Химическая кинетика и равновесие н гетерогенных системах

Трудности, возникающие лри изучении кинетики в гетерогенных системах, обусловлены рядом обстоятельств. В системах газ — жидкость — твердое вещество, к которым относятся многие из них, на течение процесса кроме химических факторов заметное влияние могут оказывать физические процессы абсорбция газа жидкой фазой, диффузия растворенного вещества к поверхности твердой фазы. Это необходимо учитывать при интерпретации кинетических закономерностей, наблюдаемых в гетерогенных системах. В частности, для этих систем характерна линейная зависимость стационарной скорости реакции от площади поверхности катализатора или его массы. Отклонение от линейности всегда можно интерпретировать как влияние физических процессов. Эти трудности частично преодолеваются созданием условий, обеспечивающих эффективный массоперенос, что исключает возникновение градиента концентрации мономера в растворе. Кинетические измерения обычно проводят в условиях равновесия между газовой и жидкой фазами. [c.206]

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, а также обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровне, а также строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе основы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Выполнен обзор свойств химических элементов и их простых соединений, рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

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

Химики располагают собственным арсеналом средств, который может и должен быть использован при решении фундаментальных проблем твердофазного материаловедения. К этому арсеналу принадлежат в первую очередь 1) учение о периодичности свойств химических элементов и их соединений 2) теория химической связи 3) химическая термодинамика и учение о гетерогенных равновесиях 4) учение о химических процессах в неравновесных системах с участием твердых фаз (химическая кинетика) 5) кристаллохимия 6) химия поверхности. [c.134]

Из большого числа новых направлений исследования каталитических процессов, открываемых применением изотопов, значительное место принадлежит измерению скорости обмена одинаковыми атомами. Эта возможность открыла перед химической кинетикой и катализом новую обширную область сравнительно простых реакций. Для теории гетерогенного катализа особенно интересны так называемые гомомолекулярные реакции изотопного обмена, т. е. реакции, при которых обмен изотопами осуществляется между химически одинаковыми молекулами. В этом случае реакционная система состоит только из одного химического компонента, концентрация которого сохраняется постоянной в процессе реакции. Благодаря этому состав поверхностного слоя катализатора, взаимодействующего с газовой фазой, соответствует истинному равновесию и не зависит от глубины превращения. Это делает возможным раздельное изучение взаимодействия с катализатором отдельных компонентов более сложных реакционных систем. [c.61]

В развитии отдельных направлений физической химии большую роль сыграли исследования и зарубежных ученых. В первую очередь следует назвать работы В. Гиббса, составляющие основу учения о равновесиях в гетерогенных системах, В. Нернста, установившего весьма важные закономерности в области химической термодинамики и электрохимии, Вант-Гоффа, разработавшего количественную теорию разбавленных растворов и плодотворно изучавшего химические равновесия и кинетику химических реакций, С, Аррениуса — автора теории электролитической диссоциации. [c.10]

В заключение анализа физико-химических методов разделения компонентов смеси веществ отметим, что гетерогенные методы могут быть основаны и на принципах кинетики,, например, на различной скорости переноса веществ из одной фазы в другую, а методы в гомогенной системе могут быть основаны на использовании равновесия, как например в равновесной центрифуге, где равновесие устанавливается в результате наложения седиментации и диффузии. [c.9]

Научным направлением работ Лаборатории гетерогенных равновесий, созданной и руководимой в течение 20 лет чл.-корр. АН СССР Н. А. То-роповым, является изучение фазовых равновесий в поликомпонентных силикатных и им подобных системах в широком диапазоне температур и концентраций. Изучению фазовых равновесий в системах сопутствует исследование и решение весьма широкого круга вопросов, таких как синтез новых соединений в виде П0.ЛИ- и монокристаллов и их твердых растворов с установлением последовательности их кристаллохимических превраш,ений (полиморфизм, изоморфизм, изоструктурность, изотипность), исследование процессов кристаллизации, кинетики и механизма кристаллообразования, определение взаимосвязи между строением, фазовым составом и свойствами вещества. Исследования лаборатории направлены на дальнейшее развитие общих положений физической химии, кристаллохимии, минералогии силикатов и их аналогов и составляют научную основу одного из разделов неорганического материаловедения. Кроме того, объекты исследования — силикаты, алюминаты, ниобаты, германаты р. з. э., кальция и стронция — являются составной частью керамических, лазерных, люминофорных и других материалов, поэтому результаты исследования представляют несомненный практический интерес для современной техники. Среди окисных соединений особое место занимают силикаты р. з. э. и их генетические разновидности. Это новый класс химических соединений, который систематически и всесторонне стал изучаться в Институте химии силикатов. [c.21]

В настоящем сборнике представлены етатьи по разработке методов расчета процессов, протекающих в гетерогенных системах с учетом массообмена и химических реакций, а также жспгаиментальные работы по термр-динамике фазовых и химических равновесий, электрохимической кинетике и разрабо методик кинетических исследований. [c.2]

Гораздо сложнее ситуация в случае, когда в системе протекают гетерогенные химические реакции. Как известно, в данном случае гетерогенная реакция протекает па поверхности пористого скелета, и ее кинетика будет зависеть не только от химической природы реагентов и детального механизма поверхностного взаимодействия, по и от скорости подвода (отвода) реагентов (продуктов реакции) к (от) поверхности в объем поры [23, 38]. Кроме того, за счет конвекции в нору непрерывно поступает раствор, перавповеспый по отношению к гетерогенной реакции, и равновесная концентрация но каждому из компонентов в ней может не установиться до тех пор, пока не прореагирует все вещество скелета. На это может потребоваться время, гораздо большее, чем характерное время интересующего нас процесса. Следовательно, при математическом моделировании такого процесса необходимо учитывать существование целых областей, в которых равновесие но гетерогенной реакции не устанавливается доста- [c.24]