Управляемое равновесие реакций

Комплексообразование, очевидно, следует общим законам, управляющим химическими реакциями, и изменение условий заметно влияет на равновесие, скорость реакции и эффективность разделения. К другим важным параметрам относятся структура и молекулярный вес органи-. ческого вещества. [c.203]

С другой стороны, имеются весьма веские подтверждения химической природы комплексообразования. К числу их относится прежде всего тот факт, что комплексообразование подчиняется законам, управляющим химическими реакциями, в частности закону действующих масс, а также то, что изменение условий комплексообразования (температура, концентрация) влияет на равновесие, скорость образования комплекса, эффективность разделения и т. д. Ускорение комплексообразования при добавлении активаторов позволяет провести аналогию с ускорением химических реакций при подаче катализаторов. [c.25]

Когда эти условия выполняются, результаты реакций называют управляемым равновесием. Во многих случаях из одного данного исходного материала образуются два конечных продукта или более. Если эта реакция управляется равновесием, пропорции этих двух продуктов будут функцией только их относительной устойчивости и ни в коей мере не будут зависеть ни от механизма реакции, ни от скорости ее течения. [c.196]

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]

Природная глина является продуктом коагуляции, проходящей в геологическом масштабе. В глинистых суспензиях коагуляция в различных ее формах также является доминирующим состоянием. Соответственно все процессы приготовления, обработки и применения буровых растворов направлены по пути ослабления коагуляции (пептизация и разбавление), ее сдерживания или предотвращения (стабилизация, коллоидная защита), регулирования (ингибирование) или усиления (электролитная, температурная агрессия, концентрационное загущение). Эти изменения смещают равновесие в сторону усиления или ослабления связей между глинистыми агрегатами, влияют на их лиофильность и дисперсность. В результате устанавливаются промежуточные равновесные состояния, которые и определяют технологические показатели буровых растворов. Таким образом, все протекающие в них изменения являются различными формами единого коагуляционного процесса, управляемого общими. закономерностями системы глина — вода, в которой этот процесс реализуется, и его физико-химическим механизмом. Проявлением этого механизма является модифицирование твердой фазы путем поверхностных реакций замещения и присоединения, включающих в себя гидратацию, ионный обмен и необменные реакции. Такого рода модифицирование, осуществляемое обработкой химическими реагентами, определяет уровень лиофильности системы, сдвигая его в должном направлении. При этом получают развитие факторы, влияющие на дисперсность, — набухание, пептизация или, наоборот, структурообразование и агрегирование. [c.58]

В заключение этого параграфа отметим, что изучение закономерностей, управляющих химическим равновесием, очень важно для понимания химии вообще. Константа равновесия — это та характеристика химической системы, которая позволяет судить о том, будет ли протекать та или иная химическая реакция. Хотя по равновесию судят о некотором состоянии химической системы, косвенно в этой информации содержатся сведения и о процессе, о направлении самопроизвольного процесса. Дело в том, что каждый химический процесс может идти лишь в направлении достижения состояния равновесия, соответствующего данным условиям. Это означает, что, зная, каким должно быть состояние равновесия в данных условиях, мы можем предсказать, в каком направлении будут протекать химические превращения в той или иной системе. [c.42]

Наконец, растворение продуктов реакции в закалочной жидкости вызывает беспрерывное смещение химического равновесия в сторону образования этих лабильных растворимых продуктов. Учитывая такую многогранную роль, выполняемую закалочной поверхностью, мы присвоили ей название управляющая поверхность . В заключение следует отметить, что в зависимости от вида каталитической реакции управляющая [c.68]

Такие связи были установлены путем статистического учета всех возможных состояний, в которых находятся реагирующие молекулы в массе вещества, путем учета как внутренних, так и внешних (тепловых) движений молекул в массе вещества. Необходимые для этого данные об энергетических уровнях, характеризующих внутренние движения в молекуле, дает изучение спектров молекул. Эти направления в современной теории строения молекул по существу наметили пути решения проблемы, поставленной А. М. Бутлеровым, — проблемы построения количественной теории, способной предсказывать состояние равновесия химических реакций и основные свойства вещества, основываясь на законах, управляющих внутренней динамикой молекул, и законах их теплового движения [6—12]. [c.51]

Высказанные выше соображения объясняют, почему в данной статье не отдается предпочтения рассмотрению вторичных изотопных эффектов в реакциях сольволиза, хотя очень большое число работ по вторичным изотопным эффектам, а также почти все более ранние исследования посвящены именно этим реакциям. Установление строения и даже стехиометрического состава переходного состояния в различных условиях сольволиза представляет собой, как известно, трудную задачу. Можно надеяться, что более глубокое изучение вторичных изотопных эффектов поможет разрешить ее. Однако для этого в первую очередь необходимо рассмотреть такие реакции, а если возможно, и равновесия, для которых управляющие ими факторы являются более определенными, чем для реакций сольволиза. [c.98]

Анализ кинетических данных упрощается, если реакции проводятся изотермически. Острие, находящееся первоначально в термическом равновесии с охлаждающим агентом, нужно нагреть до желаемой температуры (50—2000 К) за время, меньшее или равное одной секунде. Регулятор температуры, удовлетворяющий этим требованиям, можно сконструировать на основе промышленных приборов, как показано на рис. 12. Регулирование осуществляется путем использования двойного мостового контура Кельвина. Дифференциальный усилитель постоянного тока получает сигнал разбаланса с моста и быстро включает ток нагрева, идущий от источника напряжения до тех пор, пока стандартное сопротивление и сопротивление петли не станут равными. Для большинства задач пригоден управляемый программный источник постоянного тока на О—10 А. [c.191]

По многим причинам в этой книге основное внимание уделено лишь взаимодействию ионов в водных растворах. Во-первых, большинство веществ, изучаемых в неорганической и аналитической химии, в растворе существуют в виде ионов. Во-вторых, реакции между ионами протекают практически мгновенно и равновесное состояние достигается почти сразу же после смешения веществ. Поэтому, между прочим, ионные равновесия изучены достаточно полно и по ним накоплен большой экспериментальный материал. В-третьих, известны простые, но убедительные теоретические принципы, управляющие реакциями при равновесии. Используя эти принципы, можно предсказывать результаты экспериментов — вплоть до численной оценки их. Это тем более ценно, что некоторые результаты, важные в неорганической и аналитической химии, иногда трудно определить непосредственно. [c.7]

Работы, предпринятые с чисто практической целью, привели к весьма интересным теоретическим выводам. Так, изучение происхождения соды в природе доставило Бертолле наглядное подтверждение его основной мысли о том, что обменное разложение есть результат подвижного равновесия двух взаимных реакций, протекающих в противоположных направлениях. Бертолле были выполнены исчерпывающие для его времени физико-хими-ческие исследования образования и накопления натуральной соды в натронных озерах Египта. Наблюдения над условиями образования соды и извлечением селитры из почвы послужили основателю химической статики одним из главных материалов для суждения о сущности химических равновесий, а также для установления закона действующих масс, управляющего обменными разложениями в растворах. Однако более глубокое и детальное изучение равновесия в растворах в то время еще не было возможным. [c.171]

В 1898 г. Д. П. Коновалов в своей речи О химическом сродстве обратил внимание на огромное значение принципа непрерывности Б химии. Главное содержание физико-химии, — говорил он, — как нового отдела науки,—соотношение между факторами, управляющими самим процессом химического превращения, а главная ее особенность — отыскание условий непрерывной зависимости между этими факторами и химическими превращениями. Благодаря изысканиям этого рода круг явлений, намеченный еще Бертолле, все более и более расширяется. На первый план выдвигаются химические равновесия, обратимые химические реакции и особенно простейший их вид — явление диссоциации. Здесь изучение химического превращения подчиняется законам термодинамики [13]. [c.199]

За исключением кислотно-основных реакций, относительно немногие органические превращения обратимы, и из их числа еще меньше таких, которые протекают в условиях, когда все возможные конечные продукты подчиняются законам равновесия. Чаще имеют место случаи, когда по крайней мере одна стадия в реакции является по существу необратимой. В подобных случаях соотношения продуктов реакции управляются кинетикой процесса. Когда в ходе реакции, управляемой кинетикой, из одного и того же исходного материала получаются два или более конечных продукта, их относительные выходы зависят только от относительных скоростей, с которыми они образуются, и не зависят от их относительной устойчивости. [c.196]

В гл. IV было показано, что реагенты часто неоднородно распределяются в пространстве, так что происходит одновременная диффузия веществ от одной точки к другой внутри системы, а колебания концентраций реагентов в нелинейных реакциях будут определенным образом распределены в пространстве. В результате возникает новая диссипативная структура с пространственно неоднородным распределением вещества. Это следствие взаимодействия процесса диффузии, стремящейся привести состав системы к однородности, и локальных процессов изменений концентраций в ходе кинетических нелинейных реакций. Возникновению этой диссипативной структуры также предшествуют нарушение условии термодинамической устойчивости вдали от равновесия в точке бифуркации а и переход в неустойчивое состояние на нетермодинамическую ветвь. Аналогичным образом можно сопоставить триггерные свойства в системах, обладающих S -образными характеристиками, с изменением потенциальной функции dx = dD. В описанных триггерных системах (см. 1 гл. II) происходят скачкообразные переходы между двумя устойчивыми состояниями при изменении управляющего параметра а. В этих системах имеется всего одна независимая переменная. Это значит, что применение эволюционного критерия (VI.1.13) dx О возможно в форме полного дифференциала (VI. 1.14) [c.154]

Однако комплексообразование подчиняется законам, управляющим химическими реакциями, а изменение условий заметно влияет на равновесие, скорость реакции и эффективность разделения. Ускорение комплексообразования при добавлении активаторов позволяет Провести анапогию с ускорением химических реакций а присутствии катализаторов. Эти факты свидетельствуют о химической природе процесс. Поэтому целесообразно рассматривать комплексообразование как физико-химическое являение [43—45 ]. [c.11]

Биологическая функция полинуклеотидфосфорилазы неизвестна. Маловероятно, чтобы этот фермент участвовал в синтезе различных типов клеточной РНК, так как, во-первых, при характерных для внутриклеточной реды концентрациях рибонуклеозиддифосфатов и неорганического фосфата положение равновесия реакции сдвинуто в сторону фосфоролиза, а не в сторону поликонденсации и, во-вторых, первичные структуры затравки и продукта различны. Последний аргумент особенно важен, так как специфичность нуклеотидных последовательностей раздичных типов клеточной РНК может быть обеспечена (как и в случае ДНК) только управляемым синтезом. Возможно, что полинуклеотидфосфорилаза функционирует как расщепляющий фермент, разрушая ненужную РНК и освобождая рибонуклеозид-дифосфаты, которые могут, например, использоваться как предшественники дезоксирибонуклеозидов (и, следовательно, ДНК). [c.512]

Систематическое изучение процессов гидратации отдельных клинкерных минералов было впервые предпринято Лерчом и Богом . Общие законы, управляющие образованием кристаллических гидратов, рассматривались в главе С. I, 222 и ниже в главе С. I, 58—64 особенно подробно излагались специальные условия, господствующие в наиболее важной системе известь — кремнезем — вода, согласно Флинту, Уэлсу, Наккену и Мозебаху. Из этой основной работы указанных авторов можно понять те особые условия реакций, которые протекают при взаимодействии сложных цементов с водой однако еще многие проблемы не решены из-за постоянного отсутствия равновесия в системах. [c.807]

Инженер-химик, связанный с проектированием или с эксплоата-цией аппаратуры, в которой осуществляются химические реакции, или разрабатывающий новые процессы, включающие химические изменения, должен не только понимать влияние основных факторов, управляющих реакциями, но и знать также, как применять эти сведения при решении задач, которые могут возникать на практике. Целью этой главы является рассмотрение наиболее важных зависимостей, относящихся к равновесию в химических реакциях, и применение принципов и уравнений, выражающих эти зависимости, к типичным реакциям, важным для промышленности в настоящее время или представляющим интерес в будущем. [c.551]

Процесс выращивания методом испарения и конденсации простого однокомпонентного вещества в глубоком вакууме считается самым простым и управляемым. Однако практика последних лет показывает, что наиболее совершенные эпитаксиальные пленки с контролируемыми и воспроизводимыми электрофизическими параметрами получаются в процессах роста, когда кристаллизующееся вещество выделяется на подложке в результате гетерогенной химическоД реакции. Равновесие между поверхностью кристалла и внешней фазой определяется в случае вакуумного напыления величиной давления насыщенных паров, а в случае химических процессов — величиной константы равновесия химической реакции между веществом образующегося кристалла и всеми газообразными компонентами реакции. Исследование равновесия между вы 1еляющейся твердой фазой и газообразными компонентами гетерогенной химической реакции требует детального изучения всех возможных параллельных и последовательных реакций и температурных зависимостей их констант равновесия. При этом надо учитывать и то, что на начальных стадиях роста возможны реакции между материалом подложки и компонентами реагирующей газовой смеси. Из этого следует, что процессы вакуумного напыления значительно проще для исследования. [c.276]

Образование при реакции побочных продуктов и существование параллельных реакций Марковников объяснял неодинаковыми условиями, в которых находится масса реагирующих веществ. Одновременное образование изомерных соединений,— писал он,— не представляет ничего удивительного, и такого рода случаи, как показывает опыт, находятся в зависимости от различных условий реакции. Точное определение этих условий представляет большой интерес. С расширением наших знаний в этом направлении, можно надеяться, расширятся значительно также и наши сведения относительно законов, управляющих механизмом химических реакций Как могут создаваться условия для протекания параллельных реакций, Марковников поясняет па примере реакции присоединения, к которой применимо приведенное выше правило о зависимости ее направления от температуры. Параллельная реакция идет потому, что реакционная смесь не находится во всем своем объеме при одинаковых температурных условиях- Например, при получении изомера, образующегося при низко11 температуре, теплота, которая развивается вследствие самой реакции, успевает повысить температуру находящихся вблизи молекул настолько, что между ними произойдет соединение в обратном порядке . В известных случаях отклонение условий от первоначальных в такой степени отражается на взаимном влиянии атомов в молекулах, что приводит к изменению их химического строения — к изомеризации соединения в другое, более устойчивое при новых условиях. Примером, приводимым самим Марковниковым, может служить изомеризация изонропилэтилепа в триметилэтилен, происходящая при высокой температуре. Следовательно, такое физическое условие благоприятно для более устойчивого химического равновесия частицгл амилена [c.69]

Для восприятия раздражений имеются разные виды рецепторов. Некоторые из них специализируются на восприятии осязательных и болевых раздражений, ощущении давления и в целом образуют примитивную соматосенсорную систему, регистрирующую раздражение поверхности тела или стенок тела (см. гл. 13). Имеются также рецепторы, обеспечивающие чувство равновесия (статоцисты), рецепторы для обнаружения химических веществ (хеморецепторы) и для восприятия света (фоторецепторы). У некоторых видов фоторецепторы сосредоточены в четко обозначенных глазах. В моторном отношении кольчатые черви способны к выполнению разнообразных движений, среди которых — рытье ходов, ползанье (либо за счет перистальтических сокращений, либо с помощью параподий), ходьба с помощью присосок (как у пиявок) и плаванье. Эти движения оказываются более точными н сильными, чем у плоских червей, так как мышцы могут использовать в качестве опоры сегменты целома, образующего внутренний гидростатический скелет. Более подробно эти движения и управляющие ими нейронные механизмы будут рассматриваться в главе 21. У некоторых червей (например, у дождевого червя) существует система гигантских нервных волокон, которые идут продольно через все тело и позволяют осуществлять быстрые рефлексы типа вздрагивания или реакции избегания. Как упоминалось в начале этой главы, именно эти волокна — очень удобный объект для изучения механизмов нервного импульса. [c.44]