Термодинамика приложение к химии

Основное содержание учебника составляют разделы, которые, судя по монографиям и периодической литературе, наиболее необходимы биологам. Прежде всего это основы термодинамики и химическое равновесие, физическая химия растворов неэлектролитов и электролитов, учение о пограничных потенциалах и электродвижущих силах, химическая кинетика и катализ. В дополнение к традиционному изложению этих разделов приведено описание некоторых специфических приложений физической химии, важных для биологии. Так, кратко рассмотрены свойства полиэлектролитов, ионный обмен, мембранное равновесие и мембранные потенциалы, ионоселективные электроды, основы хроматографии и экстракции. [c.3]

В практике горного дела необходимо учитывать многие химические реакции. Так, воздействие влаги на каменный уголь, хранящийся на воздухе, может привести к самовозгоранию. Поэтому при создании многих промышленных процессов необходимо знать условия и направление протекания тех или иных химических реакций. Как и все явления природы, химические реакции сопровождаются изменениями энергии, например выделением или поглощением тепла, излучением и т. п. Поэтому законы, определяющие течение химических превращений, связаны с законами превращения энергии. Эти законы составляют предмет особой науки — термодинамики. Ее приложение к химии называется химической термодинамикой. Основные законы термодинамики вытекают из многовековой практики человечества. Ее первый закон устанавливает невозможность создания машины, которая производила бы работу без затраты энергии —так называемого вечного двигателя первого рода. Второй закон термодинамики указывает на невозможность существования вечного двигателя второго рода, т. е. периодически действующей машины, которая производила бы работу за счет охлаждения окружающей среды. Такая машина могла бы, например, использовать неограниченные запасы энергии морей и океанов. [c.14]

Первый том Курса физической химии включает термодинамику и ее приложения. Главы, посвященные основам термодинамики, термодинамике растворов и химической термодинамике, написаны Я. И. Герасимовым раздел Гетерогенные равновесия — В. П. Древингом раздел Поверхностные явления и адсорбция и дополнение Газовая хроматография —А. В. Киселевым. [c.9]

Как показывает само название, химическая термодинамика представляет собой приложение термодинамики к химии. [c.55]

При решении задач старайтесь привлекать сведения из самых различных разделов изучаемой дисциплины. Здесь вам несомненную помощь должно оказать знание содержания и структуры изучаемой науки. Так, общая химия имеет дело со следующими учениями 1) о строении вещества, 2) о направлении химического процесса, 3) о скорости химического процесса и 4) о периодическом изменении свойств элементов и их соединений. Творческий подход к решению проблемы будет состоять в, одновременном использовании знаний этих четырех учений. Вам встретится немало задач, когда для решения возникшей проблемы необходим многосторонний подход (использование знаний по строению вещества, химической термодинамики и кинетики и приложения предсказательной силы периодического закона Д. И. Менделеева). Можно посоветовать именно так подойти и к другим изучаемым наукам, чтобы при решении профессиональных задач пользоваться основными учениями наук. [c.8]

Авторы старались придерживаться, насколько возможно, определений и символов, рекомендованных IUPA (Номенклатурные правила ИЮПАК по химии. М., ВИНИТИ, 1979, т. I, полутом 2), а в области термодинамики следовали за фундаментальным справочным изданием Термодинамические свойства индивидуальных веществ (под ред. акад. В. П. Глушко. М., Наука, 1978). При необходимости использования числовых данных, если их нет в тексте, читатель отсылается к Краткому справочнику физико-химических величин (под ред. К. П. Мищенко и А. А. Равделя. Л., Химия, 1974), обозначаемому в тексте как Справочник М , или к Справочнику химика , а также к таблицам Приложения. Там, где это можно, в тексте для краткости вместо Т = 298, 15К к Р° = 1,01325 10 Па следует Т = 298 К и = 1,013 10 Па. [c.4]

Больцман дал очень ясную интерпретацию понятия энтропии, связав ее с упорядоченностью и неупорядоченностью на молекулярном уровне. В приложении 3 наряду со стандартными теплотами образования веществ приводятся также их стандартные энтропии, 5298. Не следует думать, однако, что эти величины получены из больцмановского выражения 5 = /с 1п И . Они определяются в результате калориметрических измерений теплоемкостей твердых, жидких или газообразных веществ, а также теплот плавления и испарения при комнатной температуре и их экстраполяции к абсолютному нулю. (Способы вычисления значений 5 из таких чисто термохимических данных излагаются в более серьезных курсах химии.) Эти табулированные значения Хгдв называют абсолютными энтропиями, основанными на третьем законе термодинамики. Дело в том, что рассуждения, на которых основано их вычисление по данным тепловых измерений, были бы неполными без предположения, называемого третьим законом термодинамики и гласящего энтропия идеального крщ тйлла при абсолютном нуле температур равна нулю. Содержание третьего закона представляется очевидным, если исходить из больцмановской статистической интерпретации энтропии. [c.61]

Под первой подразумевается совокупность значений термодинамических параметров индивидуальных веществ и смесей (теплоемкости, энтальпии, давления насыщенного пара, теплоты парообразования и т. д.) и характеристик процессов (теплоты образования, теплоты растворения, изобарно-изотер-мические потенциалы образования и др.), получаемых либо непосредственно на основании опытов, либо путем термодинамической обработки их результатов. Без этих данных немыслимо приложение термодинамики к химии. [c.8]

Основной целью настоящей книги является ознакомление читателя, впервые столкнувшегося с термодинамикой, с основными идеями, на которых базируются приложения термодинамики к химии. Эта книга может также помочь тем химикам, которые уже изучали термодинамику, достичь более ясного понимания этих идей. [c.9]

Дифференциалы и производные термодинамических функций. Ряд приложений термодинамики к химии относится к обратимым процессам, в которых совершается единственный вид работы. — работа расширения. Соответствующие выражения для дифференциалов 11, Н ж О довольно просты [c.123]

Настоящая книга посвящена в основном новым приложениям физических методов к координационной химии. Речь идет о тех методах, предвозвестниками которых были проводившиеся Вернером в конце XIX в. определения электропроводностей растворов комплексных солей и начатое Н. Бьеррумом изучение равновесий комплексов в водных растворах, которые, однако, не применялись исследователями в области координационной химии достаточно широко до 40-х годов. Естественно поэтому, что книга начинается главой об исследованиях термодинамики комплексо-образования в растворах, являющейся прямым продолжением ранних работ Н. Бьеррума, проводимых в значительной части его сыном Я. Бьеррумом за этой главой следует глава о кинетике комилексообразования. Оба эти раздела за последние годы очень сильно расширились в результате применения новых физико-химических методик, и особенно использования радиоактивных изотопов. [c.9]

Поскольку в настоящее время все основные курсы физической химии содержат изложение основ статистической термодинамики, авторы сочли целесообразным не вводить приложение, посвященное изложению вопроса о статистических суммах. [c.6]

Приложения общих положений термодинамики к явлениям и системам, рассматриваемым в химии и в особенности в физической химии, составляют предмет химической термодинамики. Так, например, можно ли, зная скрытую теплоту реакции при постоянном объеме, определить скрытую теплоту той же реакции при постоянном давлении [c.13]

Возможность перехода вещества из одного фазового состояния в другое (из одной фазы в другую) определяется одним из общих законов химии и физики — правилом фаз Гиббса. Правило фаз Гиббса применимо к равновесным системам и является выражением второго закона термодинамики в приложении к фазовым равновесиям. [c.13]

Основы классической и статистической термодинамики излагаются в соответствии с программой курса физической химии. Рассматриваются законы, математический аппарат и приложения химической термодинамики, а также основы статистических методов и их применение к теории газов, жидкостей, кристаллов, растворов и термодинамика необратимых процессов. [c.2]

