Химические процессы. Общие положения

ДИНАМИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Химические процессы. Общие положения [c.285]

ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ [c.287]

Энергетический эффект химического процесса возникает за счет изменения в системе внутренней энергии U или энтальпии Я. Внутренняя энергия — это общий запас энергии системы, который складывается из энергии движения и взаимодействия молекул, энергии движения и взаимодействия ядер и электронов в атомах, молекула л и кристаллах, внутриядерной энергии и т. п. (т. е. все виды энергии, кроме кинетической энергии системы как целого и ее потенци-альной энергии положения). [c.159]

Электрохимическая кинетика основывается как на общих положениях химической кинетики, так и на частных закономерностях, характерных только для электрохимических процессов. Так, следует отметить справедливость для электрохимии основного постулата химической кинетики, применимость понятия энергии активации для многих электрохимических процессов, положительное влияние температуры на скорость электролиза и т. п. [c.606]

Общие положения такого подхода в принципе не противоречат известным принципам (см. главу 1) о возникновении ячеек самоорганизации в нелинейных неравновесных мембранных системах, поскольку возникающая в матрице неоднородная структура явно удалена от состояния равновесия, если иметь в виду характерные времена релаксации для структурных элементов полимерной матрицы. В известном смысле процессы переноса в таких системах приближаются к кооперативным явлениям, осложненными химическим взаимодействием проникающего вещества с другими компонентами в мембране. Следует заметить, что данные [18], послужившие основой такого рода обобщений, нуждаются в тщательной экспериментальной проверке. [c.104]

Перенапряжение перехода возникает тогда, когда наиболее медленной стадией электродного процесса является собственно электрохимическая реакция (разряд, ионизация). Основы теории перенапряжения перехода в 1930—1940 гг. были предложены М. Фольмером, Т. Эрдей-Грузом, А. Н. Фрумкиным и другими в применении к процессу выделения водорода в более поздних работах была дана общая теория этого вида перенапряжения. Теория Фольмера и Эрдей-Гру-за разработана для концентрированных растворов электролитов при отсутствии специфической адсорбции поверхностно-активных веществ на электродах. Она основана на общих положениях химической кинетики, устанавливающих зависимость между скоростью реакции и энергией активации. Однако для электрохимических процессов следует учитывать зависимость энергии активации от потенциала электрода. Рассмотрим теорию перенапряжения перехода в применении к катодной реакции Ох + ге" Red. Скорость этой реакции равна разности скоростей прямой реакции восстановления и обратной — окисления. Скорость каждой из них описывает уравнение [c.505]

Если в системе возможно несколько простых реакций, то каждая из них, независимо от других реакций, будет протекать со скоростью, определяющейся своим дифференциальным уравнением и своей константой скорости. Если в системе протекает несколько химических реакций, в результате которых исчезает или появляется какой-то реагент, то общая скорость реакции по этому реагенту будет равна алгебраической сумме скоростей отдельных реакций. Это положение справедливо для процессов, протекающих как в открытых, так и в закрытых системах. Положение о независимости скоростей химических реакций дает возможность написать для сложного химического процесса систему дифференциальных уравнений, описывающих скорости каждой из возможных простых реакций. Так, например, в двусторонних реакциях [c.534]

Стационарными состояниями (см. главу 1) называются такие состояния динамической системы, при которых она либо не изменяется во времени, либо периодически повторяется. Химические процессы (и химические реакторы) могут иметь не одно, а несколько стационарных состояний, соответствующих одним и тем же значениям параметров. С физической точки зрения наличие у динамической системы нескольких стационарных состояний обусловлено ее нелинейностью. При изменении значений параметров системы дифференциальных уравнений в общем случае изменяются как число, так и устойчивость положений равновесия этой системы. Полное решение задачи устойчивости химического процесса состоит в разбиении пространства параметров его математической модели на области, различающиеся по числу и типу устойчивости положения равновесия [33]. [c.225]

Химическая термодинамика применяет положения и законы общей термодинамики к изучению химических явлений. Для вывода закономерностей химической термодинамики нужно знать начальное и конечное состояния системы, а также внешние условия, при которых протекает процесс (температура, давление и т. п.). Химическая термодинамика не позволяет делать какие-либо выводы о внутреннем строении вещества и механизме протекания процессов. В этом заключается ограниченность термодинамического метода. [c.84]

Следовательно, система п дифференциальных уравнений сводится к системе д дифференциальных уравнений. Как будет показано ниже на конкретном примере, обычно существующие линейные связи между концентрациями легко находятся непосредственно из условий материального баланса. Поэтому можно сформулировать следующее общее положение число дифференциальных уравнений, необходимых для описания кинетики сложного химического процесса, равно числу линейно независимых стехиометрических уравнений, необходимых для описания схемы процесса. [c.146]

Общую формулировку влияния различных факторов на смещение химического равновесия дает положение, известное в химии под названием принципа Ле Шателье при изменении в равновесной системе одного из параметров состояния (Р. Т, С) происходит сдвиг равновесия в направлении процесса, ведущего к ослаблению произведенного воздействия. [c.101]

Положения термодинамики могут быть применены к химическим процессам, направление протекания которых, а также условия наступления равновесного состояния должны подчиняться общим термодинамическим закономерностям. [c.121]

Общие положения. 1. Если речь идет о скорости химических реакций, необходимо пояснить, к какому именно процессу она относится. Там, где это возможно, процесс должен быть представлен в виде химического уравнения. Неопределенность в понимании, что такое скорость, может возникать для таких реакций, как [c.337]

Чтобы применить основные результаты, полученные в 12.5 относительно направления изобарно-изотермического процесса и положения равновесия в системе при постоянных давлении и температуре, к системам, содержащим многокомпонентные фазы, нужно ввести понятие парциальной мольной энергии Гиббса. В силу исключительного значения этой величины для химической термодинамики она в отличие от остальных парциальных мольных величин получила специальное название —химический потенциал. В дальнейшем химический потенциал будет обозначаться буквой х. В соответствии с общим определением парциальных мольных величин (9.22) [c.199]

Уравнение (14.16) называют уравнением изотермы химической реакции. Из общих положений о направлении самопроизвольного изобарно-изотермического процесса следует, что реакция будет протекать в прямом направлении, если правая часть выражения (14.16) будет отрицательна, и в обратном ( г <0), если правая часть (14.16) будет положительна. [c.217]

Хотя подбор материала и иллюстраций к общим положениям в существенной мере учитывает интересы именно биологического образования, изложение носит достаточно общий характер, чтобы книга могла быть использована для обучения физической химии студентов первого курса химической специализации в качестве курса, предваряющего изучение неорганической, органической и аналитической химии. Конечно, при этом предполагается, что будущие специалисты-химики на старших курсах получат необходимые сведения по тем разделам физической химии, которые существенно базируются на знании основ теоретической физики и серьезного математического аппарата — квантовой химии, статистической термодинамики, теории сложных химических процессов. [c.4]

Уравнение (14.16) называют уравнением изотермы химической реакции. Из общих положений о направлении самопроизвольного изобарно-изотермического процесса следует, что реакция будет проте- [c.250]

Химическая термодинамика использует положения, законы и теоретические методы общей термодинамики в применении к разнообразным химическим проблемам учение о тепловых эффектах химических реакций (термохимия), учение о химическом и фазовом равновесии, учение о растворах, теория электродных процессов, термодинамика поверхностных явлений и др. На основании законов термодинамики проводятся все энергетические расчеты химических процессов и химического равновесия, что имеет особое значение для химии и химической технологии. [c.7]

Эти наблюдения составляют химическое содержание общего принципа противодействия систем, находящихся при данных условиях в состоянии динамического равновесия и известного под названием принципа Ле Шателье, сформулированного им в 1884 г. если система, находящаяся в равновесии, подвергнута воздействию извне путем изменения какого-либо условия, определяющего положение равновесия, то равновесие в ней смещается в сторону того процесса, который ведет к снижению эффекта произведенного воздействия. [c.143]

Теоретические введения в разделах общей химии вместе с примерами решения задач должны ориентировать студента в самостоятельной работе и помочь ему усвоить основные положения химии и закономерности химических процессов. Объем введений определяется сложностью темы и степенью ее трудности. [c.3]

Рассмотрены общие положения проблемы повышения нефтеотдачи пласта основные понятия, используемые для характеристики полноты выработки запасов факторы, влияющие на конечный коэффициент нефтеотдачи пласта и точность оценки его текущего и конечного значений по промысловым данным. Приведены методики и результаты лабораторных исследований процессов вытеснения нефти из моделей неоднородных пластов, а также промысловых экспериментов по оценке эффективности применения новых физико-химических методов повышения нефтеотдачи пластов в различных геолого-физических условиях. Затронуты теоретические аспекты проблемы обеспечения полноты выработки запасов нефти. Рассмотрены научно-практические основы проблемы выбора нефтевытесняющих составов на основе ПАВ и других химических реагентов. [c.4]

В книге в доступной форме изложены основы методов оптимизации химических производств (классический анализ, вариационное исчисление, принцип максимума, динамическое, линейное, нелинейное и геометрическое программирование). Сформулированы общие положения, касающиеся выбора критериев оптимальности химико-технологических процессов, и приведены их математические модели. Рассмотрены задачи оптимизации конкретных процессов. Второе издание (первое издание выпущено в 1969 г.) дополнено изложением основ геометрического программирования, а также примерами, иллюстрирующими практическую реализацию методов нелинейного программирования. [c.4]

Исследованию перемешивания в аппаратах с мешалками посвящено значительное количество работ изучено влияние числа оборотов, конфигурации и расположения мешалок, количества и вида перегородок, физико-химических свойств среды, положения входа и выхода потоков и других факторов. Однако специфичность того или иного процесса перемешивания часто не позволяет воспользоваться этими рекомендациями, в результате чего проектируются аппараты с пониженными характеристиками, а процессы, происходящие в них, значительно отличаются от идеальных. Необходимо создание более общей и в то же время легко приспосабливаемой к конкретным условиям модели. [c.267]

Ядерные реакции. Общие положения. Ядерной реакцией называется процесс взаимодействия с ядрами химических элементов заряженных частиц (протонов, дейтеронов, ядер более тяжелых атомов и т. п.), нейтронов и у-квантов, приводящий к изменению порядкового номера или массового числа (или того и другого одновременно). [c.75]

Термодинамика химическая — изучает химические реакции и фазовые переходы (растворение, испарение и кристаллизация чистых веществ и растворов и обратные им процессы), а также переход энергии из одной формы в другую и от одной части системы к другой в различных химических процессах и т. д. Важнейшими разделами этой науки являются термохимия, учение о химических и фазовых равновесиях, учение о растворах, теория электродных процессов, термодинамика поверхностных явлений и др. В основе Т. х. лежат общие положения и выводы термодинамики (первый закон термодинамики служит основой термохимии, второй закон термодинамики лежит в основе всего учения о равновесиях и др.). [c.135]

В задачи курса входит общее знакомство с химическим производством, его структурой и компонентами, изучение основ химических процессов и химических реакторов, освоение общих методов анализа и синтеза химического производства как химико-технологической системы, знакомство с некоторыми конкретными химическими производствами, на примере которых предметно демонстрируются теоретические положения курса. Значительное место уделяется физико-химическим и технологическим аспектам анализа процессов в химическом производстве, в основном в химических реакторах, и организации химико-технологических процессов. [c.3]

Основными разделами курса являются общее знакомство с химической технологией и объектом ее изучения — химическим производством (гл. 2), химические процессы и химические реакторы (гл. 4), совокупность химико-технологических процессов - химико-технологическая система (гл. 5), реализация общих научных положений химической технологии на конкретных примерах химических производств (гл. 6). Перед рассмотрением химических и химико-технологических процессов в главе 3 систематизируются знания по физико-химическим основам химических процессов и рассмотрены их прямые приложения в технологии. [c.10]

В одном из недавно изданных учебников по общей химии [22] высказано такое утверждение Химическая термодинамика и кинетика непосредственно связаны с практикой (выход продукта реакции и скорость его образования). Теория же строения не обладает этой особенностью, хотя ее значение для развития химии велико, ибо она является предпосылкой учения о химическом процессе . Это в высшей степени справедливое утверждение в иной фор ме нами высказывалось и в предыдущих главах и в начале настоящей главы. С риском некоторой назойливости мы не можем здесь не высказать его еще раз, потому что ни учение о составе, ни структурная химия как два первых уровня развития-химических знаний не содержат теоретически обоснованных положений о направлении реакций, о шредельных выходах продуктов, а тем более о скоростях химических процессов. Такие положения формируются лишь на уровне третьей концептуальной системы, которая только и способна стать научной основой высокоорганизованного и экономически эффективного промышленного производства материалов с заданными свойствами на базе широко доступного-сырья. [c.144]

Одним из основв-ых начал современной теории химических процессов является положение об инертности молекул в их обычном состоянии и об участии в химических превращениях нестойких промежуточных активных форм. Установление нрироды и свойств этих форм, различных для реакций, протекающих в различных фазовхлх условиях и под действием разных форм энергии, представляет собой одну из основных теоретических проблем химической кинетики и катализа. Применительно к катализу эта общая проблема распадается на две более частные. Первая — проблема особых активных состояний новерхности твердого тела, вторая — проблема активных промежуточных форм, образуемых реагирующими веществами на актргвной поверхности. Применения изотопов к первой из этих проблем были рассмотрены выше. [c.20]

Вант-Гофф в 1884 г. сформулировал основные законы химической кинетики. Критически рассмотрев предшествующий материал, посвященный изучению статики и кинетики в химии, голландский физико-химик принял в качестве теоретического обоснования классификации реакций не закон действующих масс, описывающий конечное состояние химического процесса , а положение о том, что ход химического превращения характеризуется исключительно числом молекул, при взаимодействии которых происходит превращение [19, стр. 40]. Обозначив константу скорости реакции к как количество, превращающееся за одну минуту при концентрации, равной единице [19, стр. 176], Ваят-Гофф привел общую формулу скорости нормальной реакции [c.295]

В книге в доступной форме изложены основы методом оптимизации (классический анализ, вариационное исчисление, принцип максимума, динамическое, линейное и нелинейное программирование) с иллюстрацией их на объектах химической технологии. Сформулированы общие положения, касающиеся выбора критериев о[1ти-мальности химико-технологических процессов, и приведены их математические модели. Рассмотрены задачи, связанные с оптимизацией конкретных процессов. [c.4]

Согласно теории соударений множитель С имеет смысл общего числа соударений между молекулами за 1 с в объеме 1 см . Это число определяется на основании молекулярно-кинетической теории. Но данный подсчет дает завышенные скорости для реакций в растворах, поэтому для согласия с опытом вводят в уравнение дополнительный множитель — так называемый стерический или ве роятностный фактор Р. (Величина Р зависит от природы реагиру ющих веществ и мол<ет изменяться в пределах от 1 до 1-10- Этот фактор учитывает положение реагирующих частиц при столк новении и продолжительность их контакта, необходимую для пере распределения энергии внутри молекул по связям. Он указывает что столкновение даже активных молекул не всегда приводит к за вершению химического процесса). [c.28]

Исходя из основных положений теории рециркуляции в комплексных системах, недостаточно оптимизировать локально отдельные агрегаты или даже целые регионы, состоящие либо из одной, либо из ряда однотипных установок и имеющие общие элементы. Оптимальная работа отдельно взятых составляющих химического комплекса будет коренным образом отличаться от оптимальной работы их в условиях, когда они испытывают влияние сопряженной работы других установок. Поэтому определение условий проведения отдельных процессов должно проводиться в соответствии с лаилучшими результатами работы всего комплекса. Оптимизацию сложных комплексов теория рециркуляции осуществляет на базе математического описания всей совокупности и взаимосвязи химических, физических, физико-химических процессов и их экономики. Такая оптимизация названа глобальной созданы методы ее практического осуществления [55.......58]. [c.272]

Термодинамика как научная дисциплина сложилась в начале XIX в. на основании данных по изучению перехода теплоты в механическую работу (с греческого Легте и dynamis — теплота и движение). В настоящее время термодинамика как одна из дисциплин с наиболее общим подходом в характеристике физико-химических явлений, устанавливает взаимосвязь между различными видами энергии, изучает возможность, направленность и пределы самопроизвольно текущих процессов. Раздел этой науки, изучающий химические реакции, фазовые переходы (кристаллизация, растворение, испарение), адсорбцию, взаимосвязь химической и других видов энергии, а также переход энергии от одной части системы к другой в различных химических процессах называется химической термодинамикой. Изучение происходящих в природе явлений с позиций термодинамики не требует знания причин и механизмов идущих процессов, представлений о строении вещества и т. п. Теоретическо базой этого раздела физической химии являются основные законы — первое и второе начало термодинамики. Первое начало, характеризующее общий запас энергии в изолированной системе, носит всеобщий характер и является отражением закона сохранения энергии второй закон термодинамики устанавливает понятие энтропии и выполняется при определенных ограничениях. В настоящей главе представляется возможным только кратко остановиться на основных положениях. [c.10]

В курсе общей и неорганической химии осуществляется первоначальное знакомство с основными теоретическими положениями химической науки. В других дисциплинах продолжается изучение строения вещества, химической термодинамики, химической кинетики, методов исследования и химического анализа, реакционной способности веществ и др. Все это необходимо знать, чтобы целенаправлено управлять химическим процессом для получения веществ с заранее заданными свойствами. [c.726]

Мнения специалистов по ряду вопросов несколько расходились, но некоторые общие положения можно сформулировать. Отснятая, noi не-проявленная фотопленка частично теряет плотность изображения в первые 1—2 дня экспозиции в морской воде при комнатной температуре. В зависимости от типа пленки эта потеря иногда может быть полностью восстановлена, а иногда нет. При пониженных температурах изображение ухудшается в меньшей степени. На некоторых типах пленок при О С изображение может сохраняться практически неизменным до месяца. Проводить общую интерноляцию в указанных временных и температурных интервалах, основываясь на имеющихся данных, нельзя. Поскольку изменение качества изображения обусловлено химическими процессами, то важное значение могут иметь условия экспоз1щии в воде, в частности близости пленки к металлическим поверхностям. Во всех случаях необходимо провести эксперимент на небольшой части пленки с целью определения режима проявления остальной части. [c.475]

Несостоятельность этой точки зрения была показана Шольцем [143] и Райсом [151]. Исходя из общих положений химической кинетики, авторы работ [143, 151] установили, что константа скорости элементарного процесса рассматриваемого типа не может снижаться при повышении температуры. [c.53]

Реакции обмена. Общие положения. Если смешать два различных химических соединения, в состав которых входит один и тот же элемент, то в ряде случаев можно ожидать, что будет происходить обратимый переход этого элемента из одного соединения в другое. Так, если слить воду и уксусную кислоту, то можно уверенно утверждать, что атомы водорода из воды будут переходить к уксусной Кислоте, в то время как атом водорода из гидроксильной группы уксусной кислоты будет переходить к воде. Действительно, в водных растворах уксусной кислоты существует подвижное равновесие СН3СООН + HjO СН3СООН HgO 4=s СН3СОО + НзО . Очевидно, что катион НзО , все атомы водорода в котором равноценны, присоединяясь к аниону СНзСОО , с большей вероятностью отщепляет ион Н ", который прежде принадлежал молекуле воды. Поскольку процессы, объединенные приведенной схемой, протекают чрезвычайно быстро раз за одну секун- [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология