Состав и стехиометрия

В, Химический состав концентрация реагирующих веществ. Первоначальные кинетические исследования были начаты с изучения влияния концентраций реагирующих компонентов на скорость реакции. Для реакций между газами концентрации непосредственно связаны через уравнение состояния с давлением, объемом и температурой. Для жидкофазных реакций давление как переменная представляет второстепенный интерес (объем системы очень нечувствителен к изменениям температуры и давления). Поскольку стехиометрия реакции определяет соотношения между концентрациями различных участвующих в реакции веществ, концентрация каждого конкретного компонента не обязательно является независимой переменной. Так, при образовании иодистого водорода (Нг +12" 2Н1) числа израсходованных молей водорода и иода должны быть равны друг другу, в то время как число молей образовавшегося Н1 в два раза больше каждого из них. [c.16]

Отсутствие одного нз элементов соединения в некоторых узлах его кристаллической решетки обусловливает изменение его состава — отклонение от стехиометрии . Известен ряд веществ, в кристаллах которых дефектов Шоттки так много, что отклонения от стехиометрии легко определяются химическим анализом. В зависимости от условий получения и роста кристаллов число вакансий может быть различным, поэтому нестехиометрические соединения обычно имеют непостоянный состав. К числу таких веществ относятся хорошо изученные оксид и карбид титана. Их состав можно выразить в общем виде формулами ТЮ , х = 0,70-г-1,30 и ЛСх, = 0,604-1,00. [c.152]

Из (4.19) следует, что при изменении давления равновесный состав будет меняться в зависимости от соотношения стехиометри-ческих коэффициентов аг и Если реакция идет без изменения [c.99]

Рассмотренная стехиометрия реакиий позволяет найти предельно возможные выходы продуктов. Действительный состав продуктов конверсии определяется термодинамическим равновесием и кинетикой процесса. [c.19]

Окись цинка обычно имеет нестехиометрический состав, так как не содержит достаточного количества кислорода. При приготовлении окиси цинка на воздухе происходит хемосорбция большого количества кислорода на поверхности, которая в результате этого приобретает более близкий к стехиометрии состав, чем объемная фаза [94]. Далее, как будет показано в раз- [c.64]

Приведенные выражения могут не соответствовать строгой стехиометрии МСС, так как их состав сильно зависит от внешней среды и дефектов структуры углеродной матрицы. Расстояние между внедренными слоями обозначается а между углеродными слоями — < 0. Для графита о равно примерно 0,335 нм. [c.255]

Однако позже было убедительно показано, что многие твердые окислы, сульфиды, нитриды, карбиды, гидриды и т. д., не имеющие молекулярной структуры, могут иметь переменный состав. При образовании кристаллической решетки таких веществ из огромного числа атомов количество атомов одного элемента может оказаться большим или меньшим, чем требуется в соответств 1И с валентностью этих элементов, что и приведет к отклонению от стехиометрии. Такой результат возможен без какого-либо нарушения атомистической теории. [c.199]

Состав мельчайших частиц вещества — молекул-—сравнительно прост и подчиняется известным правилам стехиометрии, т. е. весовых отношений. Если молекулы соединяются друг с другом ван-дер-ваальсовскими связями, образуя твердое вещество, в которое все они входят целиком (и существующие в молекулах межатомные связи не разрываются), то состав этого вещества есть сумма составов всех молекул, вошедших в его структуру, и также подчиняется правилам стехиометрии. [c.5]

Таким образом, существует два взаимодействующих, но не просто складывающихся, а противоборствующих структурообразующих фактора направленные ковалентные связи и ненаправленные ионные, металлические и ван-дер-ваальсовские связи. Если отвердевание вещества идет путем только межмолекулярного взаимодействия, образуются кристаллические вещества, состав которых подчиняется правилам стехиометрии. Но если одновременно с отвердеванием протекают еще и химические реакции, состав твердого вещества, естественно, становится более сложным. В тех случаях, когда удается его установить с достаточной точностью. [c.6]

Раздел химии, рассматривающий количественный состав веществ и количественные соотношения (массовые, объемные) между реагирующими веществами, называется стехиометрией. В соответствии с этим, расчеты количественных соотношений между элементами в соединениях или между веществами в химических реакциях называются стехиометрическими расчетами. В основе их лежат законы сохранения массы, постоянства состава, кратных отношений, а также газовые законы — объемных отношений и Авогадро. Перечисленные законы принято считать основными законами стехиометрии. [c.27]

Очевидно, что уравнение (3.42) справедливо и для определения среднего стехиометрического состава всего хемосорбированного вещества. Из него нетрудно также показать, что включение в состав хемосорбированного вещества водорода и кислорода в атомном отношении 2 1 (Н2О) или углерода и кислорода 1 2 (СО2) не отразится на числе электронов, участвующих в процессе электроокисления Пе пе = 4х у — 2г), а значит, на основе только электрохимических измерений какие-либо выводы о стехиометри-ческом составе могут быть сделаны лишь с точностью до указанных составляющих. [c.99]

В растворах спиртов, альдегидов и углеводородов с числом углеродных атомов более единицы адсорбируются частицы различного состава, которые можно подразделить на два типа не-удаляющиеся при гидрировании (тип I) и удаляющиеся при гидрировании (тип II). Частицы типа I, остающиеся после гидрирования, более легко окисляются и по электрохимическому поведению близки к частицам О-типа . Электрохимические измерения в сочетании с аналитическими показали и близкий стехиометри-ческий состав этих частиц. [c.102]

Применение физико-химических методов к изучению равновесных систем из металлов позволило обнаружить вещества, которые расширяют наши представления о химическом соединении и применении законов стехиометрии. Одним из наиболее интересных веществ этого класса химических соединений может служить так называемая у-фаза в системе таллий — висмут (рис. 1.5). Заштрихованные части диаграммы на рис. 1.5 принадлежат к области выделения твердых растворов. Состав у-фазы изменяется в пределах 55—64% Bi она разделена двумя эвтектическими разрывами сплошности. Кривая плавкости DEF с максимумом Е при 62,8% Bi, а также изученная микроструктура показывают, что у-фаза обладает свойствами, которые в других системах характерны для химических соединений. Но сингулярная точка для у-фазы отсутствует. Термический максимум Е диаграммы плавкости при 62,8% Bi ничем не проявляется на изотермах электрической проводимости (273—448 К), твердости и других свойств. Исследуемое у-вещество является, по Курнакову, одним из многочисленных представителей [c.22]

Сложные вещества можно рассматривать как форму существования индивидуальных химических соединений. Химические соединения однородны, имеют постоянный состав, подчиняются законам стехиометрии не содержат компонентов иного состава и строения, чем и отличаются от механических смесей. [c.33]

Разнообразны и сложны а т о м н о - м о л е к у л я р н ы е соединения, в которых структурные единицы связаны межмолекулярными и межатомными связями. К ним относятся обезвоживаемые гидроксиды алюминия, цинка, титана и других d-элементов (см. 1.11). Образующаяся при этом твердая фаза в зависимости от условий дегидратации имеет переменный состав, включает в себя ряды твердых веществ, близких по составу, строению и массе. В пределах таких рядов близких химических соединений, мало отличающихся по составу и стехиометрии, кристаллическая структура может сохраняться — образуется область гомогенности (см. 1.7), имеет место перерыв в непрерывности . [c.137]

То, что СаО и СО2 присутствуют в стехиометри-чески равных количествах, в данном случае не принимается во внимание потому, что это не влияет на состав фазы. Независимо от соотношения СаО и СО2 состав газообразной фазы всегда 100% СО2, а состав твердой фазы всегда 100% СаО. [c.332]

Развитие первой из них — учения о химических элементах, выводящего химизм вещественной системы из ее химического состава, — началось работами Бойля с установлением понятия химического элемента. В настоящее время эта система включает в себя учение о периодичности, стехиометрии, а также физико-хи> мический анализ как основу изучения многокомпонентных систем путем построения диаграмм состав — свойство (см. гл. 3, 5, 13). [c.28]

Единственным компонентом в газовой фазе является фосфор в виде четырехатомных молекул. При термической диссоциации ди- фосфида меди состав пара не соответствует составу конденсированной фазы. Поэтому при измерении неизбежно отклонение состава конденсированной фазы от стехиометрии. Для уменьшения этого отклонения необходимо сохранить относительно небольшой свободный объем ампулы при значительной навеске вещества. Однако специфика метода требует сохранения определенного свободного объема порядка 8—10 см , поскольку в противном случае существенно уменьшается чувствительность метода вследствие малого количества испаряемого вещества. Для соблюдения указанных требований рекомендуется использовать цилиндрическую ампулу длиной 130 мм с внутренним диаметром 6— 8 мм и толщиной стенок 2,5—3 мм с шаровидным расширением на одном конце, полностью заполняемым веществом (см. рис. 15). [c.33]

С одной стороны, естественно выбирать кластер таким образом, чтобы группа О совпадала с группой С (точечной группой кристалла). Вместе с тем кластер должен правильно передавать химический состав (стехиометрию) кристалла. Этому требованию можно удовлетворить только в том случае, если к ластер строится на основе расширения элементарной ячейки с последующим снятием циклических граничных условий или заменой их более простыми (полем точечных зарядов остатка, включением псевдоатомов на порванных связях). Для кристаллов, Имеющих простую решетку Браве (РБ), оба требования будут удовлетворены, если кластер выбирается в форме РЭЯ. При этом расширение проводится для примитивной ячейки, построенной на основных векторах трансляции. Для кристаллов, имеющих центрированную РБ, расширение примитивной ячейки может привести к кластеру, имеющему более низкую точечную симметрию С, чем точечная симметрия О. С другой стороны, кластер, обладающий симметрией О, не всегда правильно передает стехиометрию кристалла. [c.150]

Если цривести в соприкосновение два или несколько веществ, то можно получить либо новые соединения, либо неоднородную смесь, которую можно вновь разделить на составные части с помощью механических или простых физических методов, либо, наконец, однородную систему. В первом случае протекает химическая реакция, во втором — механический процесс, в результате которого получается смесь, причем ее образование будет определяться лишь усилиями, приложенными при перемешивании. Третий же случай — процесс образования раствора — является промежуточным между химическим и механическим процессами. Состав растворов в некотором интервале концентраций, температур и давлений может меняться непрерывно. Благодаря отсутствию у них постоянства состава и из-за неприменимости к ним законов стехиометрии растворы приближаются к механическим смесям. С химическими, соединениями их роднит однородность другим [c.229]

Соедиясения. С водородом V, Nb, Та не дают стехиометри-ческих соединений, но легко образуют твердые растворы. Так, 1 об. ч. Nb при комнатной температуре поглощает более 800 об. ч. На- Получены также нестехиометрические металлоподобные фазы,, состав которых близок к выражаемому формулами ЭН и ЭНг. [c.518]

Конечной целью исследований равновесий является выяснение стехиометрии сосуществующих в растворе химических образований (форм) и расчет констант равновесия. Задача обычно решается путем анализа и математической обработки экспериментальных зависимостей типа свойство раствора — состав раствора. Для количественного решения необходимо в явном или неявном виде установить функциональную связь между измеряемым физико-химическим свойством (свойствами) раствора и его аналитическим составом Число основных физико-химических положений, используемых при этом, неве-лпко. Математически опи моделируются уравнениями, которые можно разбить на три группы уравнения материального баланса (МБ), уравнения закона действующих масс (ЗДМ), уравнения связи измеряемого свойства с равновесными концентрациями тех или иных химических форм. [c.5]

Исследованиями ученых многих стран установлено, что к соединениям переменного состава относятся не только оксиды, но н субоксиды, халькогениды, силициды, бориды, фосфиды, нитриды, многие другие еорганические вещества, а также органические высокомолекулярные соединения. Во всех случаях, когда сложное вещество имеет молекулярную структуру, оно представляет собой соединение постоянного состава с целочисленными стехиометриче-скими индексами. Некоторые ионные кристаллы и даже атомные кристаллы и металлы могут также подчиняться законам стехиометрии. Но в случае немолекулярных кристаллов, как отмечает Б. Ф. Ормонт, уже не молекула, а фаза т. е. коллектив из Л/о (числа Авогадро) атомов, определяет свойства кристаллической решетки . Он предлагает для подобных веществ расширить формулировку закона постоянства состава Если... в твердом агрегатном состоянии соединение не имеет молекулярной структуры, то в зависимости от строения атомов и вытекающего отсюда строения фазы и характера химической связи в ней состав соединения и его свойства могут сильно зависеть от путей синтеза. Даже при одном и том же составе свойства могут сильно зависеть от условий образования . Б. Ф. Ормонт подчеркнул необходимость исследования зависимости условия образования—состав — строение — свойства,— направленного. на установление связи между условиями образования, химическим и фазовым составом системы, химическим составом и строением отдельных фаз и их свойствами. Нетрудно заметить, что добавление к обычной формуле, закона постоянства состава слов состав срединения зависит от условий его образования ,— лишает закон постоянства состава его смысла. В то же время указание на важность изучения в связи с проблемой стехиометрии не только состава, но и строения твердых веществ представляется очень существенным. [c.165]

Константу равновесия можно выразить через общее давление системы и равновесный состав. Наиример, при проведении реакции СО-Ь2Н2=г= СНзОН исходные веидества были взяты в стехиометри-ческом соотношении 1 моль СО и 2 моль ЬЬ. При равновесии получено X моль СНзОН. Тогда (1—х) — равновесное количество молей СО 2(1—л ) — равновесное количество молей Hl>. Парциальное давление равно общему давлению, умноженному иа молярную долю данного компонента [c.247]

Характерным примером вакансий по анионам могут быть многие соединения типа МпОг. Отклонение от стехиометрии обычно связывается с наличием кислородных вакансий. Например, у 2г0г максимальное отклонение от стехиометрии соответствует температуре 1900°С, ири этом состав приближается к /.гОи , а при температуре 1000°С — кгОг д (й = 0,1). В обоих случаях легко установить тип дефектов, изучая завнснмость электрической 1троводимостп от давления кислорода. Так, ирн 1000 °С электрическая проводимость вызывается преимущественно электронами или дырками. [c.97]

С. И. Кольцовым и сотрудниками, был назван молекулярным наслаиваннем (ММ). Состав, структура и свойства синтезированных методом МН тверд 1х соединений определяются правилами стехиометрии и зависят от природы реагентов, содержа- ния и расположения функциональных групп иа поверхности твердого вещества, которое выступает в качестве матрицы (под- ложки) при синтезе. [c.3]

При разработке модели химического строения твердых веществ были привлечены и развиты некоторые представления химии высокомолекулярных соедпиеиий и химии поверхностных явлений, в частности 1) состав и пространственное строение твердых веществ определяются взаимным расположением атомов или других структурных единиц, которые в зависимости от их химической природы образуют цепи, слои, каркасы и другие аморфные или кристаллические ст[)уктуры различного строения 2) атомы, молекулы или другие структурные единицы твердого вещества, расположенные па его поверхности, являются функциональными группами данного твердого вещества 3) поверхностные реакции протекают в соответствии с законами стехиометрии, эквивалентного замещения (присоединения) одних поверхностных атомов на другие (теория поверхностных соединений, развитая для активных твердых тел). Однако принципиальной основой для создания новой модели явилось представление об остовном строении твердых веществ. [c.6]

Атомные, металлические и иоиные кристаллы имеют преимущественно переменный состав. Для таких соединений характерно непостоянство их состава в определенных границах. Например, в зависимости от условий получения оксида титана TiO в его составе может быть избыток атомов кислорода (или недостаток атомов титана) по сравнению со стехиометрическим составом, т. е. с составом, соответствующим степеням окисления титана и кислорода. Области составов веществ, укладывающихся внутри граничных значений нарушения стехиометрии (например, от ТЮо,е До TiOi.sa), называют областью гомогенности. Наибольшие области гомогенности характерны для соединений металлов друг с другом в сплавах. [c.236]

Краеугольным камнем в учении о стехиометрии явился закон постоянства состава. Честь открытия (1799) и эмпирического обос иования этого закона принадлежит Ж Л. Прусту, который посрел ством воспроизводимых экспериментов доказал, что вне зависимости от способов получения химически индивидуальные сложные те.ча имеют постоянный состав. Так, например, свинец с кис юро-дом образует четыре соединения с содержанием свинца и кислорода соответственно 1) 92,9 и 7,1% 2) 90,7 и 9,3% 3) 89,4 и 10,6% и 4) 86,7 и 13,3%. Переход от одного соединения к другому имеет, гаким образом, дискретный характер. Конечно, и все числа Пруста, равно как и скачки при переходе от одного оксида свинца к другому, оставались бы таинственными, если бы не атомистика Даль тона. [c.61]

Для полимеров нехарактерно полное превращение реагирующих функциональных групп, которое определяется не только стехиометрией реакции, но и наличием макромолекул как кинетических единиц. В процессе химических реакций в полимерных цепях лишь часть функциональных групп участвует в той или иной реакции, а другая часть остается неизменной вследствие трудности доступа реагента к функциональным группам, например внутри свернутой макромолекулы, или вследствие наличия каких-либо видов надмолекулярной организации в полимерах, нли в результате малой подвижности сегментов макромолекул в массе, в растворе и т. д. При этом должно соблюдаться условие, чтобы скорости диффузии реагирующих компонентов не являлись лимитирующим фактором, т. е. скорость химической реакции не должна контролироваться диффузией и скоростью растворения реагирующих веществ. Речь идет, таким образом, о влиянии чисто полимерной природы вещества на характер химических реакций и степень превращения компонентов. В любой макромолекуле полимера после химической реакции всегда присутствуют химически измененные и неизмененные звенья, т. е. макромолекула, а следовательно, и полимер в целом характеризуются так называемой композиционной неоднородностью. Она оценивается по двум показателям неоднородность всего состава в общем, т. е. композиционный состав конечного продукта (процент прореагировавших функциональных групп) и неоднородность распределения прореагировавших групп по длине макромолекуляриых цепей. Неоднородность может иметь различный характер сочетания одинаковых звеньев измененных и неизмененных функциональных групп статистическое их распределение по длине цени с ограниченной протяженностью (диады, триады, т. е. два, три одинаковых звена подряд) или более протяженные типа блоков в блок-сополимерах (см. ч. Г). Малые по длине участки одинаковых звеньев могут быть расположены вдоль цепи тоже статистически или регулярно и таким образом композиционная неоднородность полимеров после каких-либо химических реакций имеет достаточно широкий спектр показателей, которым она характеризуется. [c.216]

Состав природного (пирротин) и искусственно полученного сульфида железа РеЗ характеризуется избыточным содержанием серы против стехиометрии. Согласно стехиометрическому составу в Ре8 на один атом железа приходится атом серы, т. е. атомное содержание 50% Ре и 50% 3. В действительности оказалось, что сульфид железа содержит не избыток серы, а в нем недостает атомов железа по сравнению со стехиометрическим составом. В синтетических Образцах РеЗ атомное содержание его меняется от 45 до 50% Ре. Таким образом, формулу сульфида железа правильнее писать в виде Ре1 уЗ, где л меняет значения от нуля (50 /о железа) до [c.22]

Таким образом, именно насыщаемость ковалентной связи определяет стехиометрию молекулярных химических соединений. В этом заключается колоссальная роль насыщаемости ковалентной связи, так как от стехиометрии зависят формульный состав, массовые соотношения элементов, расчеты по формулам и у завне-ниям и т. п. [c.99]

П1. Твердые растворы вычитания образуются только на основе химических соединений при недостатке одного из компонентов в соответствующей подрешетке. Типичный пример твердого раствора вычитания представляет собой фаза Т 0, состав которо д характеризуется формулой Т1о,75 1,о О1,оч-о,58- Реально эта фаза существует как в виде твердого раствора вычитания по титан Т1о,75 1,о О (вакантна часть мест в подрешетке титана), так и в виле твердого раствора вычитания по кислороду Т101,о о,5з (все места в подрешетке титана заняты, а часть кислородных вакантна). Следует отличать фазы с избытком одного из компонентов против стехиометрии, который внедрен в междоузлия (твердые растворы внедрения), от фаз с недостатком другого компонента в узлах кристаллической решетки. Хотя при этом валовый состав может оставаться одним и тем же (например, запись АВ1Л2 формально эквивалентна записи 1,00 = 0,895). однако для АВ1Л2 будет раствор внедрения по [c.352]

Для понимания и простейшего количественного описания химических и фазовых превращений необходимо знание законов стехиометрии, т. е. законов, устанавливаюш,их количественные соотношения масс элементов, входяш их в состав химических соединений, а также соотношений масс простых и сложных веществ, участеуюш их в химических реакциях. В прикладной (инженерной) химии законы стехиометрии составляют основу вещественного (материального) [c.17]