В предлагаемом читателю четвертом издании учебника по химии и технологии основного органического и нефтехимического синтеза сохранена теперь уже принятая в большинстве вузов систематизация материала по основным химическим процессам данной отрасли промышленности. Это позволяет в необходимом единстве и без повторений изложить теоретические основы каждого процесса (его химию, термодинамику, механизм, кинетику и катализ) и на этой базе обосновать выбор условий синтеза и типа реакторов, обеспечивающие высокую производительность и селективность. Технологические схемы приводятся в упрощенном, принципиальном виде, обычно в приложении к технологии одного из важнейших продуктов, получаемых при помощи данного процесса. При этом дается обзор альтернативных путей производства основных продуктов и их технико-экономическое сравнение. По убеждению автора, учитывая очень большое число получаемых в данной отрасли продуктов, только такой способ изложения материала будет способствовать глубокому пониманию студентами химии и технологии основного органического и нефтехимического синтеза. [c.7]

Экспериментальные и теоретические исследования в области химии и термодинамики водных растворов простых углеводов (моно- и дисахариды) имеют многолетнюю историю. Однако интерес к этим системам в настоящее время не только не иссяк, но, напротив, еще более усилился. Это связано с тем, что данные вещества с точки зрения общетеоретических, биологических и технологических приложений являются объектами большой важности. Они представляют собой не только биологически активные соединения, но и хорошую модель для изучения сольватационных взаимодействий. [c.47]

Со времени возникновения физической химии графические методы применялись для изображения фазовых равновесий, но применение этих методов для иллюстрации химических равновесий началось сравнительно недавно. Возрастающее применение диаграмм для изображения условий устойчивости различных веществ явилось важной особенностью последних достижений в приложении химической термодинамики к решению практических задач. В настоящей главе мы познакомимся с некоторыми графическими методами. [c.185]

Важнейшие задачи физической химии сводятся в самом об-ш,ем виде к следующему к изучению общих законов строения веществ, изучению условий, определяющих состояние равновесия химической системы, нахождению закономерностей, определяющих приицишгальттую возмолшость перехода из одного равновесного состояния в другое, и, наконец, к исследованию реальных процессов такого перехода, т. е. процессов химических превращений. Две из этих задач, а именно изучение равновесных состояний и общих законов, определяющих возможность перехода из одного равновесного состояния в другое,составляют предмет раздела фи ичес1 ой химии, который называется химической термодинамикой. В хшушческой термодинамике рассматриваются приложения одного из больших разделов общей физики — термодинам 1ки — к химическим явлениям. [c.6]

Известно, какое огромное значение имело в развитии теоретической химии применение термодинамики как метода обобщения экспериментального материала. Однако приложение термодинамики может быть доведено до числовых величин только для тех систем, для которых мы знаем уравнение состояния. В настоящее время в термодинамике широко использовано только уравнение для простейших систем (так называемых идеальных). Для реальных же систем, теория состояния которых не создана, трудно представить положения термодинамики, выраженные в виде конкретных соотношений между такими характеристиками системы, как давление, температура, концентрация и др. Использование уравнений состояния реальных систем приводит к очень сложным и громоздким зависимостям. [c.60]

В приложении к химии термодинамика изучает следующие основные проблемы [c.20]

При составлении монографии автор широко использовал отечественную и зарубежную литературу, а также собственные работы в области кинетики, термодинамики, теории рециркуляционных процессов и их приложений к проблемам химии и химической технологии, в частности к крекингу, гидрогенизации и другим процессам превращения углеводородов. [c.3]

Для того, чтобы яснее представить себе место квантовой химии в рамках современной теоретической химии, целесообразно привести еще одно высказывание. В 1967 г. вышел сборник Структурная химия и молекулярная биология , посвяш,енный Полингу его студентами, коллегами и друзьями. В нем помещена статья Уилсона, который еще в 1935 г. написал совместно с Полингом монографию по приложению квантовой механики к химии [128]. Уилсон в течение более 30 лет мог следить за развитием квантовой химии И компетентен оценить ее современный статус. Химия, — пишет Уилсон, —все еще в очень большой степени экспериментальная наука с громадным собранием фактов, по крайней мере достигающим десятков миллионов. Относительно не очень обоснованная теория способна связывать вместе, объяснять и предсказывать, не утопая в этой подавляющей массе данных. Действительно имеется ряд очень элегантных теорий, надежность и полезность которых не оставляет и тени сомнения. В первую очередь я хотел бы включить в их число атомную теорию, идею о тетраэдрическом строении атома углерода И связанные с ней принципы структурной органической химии, термодинамику, статистическую механику и, в меньшей степени, квантовую механику... Каждая из них имеет свои правила, которые получили широкое признание. Эти правила позволяют делать предсказания фактов, которые не были известны в свое время, но которые можно было проверить позднее. Эти предсказания носили недвусмысленный характер и проверка показала их правильность. В конечном итоге научно подготовленные умы прониклись уверенностью в надежности делаемых предсказаний. Теория, в которую никогда не верили, не очень полезна... Термодинамика, может быть, самая элегантная и доставляющая эстетическое удовлетворение из этих теорий, иногда служит моделью, которой стремятся подражать и в других областях... Квантовая механика еще никогда не [c.99]

Постепенное уяснение того, что принципы физической химии имеют огромное значение для понимания и улучшения методов синтеза, более всего способствовало расширению кругозора химиков-органиков. Говард Лукас, профессор Калифорнийского технологического института, одним из первых ввел термодинамику и квантовую механику в преподавание основ органической химии. Его учебник Органическая химия ,-опубликованный в 1935 г., намного опередил свое время — за истекшие годы не было опубликовано ни одной другой книги, идущей столь же далеко, в частности в отношении приложения термодинамики к органической химии. [c.9]

В книге, являющейся первой частью пособия по курсу физической химии, представлены основы химической термодинамики и ее приложений. Стратегической базой изложенного материала послужил симбиоз классической и статистической термодинамик, позволивший с использованием минимального математического аппарата, но без ущерба для научной и методической строгости, описать многие физико-химические процессы (поверхностные явления, жидкие кристаллы, сольватированный электрон, растворы электролитов, электрохимические системы и др.). [c.2]

НО дать краткое, но строгое изложение квантовой теории и познакомиться с применением квантовой теории при изучении строения мо> лекул. Студент-химик должен прослушать введение в статистическую физику, но не весь обзор ее приложений. После краткого, но строгого изложения основ термодинамики, квантовой механики и статистической физики студент сможет легко воспринимать методы и идеи химической кинетики, химии твердого тела и других областей физической химии. [c.8]

Сумма не меняется от изменения порядка слагаемых. Меняется ли смысл названия от перемены местами существительного и прилагательного Все это очень условно. Физической химией сейчас принято называть главным образом область приложения термодинамики к химическим процессам. А также электрохимию — исследования процессов, происходящих при течении электрического тока через вещество. И многое другое. Область химической физики — квантовая химия, строение молекул, элементарные процессы, течение химических реакций во времени, их кинетика. Однако солидные руководства по физической химии включают и те и другие вопросы. [c.165]

Книга рассчитана на читателей, знакомых с курсами общей физики и неорганической химии в объеме обычных вузовских программ. Дополнительные сведения по химической термодинамике, используемые в книге, но не входящие в указанные курсы, кратко изложены в Приложении. [c.7]

Впервые появившись в работе Р. Клаузиуса Механическая теория тепла в связи с формулировкой второго закона термодинамики, понятие энтропия впоследствии прочно утвердилось в различных отраслях научного знания теории информации, биологии, химии, политэкономии и других. Однако, практически, внедрение этого понятия в ту или иную область науки сопровождается многочисленными критическими замечаниями, связанными с обоснованностью термодинамических аналогий. Используемая в теории информации теоретико-информационная энтропия , введенная на строгой формальной основе, имеет гораздо больший авторитет в научных исследованиях и практических приложениях. Обращаясь к современному состояншо развития понятия энтропия , необходимо отметить, что оно было принято более на интуитивном уровне и исходя из многочисленных экспериментов, подтвердивших тот факт, что любая изолированная физическая система, выведенная из первоначального состояния равновесия путем некоторого внешнего воздействия, переходит в новое состояние равновесия с меньшими способностями к превращениям, нежели она имела в первоначальном состоянии. Поэтому на интуитивном уровне стало возможным приращение энтропии интерпретировать как меру способности физической системы к превращениям, а равновесное состояние, которое стремится принять изолированная система в результате внешнего воздействия, считать наиболее вероятным. [c.100]

Выбор материала. Важность принципов термодинамики для современного химика и инженера-химика достаточно выявлена в многочисленных учебниках физической и химической термодинамики, изданных за последние 20 лет. Хотя эти книги не оставляют желать ничего лучшего с точки зрения ясности и совершенства изложения основных принципов, определяющих равновесия при химических и физических процессах, однако в них уделяется с иш-ком мало внимания методам приложения этих принципов к практическим вопросам химии и технологии. [c.7]

С химической термодинамикой студенты знакомятся почти во всех химических и металлургических вузах. Большей частью предмет химической термодинамики включается в курс физической химии. Все эти многочисленные курсы, читаемых в разных учебных заведениях, значительно различаются как по своему объему, так и по той принципиальной основе, на которой они строятся. Такое положение вполне естественно, если учесть огромное значение и многообразие практического приложения физической химии — науки о наиболее общих законах химических превращений. К сожалению, для изучения химической термодинамики перегрузка учебной программы учебных заведений не позволяет выделять достаточное число часов. Поэтому учебный процесс требует максимальной концентрации материала и тщательного его подбора для придания курсу цельности. [c.7]

Излагается курс физической и коллоидной химии для сельскохо-эяйст еиных вузов. Агрегатные, состояния вещества, современное учение о растворах, явления диффузии и осмоса тургора и плазмолиза, электропроводность растворов, основы химической термодинамики, и термохимии, вопросы химической кинетики и катализа и химических равновесий, электрохимия рассмотрены с точки зрения их приложения биологии и сельском хозяйстве. Рассмотрены также коллоидно-химические свойства белков, роль свободной воды в коллоидах, коллоидно-химические свойства протоплазмы, свойства коллоидов почвы. [c.2]

Термохимия представляет собой дисциплину, которая занимается экспериментальным изучением тепловых эффектов химических реакций. Возникновение термохимии произошло задолго до создания термодинамики и ее. приложения к химическим превращениям — химической термодинамики. Сначала она представляла собой раздел химии, занимающийся изучением тепловых эффектов химических реакций. В настоящее время термохимия составляет обширный раздел химической термодинамики, располагающий опытным материалом по теплотам реакций и занимающийся их систематикой и формулировкой общих зако- [c.46]

В русском издании книга выходит в трех томах. Первый том включает вопросы химической связи, равновесия и первоначальные сведения по термодинамике, а также химию элементов VHI и VIIA групп периодической системы. Во второй том вошли разделы по химической кинетике, термодинамике, механизму органических реакций, химии соединений углерода, кремния и бора. В третьем томе излагаются вопросы кристаллохимии, биохимии, реакций в твердых фазах, а также рассматривается практическое использование химических реакций и химия металлов и их соединений. В последний том включены приложения. [c.7]

Трудно предусмотреть все термодинамические соотношения, которые могут потребоваться при решении весьма разнообразных задач в приложениях термодинамики к химии, физике и теплотехнике. От восьми важнейших термодинамических величин (и, р, Т, S, U, Н, F и Z) можно составить 336 частных производных первого порядка типа дх1ду)г (вместо х может быть поставлена любая из восьми величин, вместо у — любая из семи других, вместо Z — любая из шести оставшихся 8-7-6 = 336). Каждую из них можно представить как функцию разнообразных аргументов. Число частных производных второго порядка исчисляется десятками тысяч. [c.120]

А. В. Сперанского (1914 г.). Теоретическая химия И. П. Осипова (1886—1887 гг.) была первым учебником химической термодинамики в России. Она, как и книга П. Д. Хрущова (1894 г.), носит монографический характер. Интересно отметить, что П. Д. Хрущов высказал идеи, которые можно рассматривать как первые шаги в подготовке термодинамики необратимых процессов. По существу учебником является и книга А. П. Грузинцева (1913 г.) приложению термодинамики к химии большое место отведено и в курсах лекций, Н. А. Умова (1894 г.), А. Н. Щукарева (1902 г.), И. А. Иоффе (1912 г.). Были переведены на русский язык руководства Г. Яна (1893 г.), А. Рейхлера (1903 г.) и классические работы Вант-Гоффа (1902 г.), Нернста (1904 г.) и Планка (1910 г.). [c.64]

Подведем итог и предоставим слово историку химической термодинамики Созданием двух систем химической термодинамики — Вант-Гоффа и Гиббса завершается история ее возникновения... В Европе формирование химической термодинамики протекало в непосредственной связи с запросами химии оно явилось результатом приложения общей термодинамики в качестве метода к решению проблемы химического равновесия. Напротив, термодинамическое учение Гиббса возникло как логическое развитие общей термодинамики, оно представляет собой самодавлеющую термодинамическую систему, лежавшую в рамках теоретической физики... [7, с. 87]. Фактически, начиная с конца 80-х —I начала 90-х годов оба ти направления стали постепенно сближаться, хотя продолжалось и их независимое развитие. Но здесь мы можем оставить историю химической термодинамики, которая нам позволила установить, когда эта область физической химии достигла такого развития, что она уже смогла оказывать влияние на теорию химических, в том числе и органических реакций. [c.122]

Книга составлена применительно к действующей программе по фи- вической химии для нехнмичеекнх высших технических учебных заведений. В ней изложены основные разделы физической химии строение вещества, химическая термодинамика учение о растворах, электрохимия, кинетика химических реакций, учение о коллоидном состоянии и др. В книге рассмотрены метод меченных атомов и химическое действие излучений, физико-химические свойства полимеров и пластмасс. Материал книги иллюстрируется справочными данными, графиками и примерами. Показана тесная связь физической химии с прикладными науками и ее приложение в технике (4-е изд. 1970 г.). [c.2]

Книга предназначена для всех интересующихся развитием термодинамики и ее практическими приложениями — для научных сотрудников физико-химиков и преподавателей, аспирантов и студентов-дйпломников, специализирующихся по физической химии. [c.2]

В одной книге объединены общетеоретическая и специальная части курса химии. На современном уровне излагаются представления о строении атомов, молекул и кристаллов, химической связи, растворах, элементы химической термодинамики, кинетики, злектрохимии (с приложением последней в современной технике). Особое внимание уделено общим свойствам металлов в их сплавов, их роли в современном машнно- и приборостроении, коррозии и защите металлов от нее в условиях высоких и низких температур. [c.2]

В частности, к технич. приложениям Т. относится т. наз. техническая Т., к-рая дает теоретич. обоснование принципов конструирования и эксплуатации различных тепловых машин и аппаратов, в т. ч. двигателей внутреннего сгорания, реактивных двигателей, газовых турбин, паросиловых установок, холодильных машин и т. п. Использование термоди-ыамич. метода играет важную роль также в развитии металлургич. процессов. Особенно плодотворные результаты дает приложение Т. к различным разделам физики и химии (см. Термодинамика химическая. Физико-химический анализ, Термодинамика необратимых процессов, Фаз правило, Равновесие химическое, Растворы, Переходного состояния метод и т. д.). [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология