Понятие о растворах и о реакциях в растворах

Согласно определению, понятие раствора охватывает любые агрегатные состояния вещества жидкие, газообразные и твердые. Растворами являются нефть и жидкие нефтепродукты, газы каталитического крекинга и природный газ, продукты реакции, отводимые из химических реакторов, и атмосферный воздух, жидкие и твердые сплавы металлов и расплавленные смеси силикатов. [c.11]

Основные понятия объемного анализа. Любое объемноаналитическое определение вещества сводится к проведению химической реакции смешиванием растворов реагирующих веществ. Один из растворов содержит вещество неизвестной концентрации и представляет собой анализируемый раствор. Второй раствор содержит реагент, концентрация которого известна с большой точностью и называется рабочим раствором или титрантом. [c.79]

В этом смысле почти все химические реакции являются двусторонними. В ходе их протекания исходные вещества образуют продукты, которые, вступая во взаимодействие между собой, образуют снова молекулы исходных веществ. Пока скорости этих процессов неодинаковы, происходят заметные изменения количеств реагентов. Если скорости прямого и обратного процессов становятся равными, то наступает динамическое равновесие, прямой и обратный процессы полностью компенсируют друг друга. В этом случае концентрации реагентов перестают изменяться и подчиняются термодинамическому закону действующих масс. Иногда химическая реакция практически может быть обусловлена лишь односторонним процессом. Это может произойти, если продукты быстро удаляются из зоны реакции и не успевают вступать во взаимодействие. Например, выделение газа или выпадение осадка из раствора. В этом случае скорость обратной реакции несоизмеримо меньше скорости прямой. Заметим, что понятие двусторонних реакций не соответствует термодинамическому термину обратимый процесс . Двусторонние химические реакции могут быть названы термодинамически обратимыми только вблизи равновесия, когда скорости прямой и обратной реакций лишь бесконечно мало отличаются друг от друга. [c.267]

Цикл включает передачи Производство серной кислоты , Катализ , РастворЬ , Горение и взрывы , Общие свойства металлов , Ряд напряжений металлов , Коррозия металлов , Электролиз , Производство алюминия , Промышленные способы получения металлов , Производство стали , Окислитель-но-восстановительные реакции , Классификация химических реакций , Закономерности протекания химических реакций . Построение и содержание телепередач цикла направлено не только на правильное усвоение учащимися основных понятий, но также на совершенствование методической работы учителя. Принимая передачи, учитель привыкает при демонстрации опытов и объяснении учебного материала обязательно указывать учащимся конкретные свойства вещества, раскрывать взаимосвязь свойств со строением, фиксировать условия протекания химических реакций, определять возможное направление процесса в других условиях. [c.92]

Понятие электродная реакция включает не только разряд частиц и их ионизацию, но также перенос (диффузию) частиц между поверхностью электрода и объемом раствора, химические реакции, которые могут сопровождать электродные процессы, адсорбцию и десорбцию. [c.151]

Понятие pH удобно применять для характеристики реакции растворов [c.110]

Если индикаторная реакция катализируется ферментами, то такие электрохимические системы называют ферментными электродами. По номенклатуре ИЮЕ[АК ферментный электрод определяется как датчик в котором ионоселективный электрод покрыт слоем, содержащим фермент, вызывающий реакцию органического или неорганического вещества (субстрата) с образованием веществ (ионов, молекул), обусловливающих отклик электрода . В настоящее время понятие ферментный электрод несколько расширилось, так как в него включают электрохимические системы с ферментом, закрепленным не только на чувствительном элементе ионоселективного электрода, но и на носителе, расположенном на некотором расстоянии от него или даже в растворе. В первых ферментных электродах ферменты физически удерживались на поверхности электрода или в непосредственной близости от него. Позже были предложены методы химической иммобилизации, осаждения и др. [c.213]

Наиболее существенный качественный скачок характерен для понятия химическая реакция. Оно раскрывается на примере как реакций ионного обмена, так и окислительновосстановительных реакций, протекающих в растворе. Здесь подчеркивают три важных момента [c.236]

В 60-х годах XIX в. было замечено, что скорость реакции зависит от природы жидкой среды (растворителя) и влияние последней объяснялось ее контактным (каталитическим) действием [56]. Однако до появления монографии Вант-Гоффа Очерки по химической динамике [61] химики больше не возвращались к выяснению этого вопроса. Вант-Гофф, рассматривая протекание реакций в растворе, отмечал ... встречается только одна причина неправильности, заслуживающая специального рассмотрения, а именно влияние среды на скорость реакции... Все изучение хода превращения будет иллюзорным, если не будет заранее исключено влияние этого возмущающего действия. Влияние среды на скорость превращения по мере совершения последнего является наиболее важным и наиболее реальным, даже если химические действия или какие-либо аналогичные другие действия представляются исключенными (подчеркнуто мной.—-В. Д".) [61, русск. перев., стр. 56]. Хотя в этой цитате говорится о важной роли инертного растворителя а скорость реакции, но, подразумевая под химическим действием только реакцию между растворителем и растворенным веществом, автор огрубил понятие химического влияния и тем самым подверг сомнению правильность выдвинутой им аталитической ( контактной ) теории действия растворителя, повторяющей идеи Бертло и Пеан де Сен-Жиля. [c.46]

Основная задача современной неорганической химии заключается в том, чтобы понять как физические, так и химические свойства неорганических веществ, исходя из их структуры, типов связей и механизмов их реакций, т. е. связать экспериментальные наблюдения с теоретическим описанием соединения на молекулярном уровне. Понятие валентность , т. е. вопрос о том, как, в каких соотношениях и почему атомы соединяются в ходе химического процесса, занимает мысли химиков со времен Берцелиуса. Такие понятия, как структура и симметрия (т. е. пространственное расположение связанных атомов), в их современном виде были впервые сформулированы применительно к органической химии, когда Кекуле предположил двумерную структуру кольца у ароматического ядра, а Вант-Го( и Ле Бель — трехмерное тетраэдрическое расположение четырех связей вокруг насыщенного атома углерода. В этом отношении в неорганической химии довольно долго наблюдалось заметное отставание, до тех пор пока Вернер не применил понятие трехмерной структуры к считавшимся в то время необычными неорганическим соединениям, называемым комплексными соединениями. Существовавшие тогда теории валентности не могли объяснить строение соединения такого типа. Вернер сумел показать, как следует видоизменить эти теории, чтобы объяснить существование и свойства комплексных соединений. Успеху его теории сопутствовало то обстоятельство, что, демонстрируя ее применение, Вернер использовал такие соединения, которые сохраняли в растворе свою структуру. Такое поведение, типичное для органических соединений, было совершенно необычным для соединений металлов. [c.9]

Неорганическая химия отстает от органической и в определении механизмов реакции. Основы и понятия механизмов реакций в растворе были заложены и развиты еще [c.10]

В сущности, понятие молекулярность реакции должно содержать необходимую информацию о составе переходного состояния. Если рассматриваются реакции в растворах, то значительные трудности возникают в тех случаях, когда делается попытка учесть изменения в сольва- [c.33]

Основные понятия о растворах 1. Раствор как среда для проведения аналитических реакций [c.17]

Имеются также вполне доказанные факты нарушения требования О а, 1 для некоторых реакций наблюдаются значения а < О и р > 1 [592—596]. Последнее соответствует аномальному соотношению между нуклеофильностью и основностью, когда при росте последней первая уменьщается. Такая аномалия наблюдена Беликовым с сотрудниками для основности-нуклеофильности не только по водороду (Е = Н), но также и по углероду (Е = OR) [597—599]. Интерпретировано это с привлечением понятия сольва-тационный эффект (специфическая сольватация) и показано, что аномалии исчезают при переходе от водных растворов к растворам в ДМСО [599]. [c.282]

При интерпретации экспериментальных данных по обмену в смешанных средах труднее всего истолковать возникновение максимумов на кривых Ки — N0 [2]. Мы полагаем, что возникновение максимума непосредственно связано с перестройкой структуры бинарного раствора вода — метанол. До мольной доли спирта, равной приблизительно 0,5, непрерывной средой бинарного водно-метанольного раствора является вода, а молекулы спирта размещаются главным образом в пустотах структуры воды. При содержании спирта в воде, значительно превышающем 50 мол. %, непрерывной средой становится спирт, в структуру которого включены молекулы воды. Влияние структуры раствора на появление максимума на кривой обмена может быть понято из следующих соображений. Сдвиг равновесия ионообменной реакции в сторону поглощения органического катиона в сильной степени зависит от условий отвода протонов из фазы ионита. До тех пор, пока структура воды сохраняет свою непрерывность, условия отвода протона благоприятны благодаря функционированию це почечного механизма перескока протона от одной молекулы воды к соседней. Когда мольная доля спирта в равновесном растворе значительно больше 0,5, непрерывной средой в фазе набухшего ионита становится спирт, и условия отвода протонов резко ухудшаются, так как протонизация молекул метанола энергетически менее выгодна, чем протонизация молекул воды, а также потому, что цепочечный механизм передачи протона нару- [c.80]

Большая часть практических расчетов химика-аналитика относится к реакциям, протекающим при достаточно заметных концентрациях однако константы равновесия, имеющие чрезвычайно большое значение, являются термодинамическими величинами, получаемыми при экстраполяции до бесконечного разбавления или до нулевого значения ионной силы. Цель этой главы состоит в том, чтобы рассмотреть некоторые основные термодинамические понятия, применяемые к растворам выяснить размеры ошибок, связанных с пренебрежением эффектами ионной силы определить возможности устранения этих ошибок путем внесения соответствующих поправок и изучить поведение неэлектролитов в растворе. [c.17]

Определим понятие скорости реакции. Скорость реакции в газообразных смесях и жидких растворах определяется изменением количества какого-либо вещества в единице объема за единицу времени. Изменение количества данного вещества в системе [c.10]

Определим понятие скорости реакции. Скорость реакции в газообразных смесях и жидких растворах определяется изменением количества какого-либо вещества в единице объема за единицу времени. Изменение количества данного вещества в системе в единицу времени можно выразить производной (Ш/сИ, где N — число молей вещества, а t — время. Обозначим через V объем системы, тогда мгновенная (истинная) скорость выразится соотношением [c.8]

Целью исследования и обсуждения механизма реакции является установление пути, по которому вещество А превращается в вещество В. В понятие механизм реакции можно вкладывать различную степень глубины, однако обычно задача состоит в том, чтобы описать процесс как совокупность составляющих его элементарных стадий с учетом стереохимии. В химии растворов структуры соединений А и В обычно известны, и сведения о механизме процесса могут быть получены путем исследования кинетики, влияния растворителей, стереохимии, применения изотопных методов и некоторого варьирования структуры реагентов. [c.9]

В соответствии с ранее описанной моделью набухшего ионита гетерогенная реакция замещения функциональных групп протекает на поверхности полимерной матрицы с фиксированной группой, погруженной в сорбированный раствор, и в ней участвуют, с одной стороны, поляризованная связь атома углерода с основным атомом функциональной группы (С — 5, С — Р, С — N и т. д.), а с другой — реагент из сорбированного раствора. Поскольку Понятие поверхность полимерной матрицы в набухшем ионите отличается от традиционных представлений и величина ее не мол<ет быть найдена экспериментально, а реакция замещения может проходить во всех участках матрицы, содержащих функциональные группы, то скорость реакции мы определим как изменение числа функциональных групп в единицу времени в единице массы полимерной матрицы [c.133]

Помимо соединений, которые содержат гетероатомы с неподеленными парами электронов и являются поэтому основаниями , в аналогичные взаимодействия могут вступать молекулы, не имеющие неподеленных пар. Известно, что растворы ненасыщенных и особенно ароматических соединений, например в концентрированной серной кислоте, имеют интенсивную окраску, даже если сами эти соединения бесцветны [63] (ср. [32]). Исследование зависимости окраски от концентрации кислоты ясно показало, что в реакции участвуют протоны [69, 70, 72]. Природа этого взаимодействия долгое время объяснялась образованием л-комплекса [47], т. е. взаимодействием я-электронов с протоном. Применяя понятия льюисовской теории кислот и оснований, можно сказать, что ненасыщенное соединение имеет основный характер . Основные [c.258]

У-9-5. Критерий мгиовеииости реакции. Все реакции протекают с конечными скоростями, и понятие мгновенной реакции является идеализированным. Поэтому требуется какой-то общий критерий для оценки того, может ли данная реакция считаться мгновенной. Вообще говоря, мгновенности протекания реакции способствуют высокая удельная скорость реакции растворенного газа и низкое значение коэффициента массоотдачи для физической абсорбции. В таких условиях скорость процесса полностью лимитируется диффузией реагентов, а скорость реакции достаточна для поддержания равновесия во всех точках раствора кинетика реакции при этом не играет существенной роли. [c.135]

Изменение энтальпии А// может быть найдено не только для химических реакций, но и для других процессов, в частности для фазовых переходов. Фаза — однородная, т. е. имеющая одинако вые свойства во всех своих точках, часть системы, отделенная от других частей поверхностями раздела. Например, в растворе с осадком одного соединения имеются две фазы твердая — осадок н жидкая — раствор. Понятие фазы пе следуст смешивать с поня-тнем о веществе. В приведенном примере раствор может состоять из многнх веществ, ио это одна фаза. Фазовыми переходами называют превращения одной фaз ы в другую. К фазовым переходам относятся такие процессы, как плавление, испарение, возгонка и обратные процессы — затвердевание, конденсация, сублимация, а также переход кристаллического вещества в другую форму. [c.164]

Понятия гомогенности и гетерогенности нужно отличать от понятий гомофазности и гетерофазности. Так, например, реакция нейтрализации водного раствора щелочи раствором кислоты является гомогенным гомофазным процессом. Реакция взаимодействия газообразных H I и NHg с образованием кристалликов (дыма) NH4 I относится к гомогенно-гетерофазным процессам. Процесс образования гипса по реакции [c.310]

Т4онное произведение воды. Понятие о pH раствора 136 9. Ионные уравнения. Условия протекания реакций обмена [c.381]

На основе понятия о химическом равновесии химические реакции подразделяют на реакции, идущие до конца, и обратимые реакции. Так, практически идущими до конца называются реакции, при которых происходит образование труднорастворимого соединения, малодис-социированного соединения или выделение газа. Опираясь на химическое равновесие, можно выделить также на основе условий их протекания реакции, протекающие в растворах, реакции с участием газообразных веществ и реакции, идущие в твердой фазе. При классификации реакций по соответствующим энергетическим воздействиям на вещество можно выделить такие процессы, как термолиз, электролиз, фотолиз, радиолиз и механолиз (взаимодействие в сухих порошках). [c.63]

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]

МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ. Понятие используется в осн. в двух смыслах. Для сложных реакций, состоящих из неск. стадий, М. р. -это совок>иность стадий, в результате к-рых исходные в-ва превращаются в продукты. Для простой р-ции (элементарной р-ции, элементарной стадии), к-рая не может быть разложена на более простые хим. акты, выяснение М. р. означает идентифицирование физ. процессов, составляющих сущность хим. превращения. Для одной частицы (молекула в основном или возбужденном состоянии, ион, радикал, диффузионная пара, синглетная или триплетная радикальная пара, комплекс) или двух (редко трех) частиц (молекул, ионов, радикалов, ион-радикалов и т. п.), находящихся в определенных квантовых состояниях, изменения в положениях атомных ядер и состояниях электронов составляют суть их превращений в другие частицы с присущими этим частицам квантовыми состояниями. В рассматриваемые фнз. процессы часто включают в явном виде акты передачи энергии от частицы к частице. Для элементарных реакций в растворе М. р. включает изменения в ближней сольватной оболочке превращающихся частиц. [c.74]

Так, например, в IX классе в работе Получение аммиака и опыты с ним. Ознакомление со свойствами водного раствора аммиака обобщаются сведения об аммиаке и его соединениях о щелочной реакции раствора аммиака в воде, о взаимодействии аммиака с хлороводородом в газовой фазе, о растворимости аммиака и о динамическом равновесии между гидратом аммиака и газообразным аммиаком и т. д. При изучении реакции солей аммония с сильными основаниями одновременно рассматривается способ получения аммиака. Конкретизируется понятие об условиях протекания реакций (между сухими веществами, при нагревании) обосновывается конструкция прибора (наклон пробирки, направление газоотводной трубки). Все это предшествует практическому занятию, и учитель обязан устанавливать перспективные внутрипредметные связи. Например, при изучении свойств аммиака на уроке учитель использует прибор для его получения, которым учащиеся будут пользоваться на практическом занятии, и т. д. [c.86]

Следует подчеркнуть отличие описанного подхода от прежних представлений о роли растворителя в кинетике реакций., В большинстве работ на эту тему (см., например, обзоры [33, 34]) рассматривалась разность энергий сольватации исходных веществ и активированного комплекса, причем в понятие актп-виоованного комплекса включались только реагирующие молекулы с соответствующим образом деформированными и перераспределенными связями. При таком подходе фактически предполагалось, что как исходные вещества, так и активированный комплекс сольватированы равновесным образом, т. е. растворИ тель успевает в ходе реакции перестраиваться в соответствии с движением реагирующих частиц. Несомненно, однако, что скорости движения молекул растворителя, характерные частоты этих движений значительно меньше частот многих внутримолекулярных колебаний и, тем более, электронных переходов. Поэтому нельзя рассматривать сольватацию зарядов полярными молекулами как быстрый процесс — переориентация диполей происходит медленно, причем в некоторых реакциях — например, окислительно-восстановительных реакциях комплексных ионов, не сопровождающихся перестройкой химических связей в координационной сфере, этот процесс является единственным медленным процессом. Таким образом, растворитель нельзя рассматривать как нечто внешнее по отношению к активированному комплексу. Растворитель является неотъемлемой частью системы в целом. В понятие переходного состояния (или активированного комплекса) следует включать и растворитель, диполи которого имеют при этом ориентацию, промежуточную между их начальным и конечным равновесными положениями. [c.9]

Тем не менее и во времена Бертолле и позднее можно назвать химиков, включая Дэви и Берцелиуса, которые положительно и даже конструктивно подходили к его представлениям [23, с. 578]. Б 1850-х годах появилось уже несколько работ, главным образом химиков-неоргаников, занимавшихся растворами, у которых идея химического равновесия нашла применение и дальнейшее развитие (вплоть до введения понятия коэффициента разложения у Мала-гути в 50-х годах, близкого к понятию константы равновесия). В 50-х годах выступления химиков-органиков в этом направлении были единичными. Но из них особенно важными и оригинальными представляются соображения Уилямсона, к которым он пришел в связи со своими исследованиями реакций этерификации (1850). [c.117]

Сольваты. Большинство реакций, используемых в химическом анализе, протекает в растворах. Ионы и молекулы растворенных веществ образуют с молекулами растворителя непрочные соединения, называемые сольватами (например, [А1(Н20)в] +++). Процессы, сопровождающиеся образованием сольватов, называют сольватацией, а частный случай сольватации—взаимодействие частиц растворенного вещества с молекулами воды—гидратацией. На этих понятиях основана теория растворов Д. И. Менделеева. [c.27]

Существует определенная аналогия между используемыми в органической химии понятиями нуклеофильных и электрофильных реагентов и понятиями анионов и катионов в неорганической химии нуклеофильные частищл заряжены отрицательно, подобно анионам, электрофильные — положительно, подобно катионам. Однако это не такие ионы, как в неорганической химии. Неорганические соли, основания, кислоты диссоциируют в водных растворах, их ионы присутствуют в растворах постоянно, до реакции и после нее. Органические же ионные частицы появляются только мимолетно, в момент реакции. Во многих случаях вообще правильнее говорить не о свободных ионах, а о сильно поляризованных молекулах. [c.279]

Вывод о том, что одна и та же макромолекула целлюлозы может находиться кСак в упорядоченных, так и в неупорядоченных участках волокна, может быть сделан только исходя из представлений о сгибаемости макромолекул. Понятие о коэффициенте ассоциации как об определенной характеристике величины мицелл, отпадает, так же как и представление о реальной поверхности раздела между мицеллами. Значительные расхождения между различными исследователями по вопросу о макромолеку-лярном или мицеллярном строении целлюлозы, имевшие место в период 1936—1940 гг., в настоящее время потеряли сво " значение, так как ошибочность первоначальной мицеллярной теории строения целлюлозы в настоящее время очевидна. В твердой фазе или в концентрированных растворах имеет место ассоциация макромолекул, т. е. взаимодействие между макромолекулами, осуществляемое межмолекулярными силами. В разбавленных растворах находятся в основном не ассоциированные группы молекул, а отдельные макромолекулы. Также бесспорно наличие в препаратах как природной целлюлозы, так и гидратцеллюлозы участков, в которых структурная анизотропия, а в ряде случаев и анизотропия механических свойств волокон, различна, что и обусловливает различные скорости протекания реакций. Представление о существовании поверхности раздела между участками с различной степенью ассоциации макромолекул и о коэффициенте ассоциации, с которым соединяли обычно понятие о мицеллярном строении целлюлозы, полностью оставлено почти всеми исследователями еще 10—15 лет назад. [c.72]

При проведении реакций между твердыми веществами большое значение имеет чувствительность этих реакций. Применительно к аналитическим реакциям такого рода, можно говорить только об открываемом минимуме, так как понятие о предельном разбавлении, применяемое для характеристики чувствительности в растворах, к твердым веществам неприложимо. Можно говорить лишь о содержании определяемого иона во взятом веществе и это содержание следует выражать в единицах массы, например гаммах (у=Ю- г). Однако точные данные о чувствительности реакций между твердыми веществами получить трудно, и обычно они сильно расходятся. Так, чувствительность на никель с диметилглиоксимом, определяемая в растворах методом микрокристаллохимии, составляет 0,002у, а при проведении между твердыми веществами 0,014—2,1у- [c.316]

Переходя от рассмотрения чисто химических аспектов поведе ния формальдегида к изложению особенностей фазового равнове сия систем, содержащих последний, т. е. к вопросам сугубо тер модинамическим, полезно уточнить содержание применяющегос в термодинамике понятия компонент. Известно, что с позицш обычной химии под компонентом (реагентом) понимают все бе исключения сорта реагирующих частиц, включая атомы, ионы молекулы и свободные радикалы. С этой точки зрения, в частно сти, все формы существования формальдегида в водном раство ре —и мономер, и триоксан, и метиленгликоль, и семейство по лиоксиметиленгидридов, и вода —равноценные компоненты. Ча стицы, не принимающие непосредственного участия в химическое взаимодействии, особенно в газофазных реакциях, из числа ком понентов реагирующей системы часто исключаются. В отличие от этого в термодинамике в качестве компонентов признается лиш некоторое минимальное число частиц, реагирующих друг с другое или инертных, комбинации которых полностью выражают состан системы в целом. Подчеркивая важное значение выбранных в таком смысле компонентов, их иногда называют независимыми. Очевидно, что далеко не все перечисленные соединения, присутствующие в водном растворе формальдегида, могут быть признаны независимыми компонентами, поскольку продукты взаимодействия можно рассматривать как сочетание исходных реагентов и т. д, Вопрос о правильном выборе числа компонентов имеет важнейшее значение именно при анализе различных вариантов возмож-134 [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология