Термодинамика химической связи

Известно, что восстановление соединений хрома (VI) до производных хрома (III) происходит легче в кислотной среде, а окисление соединений хрома(III) до производных хро-Ma(VI)—в щелочной среде. Какие справочные данные подтверждают это Приведите возможное объяснение влиянию кислотности среды на окислительно-восстановительную активность соединений хрома, используя учения о химическом равновесии и термодинамике, химической связи и строении молекул. [c.137]

ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ [c.183]

Эти две темы должны вызывать интерес и пробуждать воображение у большинства студентов, и их можно использовать для повторения и иллюстрации представлений о структуре, химической связи и термодинамике, введенных в предыдущих главах. [c.581]

Создавая математическую модель, исследователь формализует рассматриваемый процесс или элемент, представляя его в виде математической связи между входными и выходными параметрами. Точность воспроизведения сущности рассматриваемого процесса на модели будет зависеть от степени изученности его. Составление математического описания, например, процесса получения и выделения продуктов реакции основывается на степени изученности процесса и составляющих его элементов, на знаниях о всех существенных внешних и внутренних связях. Источником этих сведений обычно являются фундаментальные исследования в области термодинамики, химической кинетики и явлений переноса. Основываясь на фундаментальных законах термодинамики, можно записать уравнения для определения тепловой нагрузки на конденсатор, подогреватель, кипятильник, найти равновесные составы химической реакции и т. д. На основе законов химической кинетики можно установить механизм реакции, определить скорости образования продуктов. Как для процесса в целом, так и для отдельных его элементов записываются фундаментальные уравнения переноса массы, энергии и момента. С точки зрения машинной реализации математического описания процесса получения и выделения продуктов реакции этой задаче свойственны причинно-следственные отношения между элементами, так как модели и реактора, и колонны в своей структуре содержат большое число взаимосвязанных подзадач. В этом смысле к математической модели технологического процесса применимы общие принципы системного анализа. [c.8]

В настоящее время еще не разработаны методы, которые бы давали возможность теоретическим путем рассчитывать энергию связи с результатами, пригодными для применения в термодинамике химических реакций. Методы, основанные на использовании химического подобия веществ, пока не нашли успешного применения. В табл. IV,15 приведены энергии диссоциации молекул [c.161]

Настоящий курс физической химии написан с учетом возрастания требований к теоретической подготовке студентов. Перед коллективом авторов стояла задача написать книгу, отвечающую программе для химико-технологических институтов и в то же время такую, которая не устарела бы сразу по выходе из печати, учитывая неуклонное развитие науки о веществе и его превращениях. Этим определены особенности данного курса, в нем рассмотрены основные разделы физической химии — учение о строении вещества и химической связи, теория спектральных методов исследования молекул, химическая термодинамика (феноменологическая и статистическая), учение о фазовых равновесиях и растворах, электрохимия, химическая кинетика и катализ. Исключение материала, традиционно включаемого в учебники, но не имеющего прямого отношения к программе (учение о газах, жидкостях и т. п.), позволило уделить больше места основному содержанию физической химии. Материал пособия несколько выходит за рамки действующей программы, но тем самым предоставляются возможности использовать его при неизбежных ее изменениях и, что не менее важно, это делает его полезным для аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в области физической химии. Материал, который может быть опущен студентом при первом прочтении, выделен петитом. [c.3]

Другие особенности курса состоят в следующем. Ему предпосланы краткие сведения из квантовой механики, необходимые как основа при современном изложении теории строения молекул и химической связи, спектроскопии, статистической термодинамики и химической кинетики. [c.3]

В связи с тем, что нами для расчетов термодинамики химических реакций, использовались исходные данные, взятые из различных источников, возникает вопрос о различии этих данных для графита, водорода, кислорода и получаемых из них углеводородов. В табл. I приведены значения приращения энтальпии, функции энергии Гиббса и энтропий кислорода, водорода, графита, метана, этилена и ацетилена при температурах 298, 15,500, 1000 и 1500° К по двум источникам [34] и [55], а также показана разность между ними. Расхождения между этими величинами для кислорода и водорода сравнительно небольшие, в четвертом знаке. Для графита и углеводородов погрешности несколько большие. Абсолютная погрешность термодинамических величин для углеводородов с повышением температуры обычно увеличивается. [c.144]

Современные представления о природе валентной связи основаны на положениях классической термодинамики и квантовой механики. Согласно этим представлениям валентная связь между атомами образуется из-за стремления их к энергетически более устойчивому состоянию, которому соответствует наименьший запас свободной энергии. Химическая связь возникает при взаимодействии электрических полей, создаваемых электронами и ядрами атомов, участвующих в образовании молекул. Характер этого взаимодействия оказалось возможным установить на основе представлений о строении атома и о корпускулярно-волновых свойствах электрона. [c.104]

Современная химия достигла такого уровня развития, что существует целый ряд ее специальных разделов, являющихся самостоятельными науками. В зависимости от атомарной природы изучаемого вещества, типов химических связей между атомами различают неорганическую, органическую и элементоорганическую химии. Объектом неорганической химии являются все химические элементы и их соединения, другие вещества на их основе. Органическая химия изучает свойства обширного класса соединений, образованных посредством химических связей углерода с углеродом и другими органогенными элементами водородом, азотом, кислородом, серой, хлором, бромом и йодом. Элементоорганическая химия находится на стыке неорганической и органической химии. Эта третья химия относится к соединениям, включающим химические связи углерода с остальными элементами периодической системы, не являющимися органогенами. Молекулярная структура, степень агрегации (объединения) атомов в составе молекул и крупных молекул — макромолекул привносят свои характерные особенности в химическую форму движения материи. Поэтому существуют химия высокомолекулярных соединений, кристаллохимия, геохимия, биохимия и другие науки. Они изучают крупные объединения атомов и гигантские полимерные образования различной природы. Везде центральным вопросом для химии является вопрос о химических свойствах. Предметом изучения являются также физические, физико-химические и биохимические свойства веществ. Поэтому не только интенсивно разрабатываются собственные методы, но и привлекаются к изучению веществ другие науки. Так важными составными частями химии являются физическая химия и химическая физика, исследующие химические объекты, процессы и сопровождающие их явления с помощью расчетного аппарата физики и физических экспериментальных методов. Сегодня эти науки объединяют целый ряд других квантовая химия, химическая термодинамика (термохимия), химическая кинетика, электрохимия, фотохимия, химия высоких энергий, компьютерная химия и др. Только перечень фундаментальных наук химического направления уже говорит об исключительном разнообразии проявления химической формы движения материи и влиянии ее на пашу повседневную [c.14]

В пособии рассматриваются основные вопросы физической химии природа химической связи, химическая термодинамика, фазовые равновесия, растворы, химическая кинетика и катализ, электрохимия. В нем содержатся теоретический материал и специальные задания, предназначенные для его активного изучения и развития навыков самостоятельной работы с литературой. [c.2]

Э. Резерфордом (1911) ядерной модели атома, а Н. Бором (1913) — количественной теории атома водорода. К началу 20-х годов были разработаны основы электронной теории химической связи. Получили развитие учение о дипольной структуре молекул и теория межмолекулярного взаимодействия. В области химической термодинамики В. Нернстом были открыты важнейшие закономерности для низкотемпературных процессов и сформулирована тепловая теорема (1906). Это впервые дало [c.7]

Примеры и задачи соответствуют основным разделам химической термодинамики и связаны, главным образом, с технологией неорганических производств и химической переработки топлива. [c.2]

Изменение состава в результате химических процессов всегда связано с изменениями термодинамических характеристик макроскопических систем. Установление этих связей на основе принципов термодина.мики и составляет главную задачу термодинамики химических реакций. Полученные в результате соотношения позволяют дать ответы на важнейшие вопросы о равновесии и направлении самопроизвольного протекания химических процессов. Эти соотношения являются более общими и более строгими, чем те, которые получены в гл. 11 ( 11.3 и 11.4) на основе закона действия масс. [c.244]

Химия изучает вещества и их превращения. Свойства веществ опреде.пя-ются атомным составом и строением молекул или кристаллов. Химические превращения сводятся к изменению атомного состава и строения молекул. Поэтому понимание химических процессов невозможно без знания основ теории строения молекул и химической связи. Число известных химических соединенш имеег порядок миллиона и непрерывно возрастает. Число же возможных реакций между известными веществами настолько велико, что вряд ли можно надеяться на описание их всех в обозримом будущем. Поэтому так важно знание общих закономерностей химических процессов. Термодинамика позволяет предсказать направление процессов, если известны термические характеристик, веществ — теплоты образования и теплоемкости. Для многих веществ этих данных нет, но они могут быть с высокой точностью оценены, если известно строение молекул или кристаллов, если известна связь между термодинамическими и структурными характеристиками веществ. С другой стороны, статистическая термодинамика позволяет рассчитывать химическое равновесие по молекулярным постоянным частотам колебаний, моментам инерции, энергиям диссоциации молекул и др. Все эти постоянные могут быть найдены спектральными и другими физически.ми методами или рассчитаны на основе теоретических представлений, но для этого надо знать основные законы, управляющие движением электронов в атомах и молекулах, и строение молекул. Это одна из важных причин, почему мы должны изучать строение молекул и кристаллов, теорию химической связи. [c.5]

В этой связи обращает на себя внимание ряд выводов, полученных самыми различными путями и в самых различных областях науки (геологии, геохимии, космохимии, биохимии, биологии, термодинамике, химической кинетике). Эти выводы сформулированы в работах Дж. Бернала [7]. Л. А. Николаева [19] и Ю. А Жданова [22]. [c.198]

Химия, изучающая вещество и законы его превращения, охватывает огромную область человеческих знаний. Настоящий учебник рассматривает наиболее общие законы химии и химические процессы квантово-механическую 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, электрохимические процессы. В учебнике также обсуждаются некоторые области применения законов химии, химических процессов и продуктов химической промышленности. [c.431]

Теория полупроводников является составной частью физики твердого тела, которая сформировалась на базе квантовой механики, статистической физики и термодинамики. Основные свойства полупроводников могут быть правильно поняты только в свете этих наук. Без этого изложение теории полупроводников свелось бы к простому перечислению экспериментальных данных. Большая часть современной литературы по полупроводникам требует от читателя достаточно глубоких знаний перечисленных наук. Данная книга рассчитана на читателя, предварительная подготовка которого ограничивается изучением курсов общей физики и химии и начал высшей математики в объеме, предусмотренном программами для средних учебных заведений. В связи с этим первые две главы книги посвящены вопросам термодинамического равновесия, различимости и неразличимости микрочастиц, скоростей молекулярных процессов, а также природы химической связи и кристаллического строения твердого тела. [c.5]

Лри выводе обсуждаемых нами формул предполагалось, что разрушение химических связей, т. е. увеличение полной потенциальной энергии системы происходит в течение одной стадии. Процессы, протекающие по такой схеме, в будущем мы будем называть элементарными. Большинство происходящих в действительности процессов являются гораздо более сложными и состоят из многих последовательных элементарных стадий. Такие элементарные стадии остаются очень часто неизвестными, так как мы наблюдаем только окончательный результат процесса. С другой стороны, результирующая скорость процесса определяется именно этими элементарными стадиями, т. е. механизмом протекания реакции. В этом отношении существует принципиальная разница между термодинамикой и кинетикой. Действительно, полная термодинамическая работа АФ не зависит от способа проведения процесса, в то время как это скорость определяется конкретным механизмом и может быть весьма различной. [c.45]

Статистическая термодинамика устанавливает связь между макроскопическими свойствами системы и свойствами образующих систему частиц, основываясь на законах механики и теории вероятностей. Макроскопическая система рассматривается как совокупность частиц, движение которых описывается уравнениями механики. Специфика подхода здесь по сравнению с чисто механическим состоит в том, что механические переменные выступают как случайные величины, которым присущи определенные вероятности появления при испытаниях. Термодинамические величины интерпретируются либо как средние значения случайных величин (внутренняя энергия системы, находящейся в тепловом контакте с окружением, число частиц в открытой системе и т, д,),либо как характеристики распределения вероятностей (температура, энтропия, химический потенциал), [c.73]

Общая химия оперирует с теоретическими представлениями и концепциями, составляющими фундамент не только неорганической химии, но и всей системы химических знаний. Поэтому особое внимание в учебнике обращается на структуру атомов и Периодический закон, природу химической связи и теорию химического строения, а также элементы химической термодинамики. [c.3]

Для рассмотрения необходимого объема теоретических вопросов в небольшом (120 часов) курсе химии, читаемом на первых годах обучения (при отсутствии вступительных экзаменов по химии), потребовалось более широко использовать математический аппарат, так как это является необходимым условием краткости и логичности изложения. В данном учебном пособии также используется химическая термодинамика для рассмотрения гомогенных и гетерогенных равновесий и для оценки возможного направления процессов, Хотя вопросы строения атома и учение о химической связи изложены без квантово-механических расчетов, весь материал книги основан на современных представлениях о вец естве. Кроме того, этот материал будет дополняться в курсе физики, который эти проблемы по учебному плану рассматривает позднее. [c.3]

Громадный фактический материал, накопленный в химии, его обобщение на основе периодического закона Д. И. Менделеева, знание законов термодинамики, кинетики химических реакций, теории строения атомов, теории химической связи, знание других теорий и обобщений, сделанных в науке к настоящему времени, дает возможность химикам предвидеть различные превращения веществ, управлять этими превращениями и использовать их для синтеза новых веществ. [c.4]

Теория растворов изучает свойства, строение, а также механизмы тех процессов, которые протекают в растворах. Развитие науки о растворах неразрывно связано с формированием неорганической и органической химии, молекулярной физики, химической термодинамики, химической кинетики, науки о полимерах и т.д. [1, 2]. Вместе с тем менялось содержание теории растворов. Она продвигалась от изучения сильных химических взаимодействий к слабым межмолекулярным взаимодействиям химического и физического характера [1, 2]. [c.9]

Излагаются совремеппые представления о строении вещества, о химической связи (теория валентных связей и теория молекулярных орбиталей), основные положения химической термодинамики и химия элементом с нривлечсниен структурных и термодинамических представлений. [c.2]

Историю физической химии в XX веке нет возможности изложить в кратком очерке. Поэтому будет дана лишь обш,ая характеристика развития физической химии в XX веке. Если для XIX века было характерно изучение свойств веш,еств без учета структуры и свойств молекул, а также использование термодинамики, как основного теоретического метода, то в XX веке на первый план выступили исследования строения молекул и кристаллов и применение новых теоретических методов. Основываясь на крупнейших успехах физики в области строения атома и используя теоретические методы квантовой механики и статистической механики, а также новые экспериментальные методы (рентгеновский анализ, спектроскопия, масс-спектрометрия, магнитные методы и многие другие), физики и физико-хидшки добились больших успехов в изучении строения молекул и кристаллов и в познании природы химической связи и законов, управляющих ею. [c.15]

Содер>кание дисциплины Задача flannofi дисциплины - освоение студентами теоретических основ химии и химии элементов и их соединение . В связи с этим программа состоит из двух разделов. Первы содержит основы теории, без которых невозможно понимание свойств и превращений- неорганических веществ современные представления о природе химической связи, строении ве-вещства и межмолекулярном взаимодействии общие закономерности протекания химических процессов изгалаются с привлечением химической термодинамики и кинетики. Второй раздел поввящен систематическому обзору свойств химических элементов и их соединений и включает общую характеристику элементов, способы получения и свойства элементарных веществ, а также некото Я1х соединений, применяемых в различных отраслях народного хозяйства, особенно в нефтеперерабатывающей промышленности. [c.178]

Теория химической связи и строения молекул излагается на основе теории Шрёдингера. Расчеты абсолютных энтропий и констант равновесия ведутся на основе постулата Планка и т. п. Если данная закономерность может быть выведена несколькими способами, то в книге выбирается наиболее строгий и общий путь. Так, например, в химической термодинамике мы отказались от метода циклов и все выводы даем при помощи метода функций. [c.3]

Предыдущие главы этой книги были посвящены главным образом ознакомлению с такими законами химии, как правила образования химической связи, законы термодинамики, принцип действия электрохимических элементов и т. п. В ходе объяснения этих законов мы описывали химические и физические свойства многих веществ. Таким путем вы познакомились со многими химическими фактами. Однако пока что вам должно быть еще не просто предсказывать химические и физические свойства веществ, основываясь на химических законах и тех отрывочных данных, которые вы узнали. Допустим, например, что в ващих руках оказался закрытый сосуд с надписью фтор . Что вы можете сказать о свойствах вещества, находящегося внутри этого сосуда Газообразное это вещество или мелкокристаллический порошок Обладает оно высокой реакционной способностью или же его можно спокойно открывать на воздухе С веществами какого типа оно скорее всего должно реагировать Вы можете ответить на многие вопросы, основываясь на законах, уже обсуждавшихся в этой книге. Например, можно вспомнить, что, согласно изложенному в гл. 7, ч. 1, фтор существует в виде молекул р2 более того, вы можете заключить, что р2 является газообразным веществом, поскольку его молекулы неполярны и между ними действуют слабые силы притяжения. Если вспомнить, что фтор наиболее электроотрицательный элемент, то следует заключить, что он представляет собой очень сильный окислитель, а следовательно, обладает очень высокой реакционной способностью. Короче говоря, вы уже можете предсказать многие свойства химических веществ. [c.281]

В термодинамике химических реакций принцип возрастания энтропии как критерий направленности и полноты их протекания играет особую роль. На основе этого принципа де Донде, трактуя химическую реакцию как необратимый процесс, предложил подсчитать некомпенсированную (по Клаузиусу) теплоту реакции или, лучше сказать, обусловленное протеканием химической реакции возрастание энтропии непосредственно в ходе ее течения. Для этого де Донде ввел новую функцию состояния — химическое сродство, которая характеризует и тесно связана с термодинамической необратимостью, а следовательно, и с возрастанием энтропии (см. также гл. УП). [c.112]

Пособие составлено соответствии с программой по физической химии для хи-иических специальностей химико-технологнческнх вузов и факультетов. В нем подробно изложены основные разделы курса физической химии квантовомеханические ОСНОБЫ теории химической связи, строения атомов и молекул, спектральные методы исследования молекулярной структуры, феноменологическая и статистическая термодинамика. термодинамика растворов и фазовых равновесий, электрохимии, химическая кинетика, гомогенный и гетерогенный катализ. [c.2]

Здесь существенно подчеркнуть, что вещество должно быть чистым, а кристалл лишенным дефектов. Наличие примесей и дефектов в кристаллической решетке увеличивают энтропию. Высказывая утверждение, Планк основывался на известных уже в то время свойствах веществ при температурах, близких к абсолютному нулю. Оьгласно более поздним экспериментальным данным и теории [функция Дебая (11.120)] теплоемкость не только стремится к нулю при Т О, но убывает значительно быстрее температуры, а именно пропорционально ее кубу, поэтому подынтегральная функция (111.22) или (111.23) с понижением температуры стремится к нулю. Известно, что тела в области низких температур как бы теряют связь с миром тепловых явлений — многие их свойства (в том числе теплоемкость, объем, энтропия перестают зависеть от температуры). В термодинамике химических реакций известно положение, называемое теоремой Нернста, согласно которому производная теплового эффекта потемпературе стремится к нулю с понижением температуры. Все это, конечно, не доказывает постулативное положение. Более убедительное объяснение постулата Планка доставляет статистическая термодинамика (см. гл. VI), согласно которой [c.83]

Пособие рассматривает отдельные, наиболее сложные аспекты современной химии. Излагаются основы атомно-молекулярной теории, систематика элементов, общая характеристика элементарных веществ, простых соединений, персоединений, субкомплексных и комплексных соединений общие закономерности химических процессов — химическая термодинамика, кинетика, катализ проблемы строения вещества, химической связи, агрегатные состояния вещества. Предназначается для студентов вузов. [c.2]

Изложены современные предстанления о строении атомов, молекул, твердых тел и жидкостей и о природе химической связи. Рассмотрены основы термодинамики и кинетики химических реакций. Дано систематическое описание свойств ллементов и их соединений. [c.2]

Предлагаемое издание является первым учебником по курсу физической химии вяжущих материалов. В нем рассматриваются физико-химические процессы, протекающие при измельчении материалов и термическом превращении сырьевых смесей, излагаются представления о химических связях в твердых телах, элементы химической термодинамики, химического равновесия, элементы теории кинетики гетерогенных реакций, химических процессов ми-нералообразования клинкера, физико-химические основы процессов гидратации цемента, коррозии цементного камня. [c.3]

В целом учебник отвечает программе курса общей и неорганической химии для студентов нехимических специальностей университетов, В нем сохранена традиционная последовательность изложения материала (от общетеоретических вопросов строения вещества, химической связи, элементов химической термодинамики, химической кинетики и равновесия, теории растворов и электрохимических процессов — к химии элементов), которая позволила авторам активно использовать принципы структурного подхода, подчеркивая внутри- и межпредметные связи. Все это призвано привить учащимся навыки творческого мышления, повысить эффективность усвоения учебного материала в процессе самостоятельной работы студет ов. [c.3]

Льюис Гильберт Ньютон (1875—1946) —американский физико-химик. Оснопные работы в области химической термодинамики и строения вещества. Предложил электронную теорию химической связи. Работал и области теории кислот п оснований. Почетный член АН СССР. [c.86]

Из термодинамики известна связь между константой равновесия и тепловым эффектом реакции (уравнение изохоры химической реакции) [c.256]

Опущены многие описательные вопросы. Зато обращено внимание а использование химических методов и различных веществ в микро-Ашпршике, радиотехнике, полупроводниковой и вакуумной технике. Весь курс основан на учении о строении атома и периодическом законе Менделеева, на учении о химической связи. Учтены некоторые мтмвггы термодинамики. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология