Кинетическая теория строения веществ

Основы молекулярно-кинетической теории газов, которая объяснила физический смысл газовых законов, были заложены еще в работах М. В. Ломоносова. В 1744—1748 гг. он разработал теорию атомно-молекулярного строения вещества, впервые обосновал кинетическую теорию теплоты и на основании этого объяснил многие неизвестные до него явления. В XIX в. молекулярно-кинетическая теория газов получила свое дальнейшее развитие в работах Клаузиуса, Максвелла и Больцмана. На новейшем ее этапе эта теория была в современном виде разработана Я. И. Френкелем. [c.19]

Молекулярно-кинетическая теория строения вещества дает стройное объяснение существованию трех агрегатных состояний — твердого, жидкого и газообразного, а также перехода вещества из одного состояния в другое, основываясь на различных силах притяжения и отталкивания, действующих между молекулами. [c.29]

Экспериментальное изучение адсорбции на поверхности жидкости позволило американскому физико-химику И. Лэнгмюру (1881 — 1957), основываясь на кинетической теории строения вещества, вывести в 1919 г. простое уравнение изотермы адсорбции — уравнение Лэнгмюра [c.123]

В своих теоретических представлениях Ломоносов исходил из следующих главных концепций, которые принимал в качестве бесспорных 1) атомно-молекулярной теории строения вещества, 2) кинетической теории материи и 3) принципа сохранения вещества и движения. [c.262]

Согласно кинетической теории строения вещества, температура тела создается движением его молекул. Температурой плавления вещества является такая степень нагретости тела, которая необходима и достаточна для перехода кристаллического вещества в жидкость. По определению А. И. Бродского [c.244]

Обобщая, следует снова подчеркнуть, что Ломоносов, обосновав и разграничив понятие атома и молекулы, уходит дальше своих предшественников, делает дальнейший шаг в истории развития атомистики, заложив основы научной химической и физической атомистики. В своих физических диссертациях Ломоносов выступал против теории фантастических флюидов и выдвигал свою молекулярно-кинетическую теорию строения вещества. Тем самым он доказал обоснованность атомистических идей вообще, нанося в то же время удар по отжившей теории флогистона. Его кинетическая теория тепла, получившая признание лишь через сто лет, оказала огромное влияние не только на развитие физики, но также и на историю химической атомистики она содействовала утверждению атомистики в целом и молекулярных представлений в частности. [c.21]

В 60-х годах XIX в. атомно-молекулярная теория строения веществ была дополнена кинетическими представлениями. Основные положения кинетической теории заключаются в следующем [c.25]

КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВ [c.25]

На примере развития атомно-молекулярной и кинетической теории строения вещества можно видеть, как научная теория формируется не сразу, а создается постепенно, приходит не сама собою, а рождается в результате напряженной работы и борьбы мнений ученых многих поколений и разных стран. В своем развитии она сталкивается с противоречиями, преодолевая которые становится более совершенной, более точно отображающей объективно существующую действительность. [c.34]

Материалистические взгляды Ломоносова определили характер его творческой деятельности. Во всех своих исследованиях Ломоносов исходил из представления об атомах, как о частицах, обладающих определенными свойствами. Ломоносов впервые ввел в науку представление о молекуле. На основе созданной им молекулярно-кинетической теории строения вещества Ломоносов впервые объяснил природу газового состояния и разработал кинетическую теорию теплоты. [c.10]

М. В. Ломоносов открыл закон сохранения материи, сформулировал молекулярно-кинетическую теорию строения вещества, начал вводить [c.40]

Технология нанесения тонких пленок и создание вакуума в рабочих камерах установок базируются на молекулярно-кинетической теории строения вещества. [c.16]

Аналогичная ситуация имеет "место и при описании явлений переноса в газах. Как известно, для замыкания уравнений гидромеханики, описывающих движение газа, может быть использована кинетическая теория газов, объясняющая наблюдаемые явления в газе на основе гипотезы о молекулярном строении вещества. Подобная статистическая теория может быть использована и для описания процессов переноса в псевдоожиженном слое. При этом псевдоожиженный слой рассматривается как система дискретных твердых частиц, взвешенных в потоке газа, причем твердые частицы участвует не только в некотором осредненной движении, но и совершают хаотическое движение. Такой подход к описанию явлений переноса в псевдоожиженном слое был предложен в работах [34—36]. [c.39]

Любая термодинамическая система обладает определенным запасом энергии, которая в термодинамике носит название внутренней энергии. С позиции теории строения вещества внутренняя энергия складывается из энергии теплового движения частиц, а также из всех видов внутримолекулярной и внутриатомной энергии, за исключением кинетической и потенциальной энергии всего тела (системы). Она зависит от вида и массы рассматриваемого вещества, а также от его агрегатного состояния, и не зависит от того, каким способом оно приведено в это состояние. Обозначается внутренняя энергия буквой U. Она является экстенсивным свойством, так как зависит от количества рассматриваемого вещества. [c.50]

Таким образом, мы видим, что исследования свойств газов обеспечивают надежную основу для развития атомно-молекулярной теории. В большинстве случаев вещество в газообразном состоянии наиболее удобно для исследования. Обнаруженные закономерности легко поддаются математической обработке. В этой главе мы подвергнем проверке эти закономерности. Мы увидим, что их математическая интерпретация, называемая кинетической теорией, позволяет представить физический смысл температуры с точки зрения молекулярной теории строения вещества. [c.74]

Надо написать книгу Качественная молекулярно-кинетическая теория строения твердых веществ и их поверхностей или Поверхности твердых веществ. Молекулярно-кинетический механизм их формирования . [c.591]

Несколько иное направление в использовании ультраакустических измерений встречается в работах автора книги. В этих работах для объяснения особенностей распространения ультразвука используется молекулярно-кинетическая теория строения материи и на этом основании делаются выводы, имеющие значение для кинетики химических процессов и для развития учения о состоянии вещества. [c.9]

Из кинетической теории агрегатного состояния вещества следует, что теплоемкость зависит от строения вещества чем сложнее молекулы вещества, тем больше его теплоемкость. Так, изохорная молярная теплоемкость идеального газа равна [c.56]

С микроскопической точки зрения, представляемой квантовой механикой и приложениями классической механики к кинетической теории, поведение отдельных молекул можно описать, рассматривая строение этих молекул и механизмы их взаимодействия с другими молекулами. Мы уже показали, как с помощью кинетической теории описать давление, энергию и теплоемкости идеальных газов, не обладающих внутренними степенями свободы. Но мы также видели, что кинетическая теория не может объяснить изменение теплоемкостей молекул или кристаллов с температурой. В идеальном случае хотелось бы, чтобы можно было предсказывать термодинамическое поведение веществ на основе сведений об отдельных молекулах, полученных из спектроскопических измерений И из теоретических расчетов, таких, как расчеты, рассмотренные в гл. 14. [c.519]

Применение кинетической теории. Теплоемкости, наряду с тепловыми эффектами, представляют собой одну из наиболе важных с точки зрения химической термодинамики характеристик веществ и процессов. Термодинамика дает функциональную связь между этими величинами и состоянием тела, но пе дает их численных значений. Для нахождения последних приходится или прибегать к прямому опыту (главным образом, к калориметрическим измерениям, что составляет предмет термохимии i) или к вычислениям, основанным па статистической физике и квантовой теории. Последние могут быть точно выполнены лишь для не слишком сложных случаев и лишь при достаточно полных сведениях о строении веществ. [c.255]

Для анализа термодиффузионных явлений и оценки величины а были применены кинетическая теория газов и модель ячеечного строения жидкостей. Установлено, что при отсутствии какого-либо заметного различия в размерах частиц более тяжелые из них концентрируются в охлажденной области. При разделении веществ с одинаковой молекулярной массой в охлажденную область попадают молекулы большого размера. В общем случае разделение газовых смесей определяется различием молекулярных масс, а разделение жидкостей — различием в размерах молекул. [c.621]

Книга представляет собой учебное пособие для студентов вузов, занимающихся углубленным изучением органической химии и знакомых с фактическим материалом органической химии по общим курсам. В ней рассматриваются электронная теория строения органических соединений, современное учение о механизмах всех основных типов органических реакций. Значительное внимание уделяется использованию термодинамических и кинетических методов, а также методов физической органической химии для изучения механизмов органических реакций и предсказания реакционной способности органических веществ. [c.2]

Различные газы (воздух, азот, кислород, неон, водород, гелий и др.) н их смеси являются наиболее распространенными рабочими телами низкотемпературных установок. Молекулы газов находятся в непрерывном движении. Силы взаимодействия между ними определяются индивидуальными свойствами вещества, строением молекул и значениями давления и температуры. Известно, что интенсивность молекулярного движения обусловливает определенное значение температуры и кинетической энергии, а сила межмолеку-лярного сцепления определяет агрегатное состояние вещества и потенциальную энергию. Несмотря на то, что молекулы газов движутся с большими скоростями, силы взаимного притяжения могут быть весьма значительными и с ними необходимо считаться. Кроме того, при определенных условиях (большие давления и плотности) на свойства газа влияют размеры молекул. Вместе с тем при невысоких температурах (относительно температуры насыщения) и высоких давлениях (плотность газа мала, расстояние между отдельными молекулами несравнимо больше размеров молекул) кинетическая энергия газа значительно больше потенциальной и последней можно пренебречь, т. е. считать, что силы межмолекулярного сцепления отсутствуют. При этих же условиях можно пренебречь размерами молекул, так как они значительно меньше расстояний между ними. Такой модели в молекулярно-кинетической теории соответствует [c.6]

Важную часть этого раздела физической химии составляет учение об агрегатных состояниях вещества, которое получило свое развитие на базе кинетической теории материи и статистической физики. Разработка и широкое применение физических методов исследования веществ рентгеноструктурного, электронографического, электрономикроскопического, оптического и др. методов позволило получить ценные данные о строении жидкостей, а также твердых тел, как в кристаллическом, так и в аморфном состояниях. [c.5]

Собственно говоря, таким же путем шел и Менделеев, хотя воображаемое распределение карточек с элементами и не могло выступать перед ним столь ясно и определенно, как перед раскладывающим карточный пасьянс. Тем не менее, поскольку выяснились уже условия, так сказать, химического пасьянса (группировка элементов по сходству в строчки и по близости атомных весов в столбцы), постольку мысленно могла сложиться и общая картина будущей системы элементов еще до ее полного завершения. А это показывает, что именно творческое воображение должно было играть и безусловно сыграло у Менделеева весьма существенную роль на решающем этапе открытия периодического закона. В связи с этим интересно рассмотреть, как иногда оценивается роль фантазии в научном творчестве. В статье на эту тему Ф. Ю. Левинсон-Лессинг писал, трактуя фантазию как интуицию в смысле бессознательной работы сознртельного интеллекта Атомистическая теория строения вещества, представление о молекулах, кинетическая теория газов, периодическая система химических элементов, закон симметрии в кристаллографии, закон сохранения материи, закон сохранения энергии, неэвклидовы геометрии Лобачевского, Софуса Ли и других, представление об электронах — разве это не яркие проявления интуитивного творчества научной фантазии Эти продукты научной фантазии, правда, вырастали на почве того или иного конкретного материала но они по своему размаху значительно выходили за пределы фактов, давших фантазии толчок в сторону той или иной идеи, и лишь позднее разрабатывались и облекались в форму стройной теории. Особенно замечательно проявление творчества научной фантазии там, где рожденная фантазией идея связана с геометрическими представлениями. Химикам хорошо известно, какой толчок к развитию получила органическая химия от представления о строении бензольного ядра, от родившихся в химической [c.136]

В современной химии имеются два рода теорий одни теории отражают преимущественно предметные формы вещества — его строение, а другие—преимущественно химическое изменение вещества — процессы. Последние теории в настоящее время влились в предмет кинетики, так что под кинетикой теперь можно понимать широкое учение о химических процессах. Так как подавляющая масса этих процессов состоит из каталитических реакций, то предмет кинетики и предмет учения о катализе в основном совпадают. Наиболее общие кинетические теории (например цепная) по существу своему являются теориями катализа, и наоборот, каталитические теории, развиваясь, превращаются в общие теории кинетики. Конечно, теория катализатора, например, имеет свои сугубо специфические черты и поэтому ее как часть теории катализа нельзя механически приписать к кинетическим теориям. Теория катализатора тоже в свою очередь делится на части. И как раз те части ее, которые удаляются от предмета кинетики (например учение о полупроводниковых свойствах твердого тела), в сущности как таковые не входят и в предмет катализа для учения о катализе они выполняют подсобную роль. [c.400]

Первые исследования в области физической химии были проведены М. В. Ломоносовым. Он впервые открыл и теоретически обосновал атомно-молекулярное учение о строении вещества, кинетическую теорию материи, закон сохранения материи и закон сохранения энергии, теорию превращения тепловой энергии в механическую. Огромное значение для развития физической химии имели также исследования М. В. Ломоносова по теории растворов, газообразному состоянию вещества и по многим другим вопросам. Та- [c.3]

Рассмотрение микроскопических свойств вещества основывается на определенных представлениях о строении материи и о характере процессов, протекающих на молекулярном уровне. Кинетическая теория (гл. И) и статистическая механика (гл. 19) основываются на микроскопических свойствах при объяснении макроскопических свойств вещества. Так как эти разделы более трудны с математической стороны, чем термодинамика, то мы их рассмотрим позднее, хотя они позволяют глубже понять законы термодинамики. [c.18]

Мы уже упоминали о том, что константа скорости была введен в кинетику эмпирически в результате обработки множества экспериментальных данных. Затем последовали разумные попытки дать объяснение этой величине, исходя из молекулярной теории строения вещества. Рассуждения велись следующим образом химическая реакция может произойти только при столкновении молекул друг с другом. Следовательно, скорость химической реакции должна зависеть от числа столкновений молекул в единицу времени, т. е. от концентрации молекул и их скорости. Легче всего эту гипотезу было проверить на реакциях, п1[5отекающих в газовой фазе, так как именно для газов была хорошо разработана молекулярно-кинетическая теория. Из этой теории, в частности, следует, что скорость молекул зависи7 от их массы и абсолютной температуры. Средняя скорость движения молекул 11, масса 1 моль М и абсолютная температура Т газа связаны соотношением [c.21]

Одняи из центральных вопросов современной науки о химическом превращении является проблема реакционной способности химических соединений. В рамках указанной проблемы существенный интерес преаставляет изучение конкретных Физических свойств соединений (з частности спектральных характеристик) и установление их связи с реакционной способностью. Решение этого вопроса имеет немаловажное значение для выяснения механизма реакций, т.к. для установления механизма превращения необходимы кинетические и термодинамические количественные характеристики реакций. Теоретическое вычисление поименованных выше характеристик, несмотря на значительный прогресс квантовой химии и теории строения вещества, встречает пока еще во многих случаях непреодолимые трудности. [c.126]

Молекулы представляют собой частицы вещества, состоящие из атомов, соединенных друг с другом химическими связями. Представление о молекулах впервые было введено в химии в связи с необходимостью отличать молекулу как наименьшее количество вещества, вступающее в химические реакции, от атома как наименьшего количества данного элемента, входящего в состав молекулы. В физике предположение о существовании молекул было введено для объяснения термодинамических и кинетических свойств жидкостей и газов. Оформление молекулярных воззрений в научную теорию принадлежит М. В. Ломоносову. Развивая атомистические идеи, основанные на понятии о молекуле как частице вещества, являющейся носителем eroi физических и химических свойств, он открыл закон сохранения материи и количества движения, вскрыл природу теплоты, установил, что теплота связана с движением молекул и является одной из форм обмена энергией между телами, доказал, что давление газа на стенки возникает в результате удара отдельных молекул, предсказал существование нуля Кельвина температуры, положил начало развитию атомистической химии и молекулярно-кинетической теории в физике, поставил вопрос о познании строения молекул. [c.113]

Из молекулярно-кинетической теории жидкостей следует, что растворимость должна быть тесно связана с соотношением сил сцепления и строением разнородных молекул. Однородные молекулы чистых веществ в жидкости связаны друг с другом благодаря силам сцепления. Вследствие взаимодействия между разнородными молекулами силы сцепления однородных молекул могут быть, однако, ослаблены. От соотношения сил взаимодействия между однородными и разнородными молекулами зависит, насколько хорошо смешиваются друг с другом два вещества, возможно ли смешение во всех соотношениях пли при определенных концентрациях образуется поверхность раздела фаз [10]. Финк [И] предло- [c.50]

Если размеры таких дефектов превышают размеры кинетических и структурных единиц (ионы, молекулы, звенья цепных молекул), то реакцию тела на действие механических сил можно представить как реакцию непрерывной упругой среды — конти-ниума. Такие случаи можно рассматривать, пользуясь методами теории упругости. Однако наблюдаемые явления не удается интерпретировать с точки зрения теории молекулярного строения вещества. [c.52]

Следует указать далее, что среди существуюших представлений в области катализа совсем нет столь резких противоречий, как это кажется на первый взгляд тем, кто наблюдает полемику, иногда достаточно острую, между разными школами. При этом забывают, что фундамент у всех существующих направлений в теории катализа одинаковый и состоит в признании химической природы каталитических явлений, примейимости современных представлений о строении вещества и природе химической связи, об обязательности термодинамических соотношений. Установлено существование соответствия между определенными реакциями и катализаторами. Известно, что активность твердых катализаторов зависит от способа их приготовления. Все согласны и с тем, что при исследовании каталитических реакций должны применяться кинетические методы, а при исследовании катализаторов — современные физические методы рентгеноструктурный, влектронографиче-ский, электронно-микроскопический, метод электропроводности, магнитные методы, а также определение поверхности и распределения пор по их радиусам методом низкотемпературной адсорбции. Не вызывают также сомнения существующие методы каталитического синтеза, который в Московском университете представлен большой школой одного из основоположников органического катализа — Н. Д. Зелинского. [c.5]

Но для того, чтобы оценить результаты этих усилий, разрешите мне обратиться к истории и вспомнить, как возникло и развивалось учение о природе газов. Его развитие, Как мы знаем, тоже было связайо с исследованием рпреде-ленного круга явлений, прежде всего вависимости объема газа от давления и температуры. 200 лет назад петербургский академик Даниил Бернулли весьма правильно наметил основные линии кинетической теории газор. Но так как он поместил эту свою теорию в последнюю главу своей книги, носившей название Гидродинамика , то этот весьма ценный материал остался вне круга людей, интересовавшихся физико-химией и строением вещества. И, насколько мне известно, только Ломоносов хорошо усвоил учение Бернулли о газах и сам продвинул это учение несколько дальше. [c.104]

В обширной литературе по применению изотопов в химических исследованиях главное внимание уделяется методу меченых атомов в его многочисленных вариантах. Менее распространено использование для исследовательских целей различий в химических и физических свойствах веществ, отличающихся Друг от друга только по своему изотопному составу. Между тем такие различия (изотопные эффекты) могут дать существенные сведения о строении вещества и о механизме ряда процессов. Достаточно напомнить значение изотопных эффектов для создания современной теории сверхпроводимости металлов.Особенно богатые возможности скрыты в исследовании кинетических ИЗОТОПНЫХ эффектов химических реакций, которым посвящена предлагаемая вниманию читателей монография известного шведского ученого Ларса Меландера. [c.5]

Так, пожалуй, впервые кинетические данные (хотя и не дошедшие в явном виде до нас) послужили основанием для суждения о количественном составе веществ. Для подготовительного этапа развития химической кинетики было характерно развитие кинетических представлений одновременно с формированием учения о составе веществ, а впоследствии об их строении. При этом наблюдалось некоторое историко-химическое несовпадение между развитием концептуальных систем в химии конца XVIII — первой половины XIX в., когда еще до появления структурных теорий возникли предпосылки создания кинетических теорий [342, стр. 233—284]. [c.142]

Электронная теория строения и, в особенности, новейшее ее развитие на основе квантово-механического резонанса представляет собой крупный прогресс в этом направлении. Химические свойства органических веществ, которые до сих пор по преимуществу описывались, начинают получать объяснение с единой точки зрения, часто крайне простое. Теория, позволяющая глубже проникнуть в тонкое строение молекулы, дает возможность предвидеть ход химических превращений. Конечно, необходима большая осторожность в пользовании резонансными структурами и в выводах,из них. Следует постоянно опираться на исследование физических свойств соединения — дипольные и магнитные моменты, межатомные расстояния, прочность связей, спектры поглощения и т. д. При исследовании механизмов химических превращени основными опорными пунктами должны быть результаты кинетического изучения реакции. [c.87]

Применение кинетической теории газов для интерпретации явления испарения позволяет создать теорию процесса испарения. Первые попытки количественной оценки скорости, с которой вещество из конденсированной фазы переходит в газообразную, связаны главным образом с именами Герца, Кнудсена и Ленгмюра. Наблюдение отклонений от первоначально постулированной идеальной модели привело к уточнениям механизма переноса, которые стали возможны после возросшего понимания молекулярного и кристаллического строения вещества. Теория испарения включает в себя элементы кинетики реакций, термодинамики и теории твердого тела. Вопросы, связанные с направлением движения испаренных молекул, были решены в первую очередь с помощью вероятностного рассмотрения эффектов кинетики газов и теории сорбции. [c.37]

Разработка кинетической теории теплоты — большая научная заслуга Лолюносова. Следуя своему правилу Я при объяснении явлений буду поступать так, чтобы не только они легко объяснялись из основного положения, но и доказывали самое это положение Ломоносов привлек для доказательства своего основного положения — теплота состоит во впутрепнем дви/коиии материи — весь арсенал своей корпускулярной философии . При этом он исходил из атомно-молекулярного строения вещества и из закона сохранения двигкения. Показав, что с помощью гипотезы о тепловом движении частиц материи можпо вывести необходимость существования абсолютного нуля температуры, а также положение о невозможности передачи тепла от менее нагретого тела к более нагретому, Ломоносов объяснил и другие явления, совершенно непонятные с точки зрения теории теплорода. Так, он пришел к выводу об отсутствии верхней границы температуры, отчасти объяснил причины тепловых эффектов некоторых процессов. Главное же — он полностью отверг своими доводами са.мую возможность существования теплотворной материи. [c.395]

Критическая оценка кинетических констант встречает трудности как объективного, так и субъективного характера. Объективные трудности, специфические для кинетических лсонстант, в основном проистекают из характера табулируемого материала, который в отличие от термохимического и термодинамического материала и материала ряда других разделов науки и техники характеризует вещество не в статике, а в динамике, по существу являясь не характеристикой вещества, а характеристикой процесса. Здесь особенно наглядно выступает трудность, связанная с тем, что теория химического процесса в отличие от теории строения находится еще на начальной стадии своего развития и только в редких случаях может дать достаточн обоснованные указания, помогающие правильно оценить данную константу скорости, в частности, правильно определить температурную зависимость константы. Яркой иллюстрацией трудностей, обусловленных недостаточным развитием теории, является вопрос о вьшолнимости закона Аррениуса в широком температурном ин- [c.3]