Теория жидкого состояния

Существенный прогресс в развитии теории жидкого состояния достигнут в последнее время благодаря применению компьютерной техники — методов численного моделирования Монте-Карло и молекулярной динамики. Вначале эти методы были применены для описания свойств объемных жидкостей — термодинамических и физических — на основании потенциалов межмолекулярного взаимодействия. Это позволило, прежде всего, путем сравнения с известными свойствами реальных жидкостей уточнить вводившиеся межмолекулярные потенциалы. Наиболее надежные результаты получены для простых жидкостей, когда достаточно учесть сферически симметричные силы дисперсионного притяжения и борновского отталкивания, например в форме известного потенциала Леннарда — Джонса. [c.116]

ТЕОРИЯ ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ [c.28]

Теория жидкого состояния............ [c.317]

К сожалению, до настоящего времени нет теории, с помощью которой можно было бы предсказать и вычислить растворимость. Обусловлено это уже упоминавшимися причинами — сложностью взаимодействия в растворе и отсутствием общей теории жидкого состояния. Исключениями являют- [c.140]

Жидкое состояние. Внутреннее строение жидкостей выяснено только Б самых основных чертах, и до настоящего времени не создано общей теории жидкого состояния. Поэтому нет еще возможности предвидеть и рассчитывать различные свойства жидкостей, как это во многих случаях можно делать для газов и кристаллов, основываясь на теориях состояния газообразных и кристаллических веществ. [c.161]

Первые попытки создать теорию жидкого состояния были основаны на допущении аналогии между ним и газообразным состоянием. Исследование процессов сжижения газов и Открытие критической температуры привело к выявлению возможности непрерывного перехода одного из этих состояний в другое. [c.161]

Термодинамические исследования координированных систем важны для развития теории жидкого состояния и твердого состояния вещества, для изучения адсорбентов и катализаторов, особенно при установлении структуры активных центров, оптимального состава адсорбентов и катализаторов, а также для развития научных основ технологии в химии. [c.249]

Теплоемкость жидкостей. Теплоемкость жидкостей — сложная функция температуры, которую нельзя вывести теоретически, что связано с отсутствием совершенной теории жидкого состояния. Отметим только, что вблизи температуры плавления теплоемкости простых твердых тел и жидкостей весьма близки. Смысл этого факта становится понятным, если принять во внимание, что теплоемкость тела связана с характером теплового движения. Следовательно, малое изменение теплоемкости тела при плавлении, по мнению Я. И. Френкеля, можно рассматривать как свидетельство того, что характер теплового движения в жидкостях такой же, как и в твердых телах. Однако теплоемкости жидкостей при высоких температурах существенно отличаются от таковых значений в точке. плавления. [c.68]

Дано более современное изложение теории жидкого состояния и существенно переработаны разделы, посвященные термодинамике необратимых процессов, плазме и др. [c.7]

Однако, несмотря на большое внимание к изучению растворов, и сейчас вопрос об их природе все еще не решен. Это является следствием многообразия типов растворов, а также отсутствия в достаточной степени совершенной теории жидкого состояния. При растворении между компонентами происходит химическое взаимодействие, взаимодействие за счет сил Ван-дер-Ваальса и т. д. Поэтому исследование растворов представляет сложную задачу. [c.9]

В современной теории жидкого состояния представления о дырках , или трещинах , играют очень важную роль ими определяется тепловое движение атомов или молекул в жидкостях. На основании работ Я. И. Френкеля в настоящее время твердо установлено, что это движение состоит из колебаний атомов около некоторых временных положений равновесий и скачкообразных перемещений их из одного положения равновесия в соседнее. [c.145]

Современная теория жидкого состояния. Современная теория жидкого состояния базируется на статистической термодинамике. Она одновременно является и теорией реальных газов. В ней в модифицированном виде используются как идеи Ван-дер-Ваальса, так и идеи Я- И. Френкеля и П. Дебая. Большой вклад в создание расчетного аппарата важнейших свойств жидкости внесен Н. Н. Боголюбовым, М. Борном, X. Грином, Дж. Кирквудом, И. 3. Фишером, А. Ф. Скрышевским и др. Статистическая теория использует представления о наличии ближнего порядка как в жидком, так и в газообразном состояниях, т. е. она на новой основе возродила идею Ван-дер-Ваальса. Теория устанавливает связь между важнейшими термодинамическими характеристиками и микроструктурой жидкости путем применения радиальной функции распределения, а также выводит универсальное уравнение состояния, которое выражает связь основных параметров (давления, объема, температуры) с радиальной функцией и межмолекулярным потенциалом. [c.230]

Таким образом, с помощью статистической теории достигнуто более глубокое понимание природы жидкого состояния, но к настоящему времени универсальная статистическая теория жидкого состояния еще не завершена и продолжает интенсивно развиваться. [c.232]

К сожалению, до настоящего времени нет теории, с помощью которой можно было бы предсказать и вычислить растворимость. Обусловлено это уже упоминавшимися причинами — сложностью взаимодействия в растворе и отсутствием общей теории жидкого состояния. Исключениями являются лишь идеальные растворы и растворы очень плохо растворимых веществ . Тем не менее многие вопросы, связанные с растворимостью, можно объяснить, исходя из общих закономерностей и строения компонентов раствора. [c.149]

Некоторые закономерности растворимости веществ различной природы. До настоящего времени нет теории, с помощью которой можно предсказывать и вычислять растворимость. Это объясняется сложностью взаимодействия частиц в растворе, а также отсутствием общей теории жидкого состояния. Тем не менее многие наблюдаемые зависимости, связанные с растворимостью, можно объяснить. [c.251]

Разработка количественной теории жидкого состояния в настоящее время является предметом усилий многих исследователей однако создание такой теории сопряжено с большими трудностями — теоретический анализ затрудняется тем обстоятельством,что в жидкости имеет место сочетание интенсивного взаимодействия частиц с их значительной неупорядоченностью. Это обстоятельство не позволяет, в частности, воспользоваться и простыми моделями, подобными тем, которые сослужили немалую службу в создании теории газообразного и твердого состояний представлением об идеальном газе как о предельно разреженном состоянии вещества при полной неупорядоченности его частиц, и представлением об идеальном кристалле, в котором сочетаются большая плотность с полной упорядоченностью частиц. [c.285]

Современное состояние нащих знаний позволяет сделать вывод, что дальнейшее развитие теории электролитных растворов должно идти по пути учета сил дальнодействия, сольватации ионов на основе результатов теории жидкого состояния и более полного учета всех реальных взаимодействий. [c.234]

Внутреннее строение жидкостей изучено недостаточно, поэтому до сих пор не создано общей теории жидкого состояния. В данное время еще нельзя предвидеть и рассчитывать различные свойства жидкостей, как это во многих случаях удается делать для газов и кристаллических веществ. Трудность создания такой теории объясняется сложностью взаимодействия между молекулами в жидкостях. [c.66]

Законченная строгая теория взаимодействия многих частиц в конденсированных средах (обобщенная теория сольватации) связана с общей теорией жидкого состояния вещества. Пока успешно развиваются лишь полуэмпирические расчеты и приближенные теории, к наиболее плодотворным из которых относится электростатическая теория ионной сольватации. [c.82]

IV. 5.2. Общая характеристика теорий жидкого состояния [c.201]

Сжиженные инертные газы неон, аргон, криптон и ксенон являются простейшими по своим свойствам и типу межатомного взаимодействия жидкостями. Интерес к изучению их структуры связан с необходимостью дальнейшего развития теории жидкого состояния. Для этих веществ теоретические расчеты физических величин можно сделать более количественными, чем для других жидкостей. Притяжение атомов у сжиженных инертных газов описывается дисперсионными силами Ван-дер-Ваальса. Эти силы имеют квантовую природу. Своим существованием они обязаны нулевой колебательной энергии атомов. Не будь ее, нельзя было бы осуществить сжижение инертных газов, не существовало бы в природе парафинов, полимеров и многих других веществ с неполярными молекулами. Предпосылкой для появления дисперсионных сил является динамическая поляризуемость атомов и молекул, возникновение у них мгновенных диполей благодаря вращению электронов вокруг ядра. Электрическое поле такого диполя одной молекулы индуцирует дипольный момент в окружающих молекулах, что и приводит к появлению сил притяжения. [c.152]

Изучение структуры жидкого кислорода, азота, хлора, брома и других простейших молекулярных жидкостей представляет большой интерес для теории жидкого состояния вещества. Их молекулярные функции распределения могут быть использованы для вычисления потенциала межмолекулярных сил, вязкости, сжимаемости и других величин. В качестве примера рассмотрим структуру жидкого брома. [c.200]

Открытие ближней упорядоченности в жидкостях дало качественно новую основу для построения теории жидкого состояния. Жидкость стали рассматривать уже не как бесструктурную систему, а как более или менее искаженный кристалл. Появляются теории жидкого состояния, основанные на квазикристаллической модели, — так называемые решеточные теории (Я. И. Френкель [54], Эйринг, Леннард-Джонс [c.359]

В теории жидкого состояния вводятся и другие корреляционные функции, связанные с радиальной функцией распределения. Это, в частности, парная корреляционная функция [c.372]

Если бы методами теории поля и теории жидкого состояния удалось вычислить эту работу смещения диполей, мы могли бы теоретически обосновать правило Траубе и предсказывать поверхностную активность, зная химический состав. [c.93]

Теоретические представления об этой взаимосвязи для такой сложной и ассоциированной жидкости, какой является вода, до настоящего времени недостаточно разработаны. Расчеты, сделанные на основе статистической механики и сочетания теории жидкого состояния с макроскопической теорией молекулярных сил с учетом силового поля твердого тела показывают, что плотность жидкости должна увеличиваться вблизи поверхностей, которые она смачивает, и уменьшаться при плохом смачивании. [c.104]

Общих уравнений изотермы адсорбции из растворов, описывающих рассмотренные типы экспериментальных кривых, пока не существует. Для восходящей ветви кривых типа / (наиболее распространенного) часто и небезуспешно применяют эмпирические формулы, например, уравнение Фрейндлиха (стр. 137), позволяющее в первом приближении определять Х2 при заданных значениях N2 или С2. Существуют также попытки распространения теории БЭТ на адсорбцию из растворов. Однако закономерности процессов ад сорбции на границе твердое тело — раствор ближе, по существу к границе раствор —газ, нежели к границе твердое тело — газ, по скольку взаимодействия между молекулами в жидкой фазе имеют по-видимому, решающее значение. Поэтому поиски общих законо мерностей должны основываться на теории жидкого состояния, до настоящего времени полностью не разработанной. [c.164]

Теоретические представления об этой взаимосвязи для такой сложной и ассоциированной жидкости, какой является вода, до настоящего времени недостаточно разработаны. Расчеты, сделанные на основе статистической механики и сочетания теории жидкого состояния с макроскопической теорией молекуляр- [c.114]

Вссьма полезным для решения части этих задач оказалось привлечение к рассмотрению явлений электропроводноетн теории абсолютных скоростеу реакций и кинетической теории жидкого состояния. Эти теории рассматривают перемещение ионов не как непрерывное движение ионов в вязкой среде, а как последовательную серию скачков из одного промежуточного состояния равновесия в [c.128]

Сопоставление свойств с молекулярной структурой позволяет предсказывать свойства неизвестных углеводородов и производить быстрый анализ как самой нефти, так и ее фракций. Для развития теории жидкого состояния важное значение имеет сопоставление свойств и структуры. Развитие эффективных методов спектрального анализа в инфракрасной и ультрафиолетовой областях, а также недавнее развитие масс-спектрографического анализа больших масс оказалось возмоншым лишь в результате разработки методов синтеза и очистки высокомолекулярных углеводородов и их производных. [c.495]

Теория жидкого состояния значительно хуже разработана,, чем теория газообразного состояния, и это отчетливо сказывается на уровне теоретической интерпретации явлений химической кинетики в конденсированной фазе. Теория реакций в газовой фазе базируется иа двух следствиях молекулярно-кинетической теории — возможности расчета числа столкновений между реагирующими молекулами и применимости к реагирующей системе максвелл-больцмановского распределения. При переходе к реакциям в растворах приходится рассматривать третий объект — молекулы растворителя. При этом возможны два крайних случая 1) молекулы растворителя не входят в состав активного комплекса, и их взаимодействие с молекулами растворенного вещества сводится к столкновениям н ван-дер-ваальсовому взаимодействию 2) молекулы растворителя входят в состав активного комплекса и в той илн иной мере определяют кинетические свойства последнего. Взаимодействие второго типа, пожалуй, больше относится к каталитическим явлениям и будет рассмотрено ниже. Ограничиваясь первым случаем, рассмотрим, в какой мере методы кинетической теории применимы к реакциям в растворах. Можно лн для подсчета числа столкновений между реагирующими молекулами в растворах использовать газокинетическое уравнение Дать обоснованный ответ на этот вопрос трудно, и приходится ограничиваться критерием практической применимости расчета. Поскольку при изучении реакций в растворах удобно пользоваться значениями концентраций, выраженных в моль1л, газокинетическое выражение для константы скорости запишется в виде [c.181]

Хотя отдельные положения теории Бернала и Фаулера при дальнейшем развитии экспериментальных методов исследования были пересмотрены, основные выводы об известном соответствии структур, возникающих из связанных между собой молекул в жидкой воде и во льду, пoлy fили подтверждение и при дальнейших исследованиях. В дальнейшем разными исследователями на основе результатов, полученных с помощью новых экспериментальных методов, были разработаны различные теории жидкого состояния воды, но ни одна из них не находится еще в достаточном согласии со всей совокупностью экспериментальных данных о свойствах воды. Можио считать, что в жидкой воде находятся в динамическом равновесии образования из тетраэдрически связанных молекул и частично или полностью свободные молекулы. [c.165]

Теория теплоемкости жидкости разработана мало вследствие незавершенности теории жидкого состояния. Экспериментальные данные показывяшт, что теплоемкость жидкости обычно превышает теплоемкость газов (см. также с. 64, 65). [c.60]

Первые попытки создания теории жидкого состояния основывались на использовании аналогии с газовым состоянием. В даль-нейщем наиболее существенные результаты в теории жидкостей получены на основе представлений о них как разупорядоченном твердом теле, в котором продолжает существовать блпжний по-, рядок, в то время как дальний, характерный для твердого состояния, нарущен тепловым движением. Эта идея была выдвинута в 20-х годах нащего столетия ленинградским ученым Я. И. Френкелем и затем подтверждена разнообразными методами. Отметим, что ближний и дальний порядок характеризует упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в жидкостях и твердых телах. Упорядоченность соседних частиц на расстояниях, сравнимых с межатомными, называется ближним порядком. Таким образом, важное значение для жидкостей приобрел вопрос об их структуре — устойчивой упорядоченности в системе. [c.135]

Интерес к изучению структуры ионных жидкостей вызван тем, что, во-первых, расплавы солей широко применяют при электролитическом получении редких металлов, используют в ядерной технике в качестве теплоносителей во-вторых, знание структуры позволяет вычислить равновесные свойства солевых расплавов статистическими методами, что важно для развития общей теории жидкого состояния. Исследование структуры расплавленных солей впервые было проведено В. И. Даниловым, и С. Я. Красницким. Они изучали расплавы ЫаНОз и КНОз вблизи их точек плавления. В твердом состоянии эти соли имеют ромбоэдрическую решетку, в узлах которой находятся ионы Ыа+или К% а на середине расстояния между их центрами — ионы ЫОз. Анализ полученных данных показал, что структурными единицами расплавов этих солей являются не молекулы, а ионы Ыа% и N03. В расплаве почти те же числа ближайших соседей и расстояния между ними, что и в твердом состоянии. [c.266]

В настоящее время наблюдается отход от модельных представлений и интенсивное развитие теорий жидкого состояния, которые можно назвать строгими, поскольку они не исходят из рассмотрения какой-либо упрощенной модели жидкости. Задача строгих теорий — вывести структурные и термодинамические свойства жидкости, исходя исключительно из потенциальной функции взаимодействия между молекулами (как было показано в гл. XI, 1, знания этой функции достаточно для определения разности между термодинамическими функциями реальной системы и идеального газа, образованного теми же частицами, но с отключенными межмолекулярными взаимодействиями). При строгом подходе структурные характеристики жидкости и ее термодинамические свойства связывают с так называемыми молекулярными функциями распределения (функции распределения для групп частиц). Одной из таких функций является определенная выше функция (/ ) для пары частиц. Знание функций распределения позволяет строго, без каких-либо приближенных гипотез, решить задачу расчета термодинамических функций, а также оценить флуктуации в системе. Метод молекулярных функций распределе1шя является общим методом теоретического исследования жидкостей и газов. Общность свойств жидкости и газа утверждается, однако, на иной основе, чем в старых теориях, рассматривавших эти системы как бесструктурные. Учет корреляций в распределении частиц (ближней упорядоченности) составляет сущность метода. Основной проблемой в теории является нахождение бинарной коррелятивной функции распределения, по- [c.360]

Сочетание с уравнениями (X. 12) и (X. 15) дает линейную зави симость V от lglg(po/p), часто наблюдаемую на опыте . Современ ные спектроскопические данные указывают на значительную поля ризацию адсорбированных молекул и атомов. Таким образом можно считать, что адсорбция в первом слое больше определяется поляризационным взаимодействием, чем адсорбционными силами К сожалению, развитие этой теории задерживается из-за отсут ствия в настоящее время строгой общей теории жидкого состояния и в частности, при совместном действии дисперсионных и электри ческих сил. Но, во всяком случае, поляризационная теория являет интересный и весьма поучительный пример того, как локальное короткодействие, распространяясь в системе, порождает дально-действующие силы. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология