Задание химической системы

В физических системах, т. е. в системах, составные части которых химически не взаимодействуют друг с другом, число независимых компонентов равно числу составных частей системы. В химических системах (составные части таких систем участвуют в химических реакциях) число независимых компонентов определяют по разности число составных частей минус число химических реакций, возможных в данной системе при заданных условиях. Фазовые равновесия изучают при помощи физико-химического анализа. Для этого устанавливают зависимость между измеримыми на опыте физическими свойствами (/пл, (кип, Л- плотностью и др.) и химическим составом систем. Изучение зависимости температуры кристаллизации (плавления) от состава системы составляет сущность термического анализа. Диаграммы состояния, построенные по данным термического анализа в координатах температура кристаллизации — состав, называются фазовыми диаграммами плавкости. Количество твердых фаз, образующихся при постепенном охлаждении расплавов заданного состава, определяют на основе фазовых диаграмм плавкости, руководствуясь правилом рычага или правилом отрезков (см. пример 1). [c.67]

Теперь можно сформулировать задачу синтеза вероятных механизмов протекания сложной химической реакции. Пусть известны априори исходные реактанты и конечные продукты заданной химической реакции. Пусть известны также типы промежуточных элементарных реакций, т. е. предполагается заданным класс промежуточных элементарных реакций. Допускаем при этом, что не все реакции из этого класса могут в действительности протекать в рассматриваемой реакционной системе. Полагаем далее, что сформулированы и совокупности эвристик, позволяющие установить запреты на превращение одного тина АМ в другой. Необходимо осуществить синтез многостадийных механизмов протекания сложной химической реакции и выбрать из них для последующей экспериментальной проверки те, которые не противоречат физико-химическому смыслу задачи. [c.177]

Доля работающей поверхности зависит от удельной активности,, пористой структуры, размера зерен катализатора, температуры, состава реакционной среды и других факторов, определяющих скорость реакции. Площадь работающей поверхности катализатора определить трудно. Но даже при этих условиях использование удельной активности как специфической характеристики катализаторов заданного химического состава представляет большое значение для теории катализа. Если единственным фактором, определяющим величину удельной активности, является химический состав катализатора, то тем самым устанавливается определенная зависимость каталитической активности от положения элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. [c.140]

В химических системах, т. е. в системах, в которых между составными частями протекают обратимые химические реакции, концентрации лишь части соединений, входящих в систему, могут изменяться независимо. В этом случае концентрации участвующих в реакциях соединений количественно связаны друг с другом термодинамическими уравнениями химического равновесия, число которых равно числу независимо протекающих обратимых реакций. Поэтому в таких системах число независимых компонентов будет меньше общего числа соединений, существующих в системе, и будет равняться разности между общим числом соединений и числом независимо протекающих реакций. Соотношения между концентрациями реагирующих веществ могут также выражаться уравнениями, определяемыми заданными начальными условиями существования системы, например равенством парциальных давлений газов в газовых смесях. [c.193]

В заключение этого раздела необходимо особо подчеркнуть, что с помощью выборочной плотности распределения параметров р (6) оказывается возможным построить также плотность распределения р (т ) прогноза динамического и статического поведения реакционной химической системы для испытываемой конкурирующей кинетической модели. По р (т]) принимается решение о соответствии испытываемой модели реальному объекту. Так как при этом р (т]) получается с заданной точностью (без предварительной линеаризации модели) в виде гистограммы или ряда по ортогональным или биортогональным многочленам, то надежность принимаемых исследователем решений о практической пригодности модели резко возрастает. Отметим также, что использование р (т]) в процедурах дискриминации гипотез также дает возможность устранить большинство недостатков, им присущих. [c.187]

ЗАДАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ [c.368]

Ввод структуры ХС практически во всех программах осуществляется в виде рисунка с помощью специальных графических устройств. Общим для всех программ является представление структуры в виде химического мультиграфа и его матрицы смежности при этом учитываются типы атомов в заданной химической системе и связи между атомами, в том числе кратные связи. [c.10]

В соответствии с характером информации, закладываемой в компьютерный синтез, различают 1) эмпирический компьютерный синтез, в котором трансформация заданной химической системы осуществляется на основе закодированных сведений об известных органических реакциях 2) неэмпирический компьютерный синтез, в котором трансформации генерируются логико-комбинаторным путем без привлечения фактических сведений. [c.11]

Катализатор изменяет скорость, но не влияет на равновесие реакции. Реакционная способность химической системы в направлении какой-либо химической реакции при заданных температуре и давлении определяется термодинамическим [—AG(T)] и кинетическим (—AG° ) критериями реакционной способности. Рассмотрим бимолекулярную реакцию, протекающую в растворе в присутствии различных катализаторов X в условиях равновесия [c.618]

Величина Ка в уравнении закона действия масс называется термодинамической константой химического равновесия рассматриваемой системы при протекании в ней заданного химического процесса. [c.98]

В равновесной химической системе нельзя произвольно изменять концентрации всех ее составных частей, так как ири двух заданных концентрациях концентрация третьего вещества устанавливается сама собой. [c.68]

Пятый этап только начинается в связи с требованиями современного высокоразвитого производства. Химия использует в производстве самые высокоорганизованные химические системы, какие только возможны в предбиологическом синтезе. Она применяет каталитический опыт живой природы. Такой подход приводит к созданию учения о целенаправленных химических процессах с получением веществ с заданными свойствами, предварительным подбором растворителей, моделированием биокатализаторов и т. п. [c.10]

В тех случаях, когда для задания состояния системы требуется указать помимо координат мономерных звеньев также положение в пространстве функциональных групп и химических связей, графи- [c.264]

Необходимость в методах отыскания приближенных решений уравнения Шредингера определяется тем, что круг точно решаемых задач весьма ограничен, тогда как такие задачи, как определение квантовых состояний молекулярных систем, вообще точных решений не имеют. К тому же в большинстве случаев такие решения и не нужны, поскольку всегда требуется знать молекулярные свойства лишь с определенной точностью, знать поведение системы в тех или иных условиях лишь при определенном интервале изменений, допуске начальных данных о системе, например, знать поведение систем в химических реакциях лишь при определенном статистическом усреднении результатов по отдельным элементарным актам химических реакций и т.п. Подчас нужна даже более качественная информация будет ли система стабильной в заданных условиях, будет ли она сравнительно легко реагировать с заданными другими системами и т.п. Для установления закономерностей в изменении тех или иных величин также обычно не требуется слишком уж высокая точность. Поэтому нужны такие приближенные подходы, которые при оптимальной затрате сил и времени давали бы возможность получать результаты требуемого уровня точности. [c.140]

Итак, метод выращивания кристаллов можно определить как совокупность следующих принципов организации неравновесной физико-химической системы. 1. Агрегатное состояние среды кристаллизации и соотношение между составом получаемого кристалла и составом среды (тип способа). 2. Принцип задания движущей силы (класс способов). 3. Принцип ее поддержания во времени. Характеристика способа выращивания дополняется указанием на особенности поведения движущей силы во времени (вариант способа) и на используемые управляющие параметры (модификация варианта способа). [c.73]

Реакционная способность химической системы при заданных условиях характеризуется скоростью и возможной глубиной химической реакции. Направление и глубина химической реакции определяются законами химической термодинамики. Согласно второму закону термодинамики условия направленности и равновесия химических реакций при постоянных Я и Г записываются в форме О (см. гл. X). В качестве меры химического сродства реакции принимается значение нормального (стандартного) сродства Afi° 298) (см. 75). Нормальное сродство мэжет быть меньше и больше нуля. Термодинамически наиболее вероятны реакции, у которых значения нормального сродства наиболее отрицательны. По значению (298) можно судить о вероятности той или иной реакции при парциальных давлениях (активностях) исходных и конечных продуктов, равных единице. Однако не следует делать вывод, что реакция вообще неосуществима, если А ° Т) > 0. Изменив парциальные давления начальных или конечных продуктов, можно создать условия, когда А О(Т) будет меньше нуля, и реакция пойдет слева направо. В табл. 28 привета б л и ц а 28. Степень превращения исходных веществ (х) и (2Я8) процесса, протекающего до равновесного состояния при отсутствии продуктов реакции в исходной системе [c.522]

Величина коэффициента полезного действия т]г зависит от скорости протекающего процесса и является функцией многих переменных гидродинамической обстановки процесса, физико-химических свойств обрабатываемых веществ, времени контакта фаз. Выражение 1п 1/(1—т г) является [95] функцией, которая в общем случае показывает полноту протекания процесса в данном аппарате при заданных параметрах системы и характеризует степень приближения системы к равновесному состоянию, т. е. является критерием равновесности Ра. [c.76]

При заданном химическом маршруте синтеза целевых продуктов из исходных веществ определить топологию ХТС (выявить технологическую схему), выбрать параметры элементов и потоков, которые будут обеспечивать функционирование системы при оптимальном значении критерия эффективности. [c.59]

Отправная идея теории пересыщения, автором которой является Рогинский, лежит в работах Коновалова 7] и заключается в том, что активный катализатор заданного химического состава можно получить путем энергетического пересыщения его поверхности (9, 10]. Для получения такого рода катализаторов, обладающих повышенной свободной энергией, необходимо осуществить реакции с большим изменением свободной энергии реагирующей системы исходных веществ, т. е. с пересыщением [И —14]. [c.195]

Однако возможность увеличения теплоты сгорания таких топлив нельзя считать исчерпанной, если при их составлении следовать по пути наиболее рациональной системы, в основе которой должно быть положено создание композиции топлива определенного состава из углеводородов заданного химического строения. [c.150]

При термодинамическом подходе мы не обязаны обращаться к молекулярно-кинетической картине процессов, и поэтому можем считать, что гетерогенная реакция, так же как и гомогенная, при заданном химическом составе системы определяется состоянием газовой фазы. [c.322]

Первый член в правой части выражения (3.2а) характеризует изменение давления при заданном объеме системы. При адсорбции из растворов на твердых адсорбентах эта величина очень мала. Второй член связан с изменением поверхностного натяжения и площади поверхности. Третий член характеризует аналогичные эффекты на других поверхностях (кроме поверхности адсорбента), присутствующих в системе (обозначены индексом /), например на стенках сосуда. Последние два члена этого выражения отражают изменение химических потенциалов адсорбента (фазы а) и адсорбата (фазы ( ). [c.54]

При исследовании физических свойств синтезированных в последние годы новых органических полимеров с системой сопряженных связей было обнаружено их сходство с рассмотренными выше органическими веществами. Это свидетельствует, по-видимому, об общей природе специфического поведения всех этих соединений, обусловленной особыми свойствами коллектива взаимодействующих тс-электронов. Однако в отличие от природных конъюгированных углеводородов, молекулы которых относительно невелики, и от углей, химическая структура которых слабо изучена, синтетические полимеры с сопряженными связями открывают большие возможности для получения систем с различным молекулярным весом и с заранее заданной химической структурой. Это обстоятельство делает подобные полимеры перспективным объектом для исследования закономерностей и факторов, обусловливающих появление своеобразных физических свойств в органических веществах. [c.288]

Но этим не ограничиваются разновидности студней, образованных за счет локальной кристаллизации ПВС. Мы уже упоминали о том, что исходный образец может иметь определенную степень кристалличности (также за счет локальной кристаллизации макромолекул). При погружении такого полимера, сшитого локальными кристаллизационными связями, в растворитель при температуре ниже точки плавления кристаллитов произойдет набухание, и образуется студень, причем степень набухания, естественно, будет определяться средними размерами отрезков макромолекул между узлами и — при заданном химическом составе макромолекул — температурой системы. [c.178]

В последние годы в связи с развитием электронно-вычислительной техники делаются попытки перейти к аналитическому выражению функциональной зависимости состав — свойство. При этом обычно прибегают к чисто формальным многопараметрическим многочленным полиномам, позволяющим вычислить величину того или иного свойства для заданного состава системы. Примером может служить выражение растворимости какой-либо твердой фазы в сложном солевом растворе в виде полинома п-й степени. Степень полинома и число членов в нем не имеют особого значения, если вычисления ведутся на ЭВМ. Однако построение полинома требует не меньшей экспериментальной работы, чем расчеты по методам классического физико-химического анализа [c.7]

Термодинамика играет исключительно важную роль в решении задач химической кинетики. Эта роль термодинамики особенно возросла с развитием экспериментальных методов атомной и молекулярной физики, сделавших возможным вычисление важных для кинетики термодинамических величин на основе статистики и квантовой механики. Одной иэ таких величин, в частности, является константа равновесия, которая с точки зрения химической кинетики прежде всего представляет самостоятельный интерес как величина, определяющая предел измепонип химической системы при заданных условиях протекания реакции константа рапнов( Сия имеет такжэ большое вспомогательное значение, так как на основании известного значения этой величины может быть вычислена константа скорости обратной реакции если известна константа скорости прямой реакции. [c.10]

Законы химической термодинамики и учения о химическом равновесии, рассмотренные выше (см. гл. II, III), устанавливают критерии, на основе которых можно определить, находится ли рассматриваемая химическая система в состоянии равновесия и, следовательно, устойчива ли она при заданных условиях (температура, давление, концентрации), или же способна к химическим превращениям. Однако химическая термодинамика не отвечает на вопрос, будут ли превращения, возможные с точки зрения ее законов, происходить в действительности. Химическая кинетика дополняет термодинамику, экспериментально и теоретически, исследуя фактические скорости химических реакций, их зависимость от концентраций компонентов, участвующих в реакции, от температуры, давления и других физико-химических факторов. [c.252]

Уравнение (11) определяет то же аффинное многообразие, что и уравнение (3). Поскольку в химических системах обычно т< г, описание многообразия через матрицу X па первый взгляд предпочтительнее тем, что требует задания меньшего числа матричных элементов, чем в матрице А. Но суш ествует специальный блочный вид матриц А ж X, при котором их блоки, несущие основную информацию о стехиометрии, совпадают. Перейдем к этому впду матриц. [c.6]

Из всех конструктивных реакций в данной программе используются только такие, в ходе которых образуется одна а-связь С—С, а изменение окружения происходит не более чем на трех атомах углерода в цепи по обе стороны от образующейся связи. Для всех таких реакций, а также для реакций перефункционализации в программе хранятся в закодированном виде списки инструкций, которые обеспечивают выполнение необходимых трансформаций в заданной химической системе. Эти инструкции называют также полуреакциями. [c.13]

Система ДИАХИМ [53] (Диалоговая система для химических научных исследований) была разработана в МГУ в качестве логического продолжения системы АСУМ МС (Автоматизированная Система Управления Моделями Молекулярных Систем). Система ДИАХИМ в отличие от американских систем сразу была ориентирована на работу именно с пространственными трехмерными моделями молекулярных систем. Особенностью этой системы является то, что задача автоматизации химических исследований ставится здесь как задача дискретного оптимального управления. При таком подходе все поисковые задачи (а сннтез заданного химического вещества в конечном счете — тоже поиск последовательности химических реакций, приводящих к нужному результату) оказываются тождественными по своей структуре и различаются лишь видом конкретного функционала задачи управления и физическим смыслом фазовых и управляющих переменных. [c.54]

Принимаемые допущения о наличии лимитирующей простой реакции в сложной стехиометрически неопределенной системе позволяют, так же как с помощью метода квазистационарного состояния, получить уравнение скорости реакции, не содержащее неизвестных концентраций промежуточных образований. К недостатку следует отнести приближенный характер получаемых уравнений, невозможность (как и в предыдущем случае) раздельного определения всех констант простых реакций. Кроме того, в этом случае для заданной реакционной системы имеется не одно, а несколько уравнений скорости реакций, каждое из которых отвечает определенному предельному случаю, например, лимитированию всей сложной реакции какой-либо одной простой реакцией для реакционной системы с одним маршрутом и т. п. Последнее в свою очередь требует указания четких границ перехода от одного предельного состояния системы к другому в зависимости от внешних условий проведения реакции. Все это чрезвычайно усложняет создание математической модели сложной химической реакции. [c.34]

Анализ спектров ЯМР систем нескольких почти эквивалентных ядер в частном виде (т. е. при заданных химических сдвигах и КССВ) удобнее всего решать с помощью ЭВМ. Существуют стандартные программы для таких расчетов. Главная трудность наблюдения и расшифровки спектров систем почти эквивалентных ядер состоит в быстром увеличении числа линий расположенных на узком участке. Причина состоит в появлении так называемых комбинационных линий. Они возникают в результате таких переходов, при которых спиновыми состояниями меняются одновременно несколько ядер. Вероятности таких переходов, как правило, невелики, но их вклад при увеличении числа ядер быстро растет. Это обусловлено быстрым ростом количества комбинационных переходов по сравнению с количеством чистых переходов, т. е. таких, при которых меняется спиновое состояние только одного ядра (табл. 4 приложения). Количество типов спиновых систем также быстро растет с увеличением числа ядер в системе. В результате близкого расположения большого числа линий на участке спектра и недостаточно высокой разрешающей способности спектрометра в экспериментально наблюдаемом спектре получается бесструктурная полоса, огибающая большое число пиков, вследствие чего расшифровка спектра становится невозможной. Особенно часто такая картина возникает при съемке спектров ПМР высших гомологов углеводородов либо многоядерных алициклических соединений (терпены, стероиды). Выходом из этого положения может быть измерение спектров на приборе с большей рабочей частотой либо использование лантаноидных сдвигающих реагентов, вызывающих растяжение спектра. [c.91]

При заданных условиях процесс осуществим, если при его протекании изобарно-изотермический потенциал G (при p= onst) химической системы уменьщается. В противном случае необходимо подбирать такие условия, при которых выполнялось бы условие Л0<0, чтобы химическая реакция смогла осуществиться [см. уравнение (IV.8)]. [c.127]

Из любого произвольно заданного состояния система самопрог извольно стремится к такому соотношению парциальных давлений, при котором АОт = 0. Переход системы в состояние с АС,. = О не означает прекращения реакции, а означает лишь то, что перестают изменяться концентрации всех реагирующих веществ. Наступает состояние химического равновесия. Самопроизвольно выйти из него система уже не может, ибо увеличение концентраций продуктов одной из реакций - либо прямой, либо обратной -приводит к тому, что АСг этой реакции становится положительным и система самопроизвольно возвращается обратно к состоянию равновесия. При равновесии А(5 = О и [c.170]

Одной из таких величин, в частности, является константа равновесия, которая с точки зрения химической кинетики прежде всего представ,ляе1 самостоятельный интерес как вели-чииа, определяющая предел изменения химической системы при заданных условиях протекания реакции константа равновесия имеет также большое вспомогательное значение, так как из известного значения этой величины может быть вычислена константа скорости обратной реакции к, если известна константа скорости прямой реакции (как это было показано выше на примере реакции 2Ш = Н2 + Лг). [c.15]

Работы Н. С. Курнакова открыли новый раздел химии, в котором при помощи физико-химических методов изучаются превращения в химических системах и способы их геометрического изображения — так называемые диаграммы состав — свойство . Эти диаграммы позволяют предсказать характер химических реакций, происходящих в сложных многокомпонентных системах, установить природу и условия существования образующихся фаз. В дальнейшем этот подход получил широкое развитие, позволив учитывать не только состав химической системы, но также ее строение, кристаллическую структуру. Современный физико-химический анализ служит мощным средством для создапия новых материалов с заданными свойствами. [c.46]