастает. Из хода кривой видно, что в процессе элементарного акта химического превращения [c.116]

В то же время, физико-химический подход в целом малоконструктивен в смысле производства таких кинетических зависимостей, которые содержали бы экспериментально наблюдаемые макроскопические величины и позволили бы быстро и обоснованно строить математическую модель кинетики изучаемого сложного процесса, вычислить константы кинетических уравнений, определить наблюдаемые порядки реакций. Дело в том, что квантово-химические расчеты элементарных актов проводятся с большими допущениями, а физико-химический эксперимент обычно выполняют для простых смесей в стерильных условиях при низких давлениях и температурах, далеко не соответствующих условиям протекания сложного многокомпонентного химического процесса в реакторе. [c.70]

В книге П. В. Данквертса подробно и, в целом на современном уровне, анализируются и обобщаются основные теоретические и практические проблемы химического взаимодействия газов и жидкостей. Механизмы процессов диффузии и химической кинетики, сочетающихся в разнообразных гидродинамических условиях, подробно рассматриваются автором, начиная с анализа элементарных актов и условий работы лабораторных моделей и кончая промышленными процессами и аппаратами. Теоретический материал широко иллюстрируется примерами конкретных газожидкостных реакционных систем, представляющих важный промышленный интерес. В сочетании с большим количеством хорошо подобранных числовых примеров расчета это облегчает восприятие часто весьма сложных вопросов. Некоторые разделы книги могут служить ценным посо- [c.7]

I Понятие простой кинетики является центральным в этой главе, и, прежде чем дать ему строгое определение, необходимо понять существо процессов, описываемых простой кинетикой. Первая задача физико-химического подхода (определение скорости элементарного акта как функции квантовомеханических параметров, характеризующих реагирующие частицы, строго ставится только тогда, когда другие частицы никак не влияют на элементарный акт (идеальный случай — реакция в вакууме). В реальной среде, однако, такое влияние постоянно имеет место — ассистирование других компонентов не обязательно связано с непосредственным участием в элементарном процессе, достаточно их простого упристствия в области соударения, влияющего на изменение сечения реакции. И это влияние будет тем сильнее, чем выше давление, температура и химическая активность системы в [c.112]

Это положение в последние годы резко изменилось в связи с исследованием быстрых реакций, скорости которых соизмеримы со скоростями релаксационных процессов. Обнаруженные уже сравнительно давно ограничения формальной химической кинетики, оперирующей понятиями полных концентраций реагирующих компонент газа, оказалось необходимым устранить путем перехода к более детальному описанию. Это описание трактует элементарную реакцию как совокупность элементарных процессов, а простое кинетическое уравнение элементарной реакции заменяет уравнениями тина обобщенного уравнения Больцмана. Кинетическими параметрами при таком описании служат пс константы скорости, а сечения элементарных процессов другими словами, в основе этой схемы лежит динамика элементарного акта MOHO-, би- или тримолекулярного процесса. Такой подход позволяет /юстичь, ве цели. [c.3]

Главная дол первичных элементарных актов химического значения в разряде приходится на возбуждение п диссоциацию молекул на нейтральные осколки. Эти элелкнтарные процессы рассмотрены в настоящей главе. Напротив, при действии ионизирующих излучений, т. е. в радиационной химии, процессы яоиизацш электронным ударом, ионно-молекулярные реакции, рекомбинации ионов вносят существенный, а иногда и г.павпый вклад в химический розул))Тат брутто-процесса. Поэтому мы сочли целесообразным отдельно рассмот] 10 1 ь эти типы элементарных процессов. [c.173]

Выдающийся вклад в развитии физической химии внес Д. И. Менделеев. Большой интерес представляют его исследования в области газов и растворов. Основание Оствальдом и Вант-Гоффом журнала Zeits hrift fur physi alis he hemie (1887), труды Вант-Гоффа, Аррениуса, Оствальда, Каблукова, Меншуткина, Курнакова и других в области химической термодинамики и кинетики способствовали выделению физической химии в самостоятельную науку. В XX в. революция в физике, связанная с трудами Планка, Эйнштейна, Шре-дингера и др., в области квантовой статистики и квантовой механики атомов и молекул привела к рассмотрению химических процессов на атомно-молекулярном уровне, к развитию учения о реакционной способности, центральным в котором стало исследование элементарного химического акта. Физическая химия успешно развивалась трудами наших ученых, таких, как Д. П. Коновалов (учение о растворах), Н. А. Шилов, И. Н. Семенов (химическая кинетика), А. А. Баландин (катализ), А. М. Теренин (фотохимия), Я. К. Сыркин (строение вещества), А. И. Фрумкин (электрохимия) и многих других, и ряда зарубежных. [c.7]

Так как элементарной стадией (элементарным актом) химической реакции является процесс, происходящий с данной молекулой в данном энергетическом состоянии, то только к/ есть коэффициент скорости элементарной стадии химической реакции. Коэффициент к, определяемый в химическом кинетическом эксперименте выражением (1.18), всегда является сложной характеристикой, зависящей не только от а ( ) и 1 (Е), но и от а,, и лишь в очень частных случаях может совпадать с А ,. Этот случай вероятнее всего реализуется при относительно низких температурах и медленнух (предпочтительно термонейтральных) реакциях. В общем же случае к — функция заселенностей отдельных уровней или относительных концентраций молекул в данных энергетических состояниях. Эти концентрации изменяются в весьма широких пределах. Именно поэтому неправильны выводы об изменении механизма реакции, если они основаны только на наличии изломов в аррениусовской зависимости [ 147]. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология