Влияние химических связей и внешних условий

Физическая химия изучает различные свойства веществ в зависимости от их химического состава, строения и внешних условий, влияние внешних условий и воздействий на протекание химических реакций и закономерности химических процессов. Основное внимание в физической химии уделяется изучению направления и скорости химического процесса, а также его конечного результата, т. е. состояния равновесия, а главной задачей является предсказание хода химического процесса и его результата. Важной проблемой современной физической химии является установление связи между строением вещества и его реакционной способностью. [c.5]

Вы увидите, в какой мере характер химической связи оказывает влияние на физико-химические свойства простых и сложных тел и сможете в ряде случаев предсказать закономерности изменения температур плавления и термической устойчивости, летучести и реакционной способности, характера кристаллической структуры, твердости и других свойств. У одного и того же химического соединения характер связи может быть различным в зависимости от внешних условий, обусловливающих, в частности, переход из одного агрегатного состояния в другое или переход из одной кристаллической модификации в другую. [c.169]

Кинетика и катализ. Скорость химических реакций, зависимость скорости реакции от внешних условий, связь скорости реакции со строением молекул, влияние на скорость реакции катализаторов — предметы изучения кинетики и катализа. [c.10]

В более редких случаях однородные линейные макромолекулы под влиянием изменения внешних условий (например, температуры и давления) или добавок посторонних веществ могут вступать друг с другом в химическую (валентную) связь, устанавливающуюся в отдельных участках цепи на ее длине в виде мостов или перемычек (рис. 115, в). Такие молекулы получили название сшитых молекул ( сшитых структур). Так как такое сшивание происходит в пространстве, то макромолекулы становятся трехмерными образованиями и превращаются в жесткие системы с характерными для них свойствами (нерастворимостью, отсутствием плавкости, эластичности, пластичности и др.). Типичными ВМВ с трехмерными молекулами являются фенолформальдегидные смолы. [c.356]

Вант-Гофф, наиболее полно изучавший их влияние на скорость химических реакций, отрицал наличие внутренней связи между условиями реакции и ее характером, т. е. считал их внешними по отношению к реакции. В действительности же в данном случае имеет место превращение внешнего во внутреннее, т. е. то, что условие реакции входит в комплекс причин, влияющих на направление и скорость процесса. [c.35]

В энергетическом отношении явление очищения состава минеральных индивидов рассматривается как уменьшение их энтропии в связи с понижением температуры, что ведет к образованию более совершенных кристаллов, энтропия которых стремится к нулю. Замечено, что при понижении температуры образования минералов химический состав их становится проще, а степень симметрии повышается, что также свидетельствует об уменьшении энтропии кристаллов, усовершенствовании их внутреннего строения, приближении к более совершенному порядку в атомном строении твердого тела. Иными словами, как правило, чем ниже температура геохимического процесса, тем более совершенными становятся состав и строение кристаллов, которые при этом образуются. Однако под влиянием внешних условий, связанных с повышением температуры, состав кристаллов усложняется, количество дефектов возрастает. Таким образом, в истории минерального индивида непрерывно идут процессы упорядочение строения и обратный ему процесс — разупорядочение. [c.27]

Линейные полимеры отличаются высокими физико-механическими показателями высокими пределом прочности при разрыве и эластичностью. Эти особенности свойств линейных полимеров вытекают из их строения. Наличие двух типов связей—химических валентных связей и физических межмолекулярных взаимодействий,—различающихся по энергетической характеристике, определяет возможность растворения линейных полимеров. Высокой степенью асимметрии макромолекул обусловлена высокая вязкость растворов линейных полимеров. Гибкость макромолекул линейных полимеров способствует их растворению, а способность гибкой макромолекулы изменять форму под влиянием внешних условий обусловливает хорошие эластические свойства. Высокий предел прочности при разрыве линейных полимеров объясняется главным образом тем, что линейные макромолекулы могут достигать значительной степени ориентации относительно друг друга и большой плотности упаковки, что приводит к возникновению многочисленных межмолекулярных связей с высокой суммарной энергией. [c.302]

Химическая кинетика и катализ. Изучается скорость химических реакций, зависимость скорости реакции от внешних условий (давление, температура, электрический разряд и др.), связь скорости реакции со строением и энергетическими состояниями молекул, влияние на скорость реакции веществ, не участвующих в стехиометрическом уравнении реакции катализ). [c.19]

Проточные реакторы. Большинство современных промышленных процессов проводится в непрерывно действующих проточных реакторах. Такой реактор представляет собой открытую систему, взаимодействующую с внешней средой в аппарат непрерывно подаются исходные вещества и отводятся продукты реакции и выделяющееся тепло. На показатели работы реактора влияют, наряду с химической кинетикой и макрокинетикой процесса, новые, специфические факторы конвективный поток реагентов и теплообмен с внешней средой. Расчет и теоретический анализ работы реактора с учетом взаимодействия и взаимного влияния всех этих факторов — далеко не простое дело. Число параметров и переменных, необходимых для точного расчета, в практически важных случаях может быть чрезвычайно большим и превосходить возможности даже самых быстродействующих вычислительных машин. Дополнительную сложность вносят типичные для крупномасштабных систем явления статистической неупорядоченности и случайного разброса характеристик процесса. Эти явления нельзя рассматривать как внешнюю, досадную помеху они связаны с самой природой процесса и должны обязательно приниматься во внимание при анализе его работы. Непременным залогом успеха при расчете промышленных химических реакторов является предварительный анализ основных факторов, влияющих на процесс в данных условиях. Только таким путем можно выделить основные связи из сложной и запутанной картины взаимодействия различных процессов переноса и химической реакции, не отягощая расчет излишними и зачастую обманчивыми уточнениями и в то же время не упуская из виду существенных, хотя, может быть, и трудных для анализа, действующих факторов. [c.203]

За исключением случаев прямого разрушения связующего химически активной средой, первая реакция не оказывает влияния на интенсивность снижения прочности, так как стабильность механических показателей полимерных материалов определяется концентрацией активных связей на границе раздела фаз. С учетом этого для описания разрущения гетерогенного материала под влиянием внешних условий можно использовать аппарат формальной кинетики. [c.151]

Систематические ошибки связаны с закономерным изменением внешних и внутренних параметров, определяющих интенсивность аналитической линии, при переходе от одних условий анализа к другим или от одного образца к другому. В процессе измерений они, как правило, остаются постоянными или изменяются по определенному закону. К систематическим относятся ошибки, в основном обусловленные недостатками иди несовершенством методических приемов по учету влияния химического состава образца на результаты определений, например неучтенные влияния матричных эффектов, а также ошибки такого характера, как несоответствие истинного состава эталонного образца его паспортным данным, неправильная градуировка аппаратуры, ее конструктивные недостатки и неисправности, различие геометрических параметров измерений эталонного и исследуемого образца, систематически неправильные действия исследователя и т. д. [c.28]

Книга посвящена физико-химической природе любопытного и широко распространенного явления — аллотропии, или полиморфизма, т. е. образования одним и тем же веществом при различных внешних условиях различных структурных форм. Из многообразия химических объектов автор выделил узкий круг веществ, ограничившись химическими элементами, и упростив таким образом задачу. Изложение ведется последовательно, с учетом влияния, которое оказывают на структуру тип химической связи, валентность, размеры атомов и другие факторы. Хотя прикладным вопросам автор уделил меньшее внимание, из приводимого материала логически вытекают практические следствия изучения аллотропии химических элементов. [c.4]

Основной задачей, которую ставил в своей научной деятельности H.H. Бекетов, являлась проблема связи химических явлений с общими свойствами материи. Во вступлении к своей докторской диссертации он писал Выделение одних элементов другими из соединений представляет явление, имеющее самый глубокий научный интерес, потому что здесь мы прямо сталкиваемся с первоначальными свойствами этих элементов. С другой стороны, известная зависимость явлений вытеснения от внешних физических условий, каковы, например, температура, давление, масса и т. д, представляет также удобный случай ознакомиться с влиянием этих условий на химические реакции. Поэтому понятно, что изучение этих явлений скорее всего может навести на общие начала для объяснения химических явлений . [c.625]

Теоретически прочность определяется наиболее слабыми связями внутри тела. Однако практически на нее оказывают влияние наличие неоднородностей, характер физической (надмолекулярной) структуры (исключая молекулярную ориентацию), наличие молекулярной ориентации, релаксационные свойства, воздействия внешней среды (химические и энергетические). Хрупкое разрушение материалов, т. е. разрушение при очень малых упругих деформациях и, следовательно, в отсутствие остаточных деформаций, имеет место, когда скорость воздействия силы превышает скорость релаксации элементов материала, по которым идет разрушение, т. е. релаксационные свойства полимера в этих условиях мало проявляются. Хрупкое разрушение эластомеров обычно происходит либо при низких температурах, либо при очень быстрых силовых воздействиях, либо при действии концентраторов напряжения. В этих условиях снижается роль активных жидких и газообразных сред как вследствие уменьшения релаксационной способности полимера, затруднения диффузии из-за резкого снижения молекулярной подвижности при низких температурах, так и из-за кратковременности процесса разрушения при быстрых воздействиях. [c.13]

Поэтому при поглощении молекулой ультрафиолетового излучения высокой энергии наблюдаемый спектр поглощения состоит из широких полос, являющихся результатом наложения большого числа узких полос, соответствующих различным переходам между близко расположенными подуровнями. Сложная природа электронных спек-ров многоатомных молекул делает очень трудным их полный анализ даже при использовании приборов высокого разрешения, т. е. высоко монохроматичных потоков излучений. Отсутствие вращательной и вращательно-колебательной структур можно наблюдать в спектрах жидких веществ и растворов, что связано с взаимодействием между соседними молекулами растворенного вещества и влиянием сольватации (большинство химических исследований относится именно к этим условиям). Полярные растворители обусловливают обычно значительно большие изменения в полосах поглощения, чем неполярные. Это объясняется тем, что оптические спектры возникают в результату поглощения или излучения света внешними электронами, наименее прочно связанными с ядром, которые требуют для возбуждения меньше энергии, чем внутренние электроны. [c.8]

По непрямому электронному спин-спиновому взаимодействию можно сделать ряд общих выводов, которые следует учитывать при интерпретации спектров. В отличие от расщепления, вызванного химическим сдвигом, расщепление за счет взаимодействия спинов ядер не зависит от величины внешнего поля Н . Влияние непрямого спин-спинового взаимодействия может сказаться на нескольких связях. Однако с увеличением числа связей между взаимодействующими ядрами оно быстро уменьшается. Если взаимодействующие ядра связаны более чем тремя а-связями, то расщепления чаще всего не наблюдается. Напротив, до девяти связей дальнего порядка можно обнаружить в том случае, если их взаимодействие происходит по я-связям. При взаимодействии ядер, характеризующихся равными химическими сдви гами, расщепления в спектре не наблюдается (например, при взаимодействии протонов СНз-группы). Вне пределов этого условия величины констант взаимодействия зависят от порядка связей и их геометрии в молекуле. Отметим, что они зависят и от длины связей, величины валентного угла, типа гибридизации в атоме, осуществляющем связь, и от электроотрнцательности имеющихся заместителей. [c.259]

Влияние химических связей на скорость превращений атомных ядер. Одно из наиболее общеизвестных утверждений о свойствах радиоактивности состоит в том, что скорость распада атомных ядер независима от внешних условий н, в частности, от химич. состава вещества. Это утверждение можно сейчас назвать неверным уже не только принципиально, но и практически. Существуют два вида превращений атомных ядер, на скорость к-рых заметно влияет строение электронных оболочек, химич. связп распадающихся атомов — это изомерные гамма-иереходы (см. Изомерия ядерная) и вариант бета-распада, именуемый электронным захватом. Для изомерных гамма-переходов (особенно малой энергии) характерна внутренняя конверсия — переход ядра из возбужденного состояния в основное с прямой передачей энергии воз- [c.536]

Таким образом, молекулы углеродистого вещества в условиях низкотемпературной прокалки связаны между собой не столько в виде полимерных цепей или кристаллитов, и не столько химическими связями полимерного типа, сколько обменными взаимодействиями, вызываемыми неспаренными электронами углеродных атомов и молекул. Именно эти взаимодействия, имеющие не направленное, а радиально-объемное действие,и являются причиной "аморфности", " урбострат-ности", "неупорядоченности" строения углеродистых материалов описываемого типа. По-видимому,такая структура коксов более доступна для внешнего воздействия - например, влияния кислорода воздуха или других газов. Такая инаюрмация в опубликованной литерату-86 [c.86]

Катализаторы принимают активное участие в химических процессах, образуя промежуточные соединения или оказывая влияние на разрушение связи между атомами в молекуле. Эти процессы приводят к снижению энергии активации системы, тем самым ускоряют химический процесс. Если предположить, что для реакций в газовой фазе при одинаковых внешних условиях значения пред-экспоненциальных множителей каталитического и некаталитического процессов близки, то скорость каталитической реакции по отношению к скорости Уиск некаталитической реакции будет больше [c.30]

Начавшееся физическое изучение белковых молекул со временем приобретает исключительно важное значение. Физика привнесла в эту область строгость и глубину своих воззрений и концепций, количественные теоретические и экспериментальные методы. Квантовая механика, работы В. -Кеезома (19 6 г.), Д. Дебая (1920 г.), В. Гейглера и Ф. Лондона (1928 г.), Ф. Хунда (1928 г.), Э. Хюккеля (1930 г.), Дж. Леннарда-Джонса (1931 г.), Л. Полинга (1936 г.) и многих других физиков подвели черту под развитием классической органической химии и заложили основы современной теоретической химии (квантовой механики молекул или квантовой химии). Они показали, что помимо валентных взаимодействий атомов существуют и могут оказывать заметное влияние на химическое поведение и формообразование молекул, особенно макромолекул, ранее не принимавшиеся во. внимание невалентные взаимодействия атомов (дисперсионные, электростатические, торсионные, водородные связи). Для познания белков, чувствительных к внешним условиям, использование физических и физико-химических методов, гарантирующих, как правило, не только химическую, но и пространственную целостность молекул, имело важное, часто определяющее значение на всех этапах исследования белков от выделения и очистки до установления пространственной структуры и выяснения механизмов функционирования. [c.66]

Гигиеническое исследование включает в себя ознакомление с исходными, промежуточными, побочными и конечными продуктами производства, их физико-химическими свойствами, особенно летучестью, возможными реакциями превращения во внешней среде. Выявляются источники выделения вредного вещества во внешнюю среду и условия действия его на работающих содержание в воздухе, колебания концентраций во времени, время воздействия тех или иных концентраций на работающих, вероятность непосредственного контакта вещества с кожными покровами и загрязнения одежды, особенности микроклимата и иных физических факторов среды, характер трудового процесса, степень физического напряжения работающих, наличие других химических веществ. Присутствие в воздухе посторонних химических факторов, естественно, может сильно затруднить установление связей между показателями состояния здоровья работающих и количественной характеристикой изучаемого вещества. В этих случаях при оценке полученных данных необходимо учитывать комбинированное действие химических веществ. Следует помнить, что и неблагоприятный микроклимат, особенно высокая температура воздуха (3. А. Волкова, 1958 Е. М. Кореневская, 1965 Н. С. Злобина, 1964 Э. А. Капкаев, 1964 и др.), а также другие физические факторы (И. В. Саноцкий и др., 1962) могут оказать отягощающее влияние на развитие проявлений интоксикации. [c.298]

При высоких температурах процесс реагирования нротекает с большой скоростью, не успевает проникнуть внутрь и сосредоточивается на внешней поверхности. Это дает возможность пренебречь влиянием внутриобъемного реагирования. Но процесс реагирования при более высоких температурах осложняется сильным влиянием диффузии и в связи с этим — скорости н гидродинамики потока газа, а также вторичных реакций. Поэтому при исследовании реакций при высоких температурах большое значение имеет отделение влияния физических факторов, в основном диффузии, от чисто химических. Для того, чтобы наиболее просто и правильно выявить взаимосвязь между диффузией и кинетикой, исследование гетерогенных реакций и в особенности процесса горения углерода и, сопутствующих ему вторичных реакций проводилось в определенных простейших геометрических формах шарик, обтекаемый реагирующим газом (так называемая внешняя задача), канал, стенки которого реагируют с протекающим внутри пего газом (так называемая внутренняя задача), слой из шариков, продуваемый реагирующим газом, и т. д. Применяя для описания процесса дифференциальные уравнения диффузии совместно с граничными условиями, выражающими прямую связь между количеством диффундирующего газа и скоростью реакции на поверхности шарика, канала и т. п. (см. гл. VI), удалось получить хорошее соответствие теории с многочисленными экснериментальными данными [59] и др. В особенности большой вклад в разработку диффузионно-кинетической теории гетерогенного горения внесли Нредводителев и его сотрудники [59], а также Чуханов, Франк-Каменецкий [87], Зельдович и другие советские ученые. Но следует заметить, что математическая обработка экспериментальных данных с помощью диффузионно-кинетической теории горения отнюдь не даст возможности судить об элементарных химических актах (адсорбции, собственно химической реакции и т. д). На основе ее мы можем получить только суммарные константы скорости реакций (включая адсорбцию и внутриобъемное реагирование) и соответствующие величины видимых энергий активаций й суммарного порядка реакции. [c.161]

В силу того что кристаллическое вещество, в отличие от других, некристаллических, веществ, имеет упорядоченную атомную структуру и анизотропно, методы кристаллографии резко отличаются от методов других наук. Симметрия проявляется во внешней форме кристаллов, в их структуре, в физических явлениях, протеканэщих в кристаллах, во взаимодействии кристалла с окружающей средой, в изменениях, претерпеваемых кристаллом под влиянием внешних воздействий. Поэтому особенностью метода кристаллографии является последовательное применение принципа симметрии во всех случаях. Благодаря этому весьма специфическому методу кристаллография является самостоятельной наукой, связанной с другими частичным совпадением задач и предмета исследования в конкретных случаях. Нельзя изучать кристаллическое вещество вне процесса его образования, вне связи с жидкой и газообразной фазой. Эти процессы изучает физическая химия, так как лю бой процесс или положение равновесия зависит от физико-химических условий среды. Относительное расположение атомов и молекул в кристаллическом веществе зависит от качества самих атомов, от их химической природы. Отсюда тесная связь с химией, особенно со стереохимией. Атомы и молекулы в кристаллах образуют геометрически правильные комплексы. Совокупность их определяет форму кристаллов в виде многогранников. Многогранники же изучаются математикой и, в первую очередь, геометрией. Очевидна, конечно, связь кристаллографии с физикой, особенно с теми ее разделами, которые занимаются изучением различных свойств твердых тел. В последние годы интенсивно развивается промышленность, использующая монокристаллы с различными свойств ами оптическими, электрическими, механическими и т. п. Связь кристаллографии с химией, физической химией и физикой настолько тесная, что не позволяет провести даже условных границ между этими науками. [c.10]

Для полиэтиленового покрытия, например, усадочные напряжения составляют около 25-105 Па, т. е. соиз.меримы с прочностью материала при растяжении. Следует иметь в виду, что в зависимости от режимов формирования металлополимерных систем, а также в результате старения полимерной составляющей в условиях эксплуатации изменяется напряженное состояние системы. При этом существенное влияние на ее долговечность оказывает анизотропия упругих свойств полимера, которая зависит от конструктивных особенностей металлополимерных изделий — толщины полимерных слоев, конфигурации, габаритных размеров. На величину и радиус действия возникающих напряжений оказывают влияние упругие свойства полимера, адгезионная прочность, химический состав материала, степень усадки и т. д. Например, при старении тонких свободных пленок радиус действия напряже-, ний соизмерим с толщиной пленки, вследствие чего напряжения распространяются по всему объему равномерно. Благодаря этому, действие напряжений сжатия компенсируется деформацией всей пленки. При отсутствии внешних нагрузок разрушение происходит гораздо медленнее, чем разрушение таких же полимерных пленок, адгезионно связанных с металлической подложкой. В этом случае адгезионные связи препятствуют усадке материала, вследствие чего в покрытии образуются напряжения растяжения. [c.249]

Скорость коррозии электрохимически полированной пружинной стали 60С2 в атмосфере 98 % относительной влажности и температуре 40 °С в 1,5—2 раза ниже, чем полированной механически (рис. 3.4 [27]). При электроосаждении гальванических покрытий на электрохимически полированную поверхность металла-основы формируются более мелкокристаллические и малопористые осадки, возрастает их стойкость против механического износа (рис. 3.5 [26]). Благодаря этому толщина серебряных покрытий, используемых для антикоррозионной защиты, в ряде случаев может быть уменьшена на 20—25 %, а используемых для работы в условиях фрикционного износа, например на электрических контактах,— на 10—15 %. Повышаются предел упругости и релаксационная стойкость пружинных сплавов. Снижается наводороживание стальных электрохимически полированных пружин при последующем цинковании. Предел выносливости нейзильбера толщиною 0,3 мм — характеристики во многом определяющей долговечность работы деталей, в результате электрохимического полирования увеличивается, по сравнению с исходным состоянием, на 56 %, а при последовательной термообработке и полировании — на 84 %, в то время, как применяемый обычно отжиг повышает предел выносливости лишь на 40 %. Специфичность влияния электрохимического полирования, по сравнению с другим способом снятия внешнего слоя металла — химическим травлением хорошо видна по изменению коэрцитивной силы электротехнической стали (рис. 3.6 [26]). При одинаковой толщине растворенного слоя металла в первом случае коэрцитивная сила снижается почти на 80 % по отношению к исходному значению, а во втором—лишь на 35—40%. Очевидно, что улучшение электромагнитных и некоторых других характеристик металла связано 72 [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология