Химическая динамика Термодинамика химических процессов

Как уже отмечалось, очевидным достоинством прямых кинетических подходов к описанию термодинамически неравновесных процессов являются детально отработанные алгоритмы получения и решения кинетических уравнений, а также удобные процедуры анализа этих уравнений. Существенно, однако, что чисто кинетический подход эквивалентен описанию динамических свойств химической машины с жестко заданными правилами движения. При этом необходимым условием адекватности результатов, получаемых прямыми кинетическими методами, являются справедливость априорных представлений о схеме исследуемых химических превращений и достаточно точное знание констант скорости отдельных элементарных стадий. В то же время использование приемов термодинамики неравновесных процессов, выявляющих влияние движущих сил химических превращений, позволяет в ряде случаев достаточно полно предсказать динамику эволюции термодинамически неравновесной, например химически реакционноспособной, системы даже при недостаточно полном знании конкретного механизма происходящих процессов. [c.348]

Учение о химической динамике включает основные вопросы термодинамики химических процессов, фазовых и химических равновесий, химической кинетики. В этом разделе рассмотрены закономерности, описывающие поведение химических реакций. [c.3]

Протекание химических процессов термической деструкции органических соединений ТГИ подчиняется известным законам химической термодинамики и кинетики. Тем не менее в этом случае протекает одновременно множество различных реакций (последовательных и параллельных), выделить из которых какую-либо одну чрезвычайно трудно. Можно исследовать процесс деструкции по одному из продуктов, но чаще всего его изучают по динамике образования, например, летучих продуктов. В этом случае говорят о брутто-реакциях. [c.130]

Поскольку эволюция геохимических процессов определяется законами равновесия и кинетики (скорости) соответствующих физических и химических явлений, в физической геохимии следует выделять следующие основные разделы 1) геохимическую термодинамику 2) геохимическую кинетику 3) геохимическую динамику. В геохимической термодинамике исследуется равновесие природных химических реакций в геохимической кинетике — их скорости геохимическая динамика изучает эволюцию природных химических реакций и геохимических процессов, их развитие в пространстве и времени. [c.6]

Как отмечал Барк ), наиболее удовлетворительный для понимания путь состоит в трактовке превращений в гетерогенных химических системах как проблемы динамики частиц и в создании термодинамики необратимых процессов, включая в нее равновесные состояния в качестве граничных условий. Применение этих методов к относительно сложным гетерогенным реакциям, по-видимому, не носило еще систематического характера. [c.12]

Развитие химии в фарватере атомно-молекулярной теории было связано с четко определившейся тенденцией рассматривать все макроскопические свойства веществ как проявления свойств атомов и молекул. В 1850—1860 гг. создается кинетическая теория газов, оказавшая в дальнейшем огромное влияние на формирование многих химических представлений. После классических работ Сент-Клер Девиля по термической диссоциации химических соединений на первый план выдвинулось изучение химических равновесий. Исследования в этом направлении привели к созданию химической статики, а затем и динамики, к приложению к химическим процессам первого и второго законов термодинамики, что послужило основой для установления тесных контактов между химией и физикой [c.348]

Для неравновесных систем современная неравновесная термо- динамика позволяет лишь вывести обш,ие уравнения, описывающие ФР и концентрации частиц. Решения этих уравнений возможны в настоящее время лишь при небольших отклонениях от равновесия и получены для небольшого круга модельных задач химической кинетики. Весьма существенно, что конкретный вид этих уравнений и их решения зависят от механизмов физических и химических процессов. Вопрос о механизмах неравновесная термодинамика не рассматривает. [c.20]

Физико-химические процессы в газовой динамике. Справочник. Гом 2 Физикохимическая кинетика и термодинамика//Под ред. Г.Г.Черного и С.А.Лосева - М. Научно-издательский центр механики. 2002. 368 с. [c.2]

Второй том справочника Физико-химические процессы в газовой динамике содержит информацию о всех основных результатах моделирования процессов, протекающих в газе и плазме поступательной, вращательной и колебательной релаксации, возбуждения и дезактивации электронных состояний атомов, молекул и ионов, химических реакций и процессов в низкотемпературной плазме. Представлены основные термодинамические функции и соотношения, рассматриваются закономерности термодинамики необратимых процессов, уравнения состояния газа различной плотности [c.2]

За последние два десятилетия естествознание сумело приблизиться к пониманию явлений спонтанного возникновения высокоупорядоченных структур во многих самых разнообразных физических, химических и биологических открытых системах. Было осознано существенное различие в природе равновесных и неравновесных процессов, выработан новый взгляд на случайность и необходимость, разработаны теория диссипативных самоорганизующихся структур и теория бифуркаций - необратимых флуктуаций, играющих конструктивную роль в возникновении порядка из хаоса. Это стало возможно благодаря созданной главным образом трудами И. Пригожина и его школы нелинейной неравновесной термодинамики. Открывшиеся новой наукой перспективы необычайно широки и многообещающи. Ее общие положения о процессах самоорганизации в открытых диссипативных системах, классических и квантовых, биологических и неорганических, легли в основу исследований во многих областях естествознания и гуманитарных наук. Становление нелинейной неравновесной термодинамики привело к качественным изменениям таких фундаментальных понятий в физике, как время и динамика. [c.88]

В силу интенсивного развития сравнительно новой области экстракции не только не установились определенные понятия и обозначения, но еще и мало сделано в области выявления коренных, принципиальных закономерностей процесса. В целях предоставления читателям возможности сопоставления и сравнения идей в выпусках сборника публикуются статьи, отражающие различные взгляды на механизм процесса экстракции, различные подходы к обработке экспериментальных данных, к расчету и конструированию аппаратуры. Так, в теоретическом разделе первого выпуска сборника, наряду со статьей А. М. Розена, в которой развиваются представления по термодинамике экстракции, основанные прежде всего на строгом учете коэффициентов активности компонентов системы, публикуются статьи, в которых экстракционные системы рассматриваются чисто химически (связь коэффициентов распределения с химическим составом экстрагентов, предсказание выбора экстрагента на основе состава внутрикомплексных соединений, оксо-ниевый механизм извлечения ионов кислородсодержащими растворителями). В разделе экстракционной аппаратуры, наряду с работой по равновесной динамике процесса экстракции, помещены статьи, в одной из которых отмечается необходимость учета химической кинетики при расчете аппаратуры, а в другой дается аналитический метод расчета числа теоретических степеней, исходящий из величины константы равновесия реакции. [c.4]

Время установления равновесных потенциалов электродов колеблется от долей секунды до нескольких минут, что позволяет применять ионоселективные электроды для изучения термодинамики растворов электролитов (определения коэффициентов активности), а также для исследования кинетики химических реакций, диффузии и других процессов массопереноса в ионных средах. Особо важное значение приобретают ионоселективные электроды в медицине и биологии. С их помощью стало возможным следить за изменением ионного состава биологических жидкостей в динамике процессов, а также получать информацию о внутриклеточном изменении концентрации. (активности) ионов Na , Са " , Н" , С1 и др. [c.3]

Книга представляет собой сборник работ, написанных на современном научном уровне ведущими специалистами в области исследования ионообменных процессов. Статьи преимущественно обзорного характера освещают достижения в области исследования ионообменных сорбентов, термодинамики обмена неорганических и органических ионов, неравновесной динамики обмена смесей на анионитах. В книге изложены принципы л способы оптимизации ионообменных процессов, даны обзоры по применению ионообменных процессов в технологии неорганических веществ, при получении биологически активных препаратов, а также в химическом анализе. [c.2]

При описании процессов, рассматриваемых в физико-химической газодинамике, необходимо учитывать возможность наличия того или иного термодинамического равновесия. Чаше всего такое равновесие будет локальным, и реализуется в отдельных физически бесконечно малых объемах, либо является частичным - при равновесии отдельных частей рассматриваемой среды. Описание газа и плазмы в локальном, частичном или более полном равновесии проводится на основе законов термодинамики с соответствующими формулами и соотношениями, указанными в этом томе справочника. Там же представлены и уравнения состояния, связывающие основные параметры среды - температуру, давление и объем газа, в том или ином приближении по плотности. Наиболее часто в задачах газовой динамики используется уравнение состояния идеального газа, когда средняя кинетическая энергия движения частиц в газе много больше средней потенциальной энергии их взаимодействия. [c.8]

Это определяет, с одной стороны, фундаментальную теоретическую разработанность и значительную математизированность многих ведущих разделов коллоидной химии с широким применением методов химической термодинамики и статистики, термодинамики необратимых процессов, электродинамики, квантовой теории, теорий газового и конденсированного состояния вещества, структурной органической химии, статистики макромолекулярных цепей и т. д. Энергичное развитие в последние годы получили методы молекулярной динамики — численного эксперимента динамического типа с использованием быстродействующих ЭВМ. [c.9]

Наука о процессах и аппаратах химической технологии, а также используемые ею методы непрерывно разйкваются. В последние годы шире стали применяться достижения наук, лежащих в основе всей химической техники термодинамики, физической химии, кинетики химических реакций и математики. При изуче-йни динамики и кинетики отдельных процессов химической технологии повсеместно используется вычисли-, тельная техника. Математические методы нашли широкое применение при расчете, моделировании, контроле и управлении во всех производствах. Большое внймание taлo уделяться эффективности оборудования и экономике промышленного производства в целом. [c.6]

Приниипы термохимии позволяют установить баланс энергии, однако ничего не дают для понимания направленности процессов, их динамики. Об этом дает представление химическая термодинамика, имеющая большое значение и для понимания химических процессов, протекающих в организмах. [c.28]

Основы химической те]змоданамики. Основные понятия и первый закон 1 ер м о динамики. Термо.химия. Второй закон термодинамики. Термодинамические потеш(иалы и харакзерисзические функции. Движущие силы процессов. Вычисление критерия самопроизвольности процессов и равновесие системы. [c.8]

Были развипы следующие мегоды неравновесной термодинамики метод термодинамических функций Ляпунова (вблизи и вдали от равновесия), вариационный принцип минимума производства энтропии, анализ производства энтропии дпя определения движущих сил и закономерностей в кристаллизации. Движущие силы кристаллизации помимо разности химических потенциалов содержат также энтальпийную составляющую, характеризующую тепловую неравновесность системы. Рассмотрена роль этих вкладов для систем с высокими тепловыми эффеетами при кристаллизации, например, ортофосфорной кислоты Анализ производства энтропии системы с фазовыми превращениями позволил подтвердить распределение Хлопина для макрокомпонента и примеси (случай полного термодинамического равновесия), получить новые закономерности (и проверить их на ряде систем) для распределения компонентов при частичном равновесии. На основе вариационного принципа минимума производства энтропии определены закономерности для стационарных форм роста кристаллов, предельного пересыщения и т.д. Используя метод избыточного производства энтропии нашли новый класс осцилляторов, роль которых могут играть процессы кристаллизации, протекающие за счет химической реакции Используя кластерную теорию пересыщенных растворов, методы нелинейной динамики, было создано математическое описание, учитывающее колебания (в том числе и на термодинамической ветви) в кристаллизации, определены причины их возникновения. Разработаны алгоритмы управления (с обратной связью и без неё) хаотическими колебаниями в системах с кристаллизацией [c.21]

Книга вводит читателя в увлекательную науку о превращениях веществ. Простота изложения материала не требует от читателя высокого уровня подготовки в области математики, химии и термодинамики. Достаточно знания основ этих наук. Издание включает три части соответственно об эмпирической кинетике, элементарной теории одностадийных реакций, кинетике сложных цигслических процессов (цепных и каталитических), а также о кинетике реакций в сложных системах. Такими системами являются природные системы атмосфера, вода, почва и живые организмы. Лишь для атмосферы возможно описание динамики химических превращений без учета биологических факторов, что и представлено в заключительной главе. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология