Основные понятия и законы химической кинетики

Основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния могут быть применены при описании кинетики гетерогенно-каталитических процессов. Особенность такого описания здесь заключается в известной неопределенности в понятии катализатора и химического соединения молекулы реагирующего вещества с катализатором. Если в гомогенном катализе катализатор находится в молекулярном состоянии, которое может быть строго описано термодинамическими функциями состояния А Я, 5, ДО, то в гетерогенном катализе не всегда ясно, что принимать за молекулярную единицу катализатора. Атомы и молекулы, находящиеся на поверхности раздела фаз, не тождественны атомам и молекулам, находящимся в объеме фазы. Их термодинамические функции состояния отличны от термодинамических функций молекул объемной фазы. В настоящее время нет достаточно надежных методов определения или расчета активности Д Я, 5 и ДО молекул, находящихся на границе раздела фаз. Поэтому при выражении концентрации или активности катализатора, продуктов взаимодействия молекул субстрата с катализатором приходится прибегать к условным понятиям концентрации катализатора, выражая ее через свободную, незанятую поверхность. [c.637]

Неизмеримо расширилась сфера применения" кинетических знаний и методов. Кинетика стала одной из научных основ химической технологии, входит в теоретический фундамент современной химии. Кинетические приемы исследования широко используются в аналитической и биологической химии. Значение кинетики подчас выходит за рамки химии ее результаты и методы применяют в экологических исследованиях и в материаловедении. Методологическое развитие кинетики, расширение круга исследуемых систем неизбежно привело к разнообразию экспериментальных методов и теоретических подходов. Это создает определенные трудности в изучении химической кинетики. В рамках учебника по кинетике сегодня уже невозможно познакомить студента со всем многообразием разделов современной кинетики. Назрела необходимость создания дополнительного пособия по кинетике типа справочника по всем разделам этой многогранной науки. В настоящей книге приведены в лаконичной форме основные понятия и законы химической кинетики, формулы и соотношения, факты и теоретические концепции, методы исследования и подходы к решению отдельных кинетических задач, кинетические схемы механизмов отдельных сложных реакций. [c.3]

Основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния могут быть применены при описании кинетики гетерогенно-каталитических процессов. Особенность такого описания здесь заключается в известной неопределенности в понятии катализатора и Х1 мического соединения молекулы реагирующего вещества с катализатором. Если в гомогенном катализе катализатор находится в молекулярном состоянии, которое может быть строго описано термодинамическими функциями состояния 5, АО, то [c.637]

На современном уровне рассмотрены основные понятия и законы химии строение вещества, химическая связь (метод молекулярных орбиталей, метод валентных связей, зонная теория кристаллов), важнейшие положения химической термодинамики и химической кинетики, методы исследования структуры веществ. [c.2]

Основные понятия и законы химической кинетики [c.14]

В целом во второй половине XIX - начале XX века были заложены основы кинетики как раздела химии, изучающего скорости химических реакций в зависимости от условий и природы реагентов. В этот период были сформулированы два основных закона химической кинетики, получены формулы, описывающие кинетику простых реакций, обнаружены сложные реакции, введены такие важные в кинетике понятия, как константа скорости реакции, энергия активации, промежуточный продукт, сопряженные реакции. В первой половине XX века кинетика развивалась по нескольким направлениям. Во-первых, изучали простые газофазные реакции, разрабатывали их теорию (теория соударений, теория абсолютных скоростей реакций). Во-вторых, были открыты и изучены разнообразные цепные реакции, сначала в газовой фазе, затем в растворах. В-третьих, интенсивно исследовали разнообразные органические реакции в растворах. В-четвертых, широкое распространение получили корреляционные соотношения в кинетике. [c.20]

Основные научные исследования относятся к химической термодинамике и кинетике. Открыл (1881— 1884) законы, устанавливающие зависимость относительного состава компонентов в газовой и жидкой фазах растворов от давления пара и температуры кипения двойных жидких систем (законы Коновалова). Создал (1886) основы теории перегонки жидких смесей. Развил (1900) представления о критическом состоянии в системах жидкость — жидкость, указав области гомогенности и расслоения. Экспериментально обосновал (1886— 1900) идеи о химической природе растворов. Детально исследовал гетерогенные каталитические процессы, впервые ввел (1885) понятие активной поверхности, имеющее важное значение в теории гетерогенного катализа, и указал на роль химического взаимодействия реагентов с катализатором при активации молекул. Сформулировал (1886—1888) представления об автокатализе и на год ранее В. Ф. Оствальда вывел (1887) формулу для определения скорости автокаталитических реакций (уравнение Оствальда — Коновалова). [c.251]

В первой главе даются общие понятия о типах химических связей, основные представления о механизме ферментативных реакций и их общие схемы. На основе законов термодинамики и химической кинетики кратко изложена теория активации молекул, кинетика ферментативного процесса и влияние температуры и реакции среды на биокаталитические процессы. [c.3]

Разработка основных понятий химической кинетики, установление наиболее общих законов скоростей реакций (дифференциальных уравнений их скорости), классификация реакций по механизму (молекулярности) и способу их протекания. [c.21]

Книга состоит из девяти глав. В первой главе даются основные понятия химической кинетики (скорость реакции, кинетическое уравнение и т. д.) и важнейшие ее законы — закон действующих масс и уравнение Аррениуса рассматриваются принципы методов экспериментального определения скорости химических процессов. [c.3]

Химия, изучающая вещества и законы их превращения, охватывает огромную область человеческих знаний. В настоящем учебнике излагаются наиболее общие законы химии и химические процессы, которые либо не изучались, либо частично изучались в школе квантово-механическая модель атомов и периодический закон элементов Д.И. Менделеева, модели химической связи в молекулах и твердых телах, элементы химической термодинамики, законы химической кинетики, химические процессы в растворах, а также окислительновосстановительные, электрохимические, ядерно-химические процессы и системы. Рассмотрены свойства металлов и неметаллов, некоторых органических соединений и полимеров, приведены основные понятия химической идентификации. Показано, что многие экологические проблемы обусловлены химическими процессами, вызванными деятельностью человека в различный сферах. Указаны возможности химии по защите окружающей среды. [c.533]

Поэтому в настоящей работе мы проанализируем историю создания и развития основных концепций химической кинетики гомогенных реакций. Только таким образом можно установить условия и границы применимости общепринятых в наши дни кинетических теорий и законов. Этот довольно утилитарный (но необходимый для химика-исследователя) подход отнюдь не исчерпывает значения истории химической кинетики. Анализ развития этой области химии позволяет понять кажущийся парадокс — почему результаты, полученные в XIX в. (учитывая несовершенство существовавших в то время экспериментальных методов исследования и теоретических представлений), составили золотой фонд химической кинетики ряд основных законов, формул, понятий, используемых до настоящего времени. Более того, весь этот теоретический арсенал был получен в то время, когда цели, задачи, методы и объекты исследования в химической кинетике значительно отличались от современных. Однако теоретического шлака (абсолютно ошибочных понятий и теорий) в истории химической кинетики было довольно мало по сравнению с другими областями химии (например, органической химией первой половины XIX в.). [c.139]

В книге рассмотрены основные понятия, законы и уравнения тер-модинайики и их приложение к анализу систем с фазовыми и химическими превращениями. Рассмотрены основы термодинамики растворов и элементы кинетики химических реакций. Приведены примеры с решениями, иллюстрирующие применение полученных зависимостей. В приложениях даны таблицы для необходимых расчетов величин. [c.2]

Приведены современные понятия и определения, законы, количественные соотношения, выводы фундаментальных уравнений по основным разделам физической химии (термодинамика, газы, растворы, фазовые равновесия, кинетика химических реакций, электрохимия и [c.17]

Пособие содержит изложение основных понятий, законов и методов физической химии, необходимых для углубленного и ускоренного усвоения неорганической, органической и биологической химии. Книга состоит из 2-х частей. Первая посвящена рассмотрению строения и состояния вещества, причем материал излагается в рамках единого подхода к вещсству как к. системе из взаимодействующих электронов и ядер, из которых образуются молекулы, а затем и макроскопические системы. Строго и достаточно просто разбирается ряд пс1Ложений квантовой механики и статистической физики, на которых базируется изучение строения и состояния вещества в современной химии. Во второй части рассмотрены термодинамика и кинетика химических процессов. [c.335]

Основные законы физико-химической кинетики реакций (в узком смысле слова), известные в принципе со времен Гульдберга, Вааге и Аррениуса, в дальнейшем были экспериментально и теоретически обстоятельно проверены и подтверждены учение же о возникновении новых фаз оставалось на чисто описательной стадии. Однако именно в этой области имеется чрезвычайно много наблюдений, накопившихся более чем за двухсотлетний период. В течение всего этого времени живой интерес к процессам фазообразования возрастал. Это понятно, так как с такого рода процессами и их последствиями приходится встречаться повсеместно, например в метеорологии, геологии, во многих областях техники, в особенности при производстве необходимых для нее материалов, и, наконец, в биологии. Лишь в самое последнее время успешный теоретический анализ явления фазообразования с единых позиций привел к включению — по крайней мере принципиальному — и этих процессов в здание кинетической теории. Целью данной книги является развитие и обоснование установленных таким образом законов. Никакого обзора огромного количества относящихся сюда экспериментальных наблюдений дано не будет. Отсутствие в прошлом единого руководящего принципа, сказывающееся еще и в наши дни, проявляется в том, что в большинстве экспериментов не обращалось внимания как раз на самые решающие обстоятельства поэтому для обоснования теоретических закономерностей могут быть привлечены лишь результаты отдельных, с особой тщательностью проведенных опытов. Однако все же представляется необходимым напомнить и о более старых экспериментах, которые привели к обоснованию широко принятых теперь понятий и установлению часто упоминаемых эмпирических правил, поскольку эти эксперименты нынешним поколением большей частью преданы забвению. Из множества прежних работ, трактовке которых в учебнике общей химии Вильгельма Оствальда уделено свыше 100 печатных страниц, почти ничего не перешло в современные справочники и учебники. Это показывает, насколько мало ценятся результаты чисто эмпирических изысканий, отсутствие которых в физической химии в целом весьма ощутимо. [c.8]

Обращает на себя внимание еще и то, что в 1850—1851 гг. при формировании основных законов и понятий химической кинетики наметился основной объект ее исследования в XIX в.— органические реакции. Это объясняется, по нашему лшению, резким повышением интереса химиков к синтезу новых органических соединений (что обусловило и повышенный интерес к особенностям их получения), а также удобством применения большинства жидкофазных органических реакций (сравнительно небольшая скорость, обратимость, довольно легко замечаемое в.лияние условий процесса на его протекание) как модельных систем в химической динамике . [c.145]

Но работа Гаркура и Эссона была лишь первой ласточкой применения кинетических уравнений для целей современной нам химической кинетики. Дальнейшее изучение механизмов сложных реакций могло быть успешным только после установления основных кинетических закономерностей и понятий, на основе глубокого изучения статики и динамики процессов. Кроме Гаркура и Эссона, ряд ученых почти одновременно с Гульдбергом и Вааге сформулировали закон действующих масс. Но только один из них, продолжая линию Вильямсона, ввел в химию из физики понятие об активных молекулах, оказавшее такое большое влияние на все развитие физической кинетики. Это был немецкий физик Л. Пфаундлер [3531, который в 1867 г., исходя из положений кинетической теории газов, объяснил одновременное протекание реакций диссоциации и ассоциации веществ участием в этих процессах молекул с неодинаковой энергией. [c.148]

С этого времени молекулярно-кинетические представления начинают интенсивно проникать в учение о химических процессах. Так, в 1877 г. Я. Г. Вант-Гофф на основании этой теории предложил аналитическое выражение закона действующих масс, обработав данные Бертло и Пеан де Сен Жиля, а через два года Гульдберг и Вааге осуществили динамический вывод закона действующих масс для прямой реакции. Норвежские ученые дали не только общую формулировку, но и показали форму основного постулата химической кинетики. При формулировке этого постулата Гульдберг и Вааге [354[ непосредственно использовали понятие об активных молекулах. [c.148]

Вообще говоря, в растворах реакция также должна идти через какое-то промежуточное состояние. Однако благодаря вазимодей-ствию с растворителем понятие активного комплекса усложняется и его можно применять только с осторожностью. Кроме того, основные уравнения активного комплекса выведены на основе статистических законов, которые обоснованы для газов. Статистическая теория жидкостей в настоящее время недостаточно развита, чтобы ее можно было с успехом применить к расчету кинетики химических реакций. Поэтому применение теории активного комплекса к реакциям в растворах носит в основном качественный характер, причем теория применяется главным образом в ее термодинамическом аспекте. [c.298]

Ввиду того, что сущность катализа связана с взаимодействием дискретной и непрерывной форм химической организации вещества, теоретические исследования в области кинетики и катализа должны осуществляться не только с позиций стехиометрических законов, но в такой же мере и с позиций законов непрерывности химического изменения. Переход на последние позиции уже происходит стихийно. Но сами по себе эти позиции еще слабы. Законы непрерывности в химии еще очень мало изучены или недостаточно поняты. В дальнейшем законы непрерывности химического движения, интуитивно понятые в свое время Бертолле, Берцелиусом, Либихом, Менделеевым, Коноваловым и научно обоснованные применительно к химии растворов Курнаковым, должны изучаться глубоко, систематически, целенаправленно. Нет сомнения, что при переходе от химии, в основном изучающей химическое строение вещества в дореакционном состоянии, к химии процессов — химии будущего законы непрерывности займут подобающее им место и, видимо, станут более общими, чем стехиометрические законы. [c.22]