Промежуточные состояния вещества

Промежуточные состояния вещества [c.166]

По мнению Л. А. Кульского, такая классификация является приближенной, так как существуют промежуточные состояния веществ, обусловленные динамической связью между отдельными группами. [c.5]

Изложение физики жидких кристаллов требует привлечения многих научных дисциплин механики сплошных сред, статистической физики, оптики анизотропных сред, кристаллографии и т. д. Предлагая читателю ознакомиться с такой широкой областью, трудно точно наметить границы того, что он должен знать заранее. Здесь предпринята попытка провести по мере возможности замкнутое рассмотрение каждого из этих различных аспектов предмета. Естественно, что обсуждение некоторых вопросов пришлось сократить из-за ограниченности объема книги. Например, мы не рассматривали лиотропные системы, к выяснению сложной структуры которых сейчас лишь начинают приближаться. Также опущено рассмотрение специальных приложений метода ядерного магнитного резонанса, поскольку соответствующие обзоры с достаточной полнотой представлены в других источниках. Опущены также самые последние результаты экспериментов по рассеянию нейтронов. Цель настоящей монографии — прежде всего изложить суть разнообразных новых явлений, наблюдаемых в этих промежуточных состояниях вещества. [c.7]

Каким образом катализатор может влиять на химическую реакцию Если принять, что катализатор в заметной степени при реакции не расходуется, то термодинамически можно показать, что его роль в реакции не заключается в изменении точки равновесия, а сводится к ускорению достижения равновесия. Однако в большинстве химических систем имеются метастабильные состояния, обладающие свободной энергией, промежуточной между свободной энергией реагирующих веществ и состоянием равновесия. Мы можем приписать специфичность катализатора его свойству увеличивать скорость достижения одного из таких промежуточных состояний, а не общему ускорению в направлении достижения состояния с наименьшей энергией. Так как катализатор влияет на скорость реакции и не влияет на состояние равновесия, невозможно дать общее кинетическое описание поведения катализаторов. Болес полно проанализировать поведение катализатора можно, только зная конкретный механизм, по которому протекает данная реакция. Однако целесообразно провести классификацию катализаторов по строению и связанному с ним действию катализаторов на тип реакций, протекающих по данному механизму. Для твердых тел обычно принимают следующую классификацию [c.531]

Следует четко разграничить свойства веществ в объемном агрегатном состоянии и в фиксированном промежуточном состоянии роста размеров ССЕ. Есл)1 в первом случае, как было указано, физико-химические свойства не зависят от геометрических размеров фаз, то в промежуточном состоянии изменения размеров ССЕ (особенно в области размеров коллоидно-дисперсных частиц) обнаруживается взаимосвязь между размерами ССЕ и физико-химическими свойствами НДС. Фазовые переходы, как любой процесс, характеризуются термодинамическими и кинетическими показателями. [c.119]

Следует заметить, что в описанных представлениях просматривается некоторая аналогия с известными положениями теории переходного состояния или активного комплекса. Все выводы этой теории основываются на предположении о существовании промежуточного состояния реагирующих веществ. При этом промежуточный комплекс всегда находится в состоянии равновесия как с реагентами, так и с продуктами [186, 187]. [c.187]

Переход от низшей ступени к высшей проходит через показанное на рис. 6-3 промежуточное состояние, которое не может рассматриваться как смесь ступеней. МСС со смесью ступеней состоит из слоев или с неполным заполнением внедренного вещества или с излишним его количеством. [c.257]

Реакция обрыва — следствие рекомбинации свободных радикалов с участием третьей частицы (М), которая поглощает избыточную энергию, выделяющуюся при столкновении. Согласно принципу стационарных концентраций, в стационарном состоянии промежуточные активные вещества (в данном случае Н и Вг) образуются и расходуются с одинаковыми ско- [c.282]

Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым и газообразным отличаясь от твердого тела и газа, жидкость имеет черты сходства с каждым из этих состояний. Жидкость, как и газ, принимает форму того сосуда, в котором она находится. Молекулы жидкости и газа совершают хаотические перемещения, сталкиваясь друг с другом. Наряду с этим, можно отметить следующие существенные различия между газообразным и жидким состоянием вещества. [c.114]

В 1836 г. профессор Петербургского горного института Г. И. Гесс установил основной закон термохимии, носящий его имя. Предположим, что реакция, переводящая набор исходных веществ, находящихся в определенных состояниях, в набор конечных веществ, также находящихся в определенных состояниях, может протекать по нескольким различным путям, т. е. через различные стадии и промежуточные состояния. Так как суммарный тепловой эффект многостадийного процесса равен сумме тепловых эффектов отдельных стадий, то для каждого пути протекания сложной реакции можно рассчитать суммарный тепловой эффект. Для таких реакций Г. Гесс эмпирически установил, что суммарные тепловые эффекты для всех мыслимых путей превращения одинаковы. Закон Гесса формулируется следующим образом если система из данного исходного состояния изохорно-изотермически или изобарно-изотермически переходит в результате химических реакций, протекающих различными путями, в одно и то же конечное состояние, то суммарный тепловой эффект по различным путям одинаков. [c.74]

Полярографический метод, разработанный Я- Гейровским, состоит в том, что раствор исследуемого вещества подвергают электролизу. При этом изучают зависимость силы тока, протекающего через раствор, от величины приложенного напряжения. Исследованию могут подлежать соединения, восстанавливающиеся на катоде (ионы металлов), или вещества, окисляющиеся на аноде (гидрохинон или другие органические вещества). Принципиальная схема полярографа дана на рис. 48. При исследовании соединений, восстанавливающихся на катоде, катодом обычно служит капельный ртутный электрод, представляющий собой ре- зервуар со ртутью, из которого периодически через капилляр капает ртуть. Возможно также применение микроэлектродов из других каких-нибудь металлов (платина и т. п.). На ртути может происходить выделение металла, образующего или не образующего с ней амальгаму. Восстановление металла может идти либо через стадию промежуточного состояния окисления, либо минуя ее. Полярограммы (кривые зависимости силы тока, протекающего через раствор, от величины приложенного к раствору напряжения) в каждом из перечисленных случаев имеют вид, представленный на рис. 49. [c.291]

Жидко-кристаллическое состояние вещества являете промежуточным (мезоморфным) между кристаллическим и жидким, подразделяется по степени упорядоченности. В жидких кристаллах наблюдается анизотропность физических свойств. Интересно у них ориен- [c.129]

Жидкое состояние вещества — это состояние, промежуточное между твердым (кристаллическим) и газообразным. При определенном давлении жидкое состояние конкретного вещества термодинамически устойчиво в определенном интервале температур, который зависит от величины давления и от природы жидкости. Верхний температурный предел устойчивого жидкого состояния — температура кипения, выше которой жидкость при постоянном давлении находится в газообразном состоянии (в виде пара). Нижний предел устойчивого существования жидкости — температура кристаллизации. Зависимость температур кипения и кристаллизации от давления выражается термодинамическим уравнением Клаузиуса—Клапейрона. Температура кипения и температура плавления, измеренные при давлении, равном 101,3 кПа, называются нормальными. [c.222]

По закону Гесса тепловой эффект процесса зависит только от начального и конечного состояний системы, т. е. от природы исходных и получаемых веществ и от их физических свойств, и не зависит от пути протекания процесса, т. е. от промежуточных состояний системы при этом предполагается, что единственной работой является работа против внещнего давления . [c.17]

Жидкое агрегатное состояние вещества по своему строению является промежуточным между газообразным, в котором частицы распределены в пространстве случайным образом, и твердым кристаллическим, в котором расположение частиц строго упорядочено. В расположении частиц жидкости наблюдается сложное сочетание элементов порядка и беспорядка. В отличие от газа в жидкости имеется так называемый ближний порядок, т. е. каждая частица окружена одинаковым числом ближайших соседних частиц — это число называется координационным числом. Наличие ближнего порядка в некоторой г ере роднит строение жидкостей со строением кристаллов (см. 8.3). Однако в отличие от кристаллов, в которых частицы совершают колебания около строго фиксированных положений, частицы жидкости способны к перемещению. [c.114]

В случае дихлорэтилена для поворота одной части молекулы относительно другой необходимо пройти через промежуточное состояние, в котором р-электронные облака, образующие я-связь, ориентированы перпендикулярно друг другу, т. е. я-связь полностью разорвана. Энергия такого состояния на эВ (3,2-10 Дж) выше, чем энергия исходного состояния. Оценка средней частоты вращения при комнатной температуре дает величину с. Поскольку она ничтожно мала, вращение практически не происходит. Поэтому цис- и траяс-изомеры можно иметь в виде двух различных веществ, которые переходят одно в другое лишь при подведении к ним достаточно большой энергии (либо путем нагревания, либо и виде квантов света). [c.110]

Процесс спекания характерен для порошков и пористых тел, он состоит в самопроизвольном заполнении пустого пространства пор. Это приводит к повышению механической прочности вещества, а в порошках к утрате свободной подвижности частиц с образованием пористого тела в качестве промежуточного состояния. [c.213]

В основе термохимических вычислений лежит закон Гесса теп ловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий реакции. [c.47]

Коллоиды. Рассмотренная в предыдущем параграфе кремневая кислота является типичным представителем веществ, характеризующихся тенденцией к образованию коллоидных растворов. Поэтому при ее выделении из солей в осадок обычно выпадает лишь часть полученного гидрата кремнезема. Изменяя концентрации растворов, можно подобрать такие условия, при которых осадок совсем не образуется, а вся кремневая кислота остается в коллоидно-растворенном состоянии. Как уже отмечалось ранее (V 1), по размерам распределенных частиц коллоидные растворы располагаются между взвесями, с одной стороны, и молекулярными растворами, — с другой. Грубо говоря, областью коллоидного состояния вещества можно считать размеры частиц от 1 до 100 ммк. При увеличении в миллион раз молекулы представились бы нам в виде более или менее крупных точек, частицы тонких взвесей приобрели бы размеры большого яблока, а вся промежуточная область величин дала бы различные градации коллоидного дробления вещества.2 [c.607]

Важнейшим законом термохимии является закон Г. И. Г е с-с а (1840) тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса. [c.126]

Первая часть учебника существенно переработана, обновлена и дополнена. Особенностью развития современной химии является использование методов прикладной квантовой химии для описания, понимания и предскгаания свойств разнообразных соединений и материалов. Поэтому в новой редакции книги данный раздел значительно расширен. В качестве примеров можнд привести параграфы, посвященные релятивистким эффектам в атомах, единой квантовохимической интерпретации валентности и степени окисления, промежуточным состояниям вещества, влиянии природы вещества на скорость химической реакции, которые написаны и включены в учебник впервые. [c.11]

Жидкое состояние вещества — это состояние, промежуточное между газовым и твердым (кристаллическим). Прн определенном давлении жидкое состояние конкретного вещества термодинамически устойчиво в определе ном и тервале температур, который зависит от давления и от природы жидкости. Верхний температурный предел устойчнвото жидкого состояния — температура кипе-ния, выше которой веиз.сство ри постоянном давлении находится [c.73]

На основании результатов рентгенографических исследований различных углей Райли сделал вывод, что рассматривать органическое вещество углей как образованное мелкими графитовыми кристаллитами — значит злоупотреблять теорией кристаллиты углей Б значительной мере отличаются от кристаллитов графита. Райли и некоторые другие авторы пришли к мысли, что каменные угли находятся в промежуточном состоянии между аморфным и кристаллическим. Их структура называется мезоморфической, потому что установлена строгая ориентация углеродных атомов только в двух направлениях, а не в трех, как в кристаллическом графите. [c.216]

В то же время теория процессов горения до настоящего времени развита недостаточно полно, отсутствуют методы расчета должной точности. В результате возникает необходимость длительной кропотливой опытной доводки почти всех устройств и агрегатов, в которых протекает процесс горения. Можно назвать причины существующего положения. Во-первых, главный участник процесса горения — топливо — является комплексом природных органических веществ очень сложного химического строения. Правда, при нагреве и взаимодействии с окислителем происходит распад этих комплексов на простые соединения и элементы, но при анализе процесса горения невозможно обойтись без учета поведения горючего в его исходной форме и промежуточных состояниях. А это крайне, затрудняет изучение процесса. Во-вторых, в процессе горения, так же, как и в других химических пронессах, обязательны два этапа создание молекулярного контакта между горючим и окислителем (физический этап) и само взаимодействие молекул с образованием продуктов реакции (химический этап). При этом второй этап протекает только у молекул, находящихся в особом энергетически или кинетически возбужденном состоянии. Возбуждаются же молекулы в результате начавшегося процесса. Поэтому при изучении процесса горения нельзя рассматривать участвующие в нем вещества как однородную массу одинаковых средних молекул. Даже при рассмотрении простейших реакций горения необходимо учитывать различия между отдельными молекулами, составляющими сложную полисистему. В-третьих, горение принципиально не является равновесным процессом. При горении обязательно возникают неоднородности состояния молекул, их концентраций, неравномерности полей температур и скоростей потоков. Из этого вытекает необходимость одновременного решения нестационарных задач массо- и тепло-переноса и химической кинетики в движущихся потоках, причем наиболее часто при турбулентности, вызванной самим процессом горения. [c.4]

Ключевым понятием синергетики является представление о порядке и беспорядке в структуре материи. Речь идет об изучении и описании переходов в веществах от уЧюрядоченных состояний к неупорядоченным и обратно. В качестве примеров можно привести переходы в физических системах из парамагнитного состояния в ферромагнитное или из жидкого состояния в твердое кристаллическое. Общие свойства различных систем, связанные с упорядоченностью или разупорядоченностью струк- гурных образований, выражаются корреляцией между ними. Описание систем при изучении подобных явлений производится некоторыми внутренними параметрами системы, выраженными корреляционными функциями, определяющими степень внутренней упорядоченности системы. Корреляционные функции могуг принимать различные значения от минимальных до максимальных. Наряду с этим, очевидно, можно рассматривать некоторые промежуточные состояния между порядком и беспорядком в системе, связанные с корреляцией пространственно-временных флуктуаций положения структурных образований в системе. Изучение пространственно-временных корреляций дает наиболее полную информацию о системе. [c.173]

Известно, что при благоприятных условиях химическое превращение твердого вещества может проходить без изменения исходного кристаллического строения. Вновь образующееся твердое вещество нередко имеет чулсую кристаллическую структуру, заимствованную у исходного вещества, и представляет собой так называемую псевдоморфозу исходного вещества. При достаточно сильном и продолжительном нагревании псевдоморфные вещества приобретают кристаллическое строение, обычное для данного химического состава, но это осуществляется не непосредственно, а через промежуточное состояние, в котором нельзя различить ни следов исходного строения, ни зародышей новой кристаллической структуры. Судя по рентгенограммам, вещество, находящееся в промежуточном состоянии, аморфно. Псевдоморфные вещества и получающиеся из них промежуточные вещества переходного строения обладают повышенной химической и каталитической активностью. Получаются эти вещества в процессах осторожного термического разложения некоторых гидроксидов или солей, выщелачивания различных сложных соединений, обжига органических масс и т. п. [c.62]

Связь каталитической способности с псевдоморфными превращениями твердого вещества понятна. Действительно, если окись железа участвует в реакции окисления водорода или других веществ, т. е., как можно предполагать, претерпевает в разных точках вещества одновременно восстановление и окисление, то каталитической активностью может обладать только то ее полиморфное видоизменение, которое ни под действием водорода, ни под действием к.рслорода не изменяет своего кристаллического строения. Ведь любые изменения кристаллической структуры, очевидно, должны (с любой точки зрения) привести к потере активности. Магнитная окись железа как раз является таким полиморфным видоизменением окиси железа, которое позволяет осуществлять переходы через множество промежуточных состояний без изменения типа кристаллического строения [c.70]

В некоторых реакциях в качестве промежуточных образуются карбе-новые частицы СНг, iSFj iSiFj. Как объяснить большую реакционноспо-собность этих промежуточных состояний Какие вещества могут образоваться, например, из СРг или Sip2 [c.567]

Между хаотическим движением молекул газа и жидкостей, с одной сторон111, и строгим порядком, свойственным кристаллическим твердым телам, с другой — имеются и промежуточные состояния. Существуют так называемые жидко-кристаллические вещества, которые обладают свойствами жидкости (текучесть) и некоторыми свойствами твердых кристаллов (анизотропией свойств). Жидкие кристаллы образуют вещества, молекулы которых имеют форму палочек или вытянутых пластинок. Взаимное расположение молекул в жидких кристаллах является промежуточным между твердыми кристаллами, где существует трехмерный координационный дальний порядок (упорядоченность в расположении центров тяжести молекул) и ориентационный дальний порядок (упорядоченность в ориентации молекул), и аморфными жидкостями, в которых дальний порядок полностью отсутствует. [c.11]

Внутренняя энергия вещества зависит только от его физического состояния и не зависит от способа или пути, которыми данное вещество приведено в данное состояние. Это следует непосредственно из закона сохранения энергии. В самом деле, обозначим цифрами 1 и 2 два произвольных состоя ния системы. Заставим систему переходить в состояние 2 по апределенному пути, т. е. через определенную последовательность промежуточных состояний. Пусть и есть затраченная на этот переход энергия. Допустим, что, заставляя систему переходить из состояния 1 в 2 по некоторому другому пути, мы затрачиваем другое количество энергии V". Заставим теперь систему соверщить первый переход в прямом направлении, второй — в обратном. Тогда система окажется снова в прежнем состоянии 1. При первом переходе будет затрачена энергия и, при втором отдана V", следовательно, внешние тела, окружающие систему, получают энергию 11 —и", причем никаких изменений в самой системе не происходит. Будет ли энергия 1 — и" положительна или отрицательна, безразлично во всяком случае наше рассуждение привело нас к противоречию с законом сохранения энергии. Отсюда следует, что и —и", т. е. внутренняя энергия во всяком состоянии системы не зависит от пути, по которому система пришла в данное состояние, а определяется однозначно только самим состоянием. [c.33]

Реакции, требующие для своего протекания заметной энергии активации, начинаются с разрыва или с ослабления связей между атомами в молекулах ис--ходных веществ. При этом вещества переходят в неустойчипое промежуточное состояние, характеризующееся большим запасом энергии. Это состояние называется активированным комплексом или переходным состоянием. Именно для его образования и необходима энергия активации (см. рис. 6.8). Неустойчивый активированный комплекс существует очень короткое время. Он распадается с образованием исходных веществ или продуктов реакции при этом энергия выделяется. [c.191]

В присутствии катализатора скорость реакции резко изменяется. Катализаторами называются вещества, которые не расходуются в реакции (если и расходуются на промежуточных ее этапах, то полностью регенерируются по завершении реакции), но способствуют изменению ее скорости. Процесс изменения скорости химической реакции под действием катализаторов называется катализом. Различают катализ положительный (при котором скорость реакции увеличивается) и отрицательный (уменьшающий скорость реакции). Свойствами катализатора может обладать один из продуктов реакции (автокатализ, который также может быть положительным и отрицательным). В зависимости от агрегатного состояния веществ, участвующих в реакции, катализ делят на гомр-генный и гетерогенный. Если все взаимодействующие вещества и катализатор находятся в одной фазе, то катализ называется гомогенным. Наибольшее распространение он имеет среди реакций в жидкой фазе. [c.343]

Выбрав за основу классификации поверхностно-активных веществ природу гидрофильных групп, следует также учитывать и характер промежуточных состояний этих групп. Поверхностно-активные вещества можно было бы классифицировать на основе различий в природе гидрофобной части их молекул. Однако эти различия столь незначительны, что при такой системе классификации вещества с различными свойствами попали бы в один класс. Например, если сгруппировать вместе все поверхностно-активные вещества, содержащие радикал цетил, то пришлось бы объединить столь отличные друг от друга соединения, как пальмитат натрия, цетилсульфат, хлорид цетилпириди-ния. Используя один и тот же гидрофобный радикал, можно на его основе синтезировать большое количество поверхностно-активных веществ. Иногда поверхностногактивные вещества необоснованно классифицируют, в зависимости от их назначения, на смачиватели, моющие средства, эмульгаторы, гидротропные вещества, дисиергаторы известковых мыл и др. Между тем очевидно, что одно и то же вещество может эффективно выполнять несколько таких функций. Поэтому подобная классификация может иметь лишь ограниченное значение. [c.59]

Реакции, протекающие между кристаллическими веществами без участия газообразных или жидких веществ (хотя бы в качестве промежуточных состояний реакционной системы), выделяют в особый класс химических процессов их называют часто твердофазными реакциями. Возможность их существования долго оспаривалась реакция должна здесь происходить только в местах непосредственного контакта частиц твердых реагентов, суммарная поверхность которых ничтожно мала по сравнению с полной поверхностью реагентов, вследствие чего скорость превращения также должна бы быть исчезающе малой. После того как многочисленными работами Таммана и Хедвала с сотр. существование твердофазных реакций было доказано, требовалось найти объяснение, почему они протекают с доступными для измерения скоростями. Этот вопрос был прояснен в значительной степени благодаря исследованиям школы Хюттига. Только в редких случаях удается проводить опыты с компактными кусками реагентов, так как при малой скорости объемных процессов и небольшой вели- [c.212]

В связи о развитием химии полимеров задаваемая размерами частиц граница между коллоидами и истинными растворами стала еще более размытой . Дело в том, что высокополимерные вещества со значительно превыщающими 100 ммк линейными размерами макромолекул при наличии подходящих растворителей могут образовывать истинные растворы, тогда как агрегаты обычных молекул с гораздо меньщими диаметрами частиц являются типичными коллоидами. Следовательно, состояние вещества в данной промежуточной области определяется главным образом не самими размерами частиц, а характером их взаимодействия друг с другом и со средой. [c.612]

Жидкокристаллическое состояние иногда называют четвертым состоянием вещества — оно сочетает в себе признаки хаоса и порядка и в этом смысле может рассматриваться и как промежуточное между ними (мезофаза). Термотропные жидкокристаллические системы получаются при нагревании твердых соединений, лиотропные — при растворении их в соответствующих растворителях. Во всех случаях такие соединения, как правило, представляют собой большие и сложно построенные молекулы к ним относятся, например, м-азоксианизол, олеат аммония, олеат и стеарат таллия, 4-м-алкоксибензойная кислота СпНап-ы—О—СеН4—СООН, бис-(4-п-алкоксибензаль)-2-хлоро-1, 4-фенилендиамин [c.267]

Мезоморфные состояния. Вещества, состоящие из цепных молекул, могут быть переведены в состояние, промежуточное (мезоморфное) между твердым и жидким. При плавлении или растворении таких веществ получают жидкие (по агрегатному состоянию) системы, но характеризующиеся анизотропией свойств, что является признаком кристаллического состояния вещества. Поэтому такие системы называют жидкими кристаллами. Различают жидкие кристаллы термотропные, полученные нагреванием твердых кристаллов, и. лиотропные, образовавшиеся в результате растворения вещества. По структуре (рис. 31) жидкие кристаллы могут быть нематическими (от греч. nema — нить) и смектическими (от греч. sme ta — мыло). В последнем случае кроме продольной ориентации молекул явно выражено их [c.87]