Химия аналитическая термодинамика

Хотя подбор материала и иллюстраций к общим положениям в существенной мере учитывает интересы именно биологического образования, изложение носит достаточно общий характер, чтобы книга могла быть использована для обучения физической химии студентов первого курса химической специализации в качестве курса, предваряющего изучение неорганической, органической и аналитической химии. Конечно, при этом предполагается, что будущие специалисты-химики на старших курсах получат необходимые сведения по тем разделам физической химии, которые существенно базируются на знании основ теоретической физики и серьезного математического аппарата — квантовой химии, статистической термодинамики, теории сложных химических процессов. [c.4]

Объектом исследования химической кинетики является химический процесс превращения реагентов в продукты. Можно возразить, что химическая реакция является предметом исследования и ряда других химических дисциплин, таких как синтетическая и аналитическая химия, химическая термодинамика и технология. Следует отметить, что каждая из этих дисциплин изучает химическую реакцию в своем определенном ракурсе. В синтетической химии реакция рассматривается как способ получения разнообразных химических соединений. Аналитическая химия использует реакции для идентификации химических соединений. Химическая термодинамика изучает химическое равновесие как источник работы и тепла и т. д. Свой специфический подход к химической реакции имеет и кинетика. Она изучает химическое превращение как процесс, протекающий во времени по определенному механизму с характерными для него закономерностями. Это определение нуждается в расшифровке. Что именно в химическом процессе изучает кинетика Во-первых, реакцию как процесс, протекающий во времени, ее скорость, изменение скорости по мере развития процесса, взаимосвязь скорости реакции с концентрациями реагентов - все это характеризуется кинетическими параметрами. Во-вторых, влияние на скорость и другие кинетические параметры реакции условий ее проведения, таких как температура, фазовое состояние реагентов, давление, среда (растворитель), присутствие нейтральных ионов и т. д. Конечный результат таких исследований - количественные эмпирические соотношения между кинетическими характеристиками и условиями проведения реакции. В-третьих, в кинетике изучают способы управления химическим процессом с помощью катализаторов, инициаторов, промоторов, ингибиторов. В-четвертых, кинетика стремится раскрыть механизм хи- [c.15]

Химия несовершенных кристаллов не является столь уж новой областью химии. В ней используются хорошо известные данные физической, аналитической, неорганической химии, химической термодинамики и теории фазовых равновесий. Мы останавливаемся отдельно на этом вопросе только потому, что перечисленные в химии несовершенных кристаллов разделы используются в несколько необычном аспекте. На имеющихся в книге разнообразных примерах будет показано, что такое отличие не является принципиальным. [c.7]

Чрезвычайное значение центробежного поля для физики и физической химии основано на том факте, что в ультрацентрифугах, сконструированных впервые Сведбергом (1924), можно достигнуть ускорений примерно до 10 g. При этих условиях седиментационное равновесие, не имеющее значения в поле тяготения, используется для того, чтобы либо разделить компоненты смеси (препаративная ультрацентрифуга), либо по уравнению (54.8) определить молекулярный вес (аналитическая ультрацентрифуга). По экспериментальным причинам для последней цели используют почти исключительно измерение скорости седиментации. Теория этого последнего метода основана на термодинамике необратимых процессов. Поэтому не будем здесь останавливаться на подробностях и отошлем читателя к специальным учебникам. [c.282]

Каждую химическую реакцию можно характеризовать с двух точек зрения термодинамической и кинетической. С точки зрения термодинамики реакция характеризуется состоянием равновесия, когда в системе при данной температуре и постоянстве других внешних условий устанавливаются неизменные во времени равновесные концентрации участников реакции. Кинетика характеризует скорость протекания химической реакции, скорость ее приближения к состоянию равновесия. Большинство реакций аналитической химии протекает в растворе с большой скоростью и быстро приходит к состоянию химического равновесия. [c.22]

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ — важная отрасль химической науки, которая использует все достижения физики и математики для исследования, объяснения, установления закономерностей химических явлений и свойств вещества. Ф. х. включает учение о строении вещества, химическую термодинамику и химическую кинетику, электрохимию и коллоидную химию, учение о катализе, растворах, фотохимию и радиационную химию. Значение Ф. х. как науки непрерывно возрастает, так как она является теоретической основой для исследований как в отраслях неорганической, органической и аналитической химии, так и в разработке новых важнейших химикотехнологических процессов, путей управления существующими технологическими процессами и их усовершенствованием. Без использования достижений Ф. X. невозможно дальнейшее развитие всех других отраслей химии — неор- [c.262]

Для химической кинетики характерны количественный подход к химическому процессу, использование математических методов, разнообразие кинетических приемов и методик, тесный контакт с такими дисциплинами, как химическая термодинамика, строение вещества, молекулярная физика, физика массо- и теплопереноса, синтетическая и аналитическая химия. [c.7]

Учебное пособие посвящено изложению трех основных разделов физической химии — строения вещества, химической термодинамики и химической кинетики — необходимых для осмысленного восприятия неорганической, органической и аналитической химии. Оно составлено на основе курса лекций, читаемого авторами на протяжении ряда лет студентам первого курса факультета естественных наук Новосибирского государственного университета, специализирующимся по химии и биологии. Главная особенность этого учебного пособия, отличающая его от многочисленных курсов физической химии, состоит в том, что оно написано для студентов первого курса. Поэтому изложение основных идей и понятий физической химии опирается на знания в объеме школьных программ по химии, физике и математике. [c.3]

Уравнение (20) представляет собой аналитическое выражение первого и второго законов термодинамики и широко применяется в физике и химии для термодинамических расчетов. [c.104]

Аналитическая химия как ветвь химического знания имеет хорошо разработанную и находящуюся в непрерывном развитии теорию. Главное содержание теории химических методов анализа составляет химическая реакция как средство получения информации о химическом составе вещества, т. е. используемая для целей качественного и количественного анализа. Важное значение имеют тип реакции, условия и способы ее проведения. Особенно широко распространены в аналитической химии реакции в растворах. Теория химических методов анализа включает расчет химических равновесий, протекающих в растворах, в том числе и сложных равновесий, когда в системе возможны одновременно несколько реакций. Критерии для правильного выбора химической реакции и условий ее проведения дают химическая термодинамика и кинетика. [c.8]

Применение методов термодинамики к изучению электрохимических реакций составляет особый раздел теоретической электрохимии. Термодинамическая обработка результатов электрохимических измерений имеет значение, выходящее за рамки чистой электрохимии, н в прошлом во многом способствовала развитию теории растворов электролитов, термохимии, аналитической химии и т. д. [c.62]

Во введении студенты получают общее представление об аналитической химии. Во 2-й части Термодинамика и кинетика приводятся основные сведения о закономерностях, определяющих равновесные состояния химических систем, и о путях, а также скоростях достижения равновесных состояний. [c.297]

Курс физической и коллоидной химии изучается после курсов физики, математики, неорганической, аналитической и органической химии, поэтому в учебник не вошли или изложены весьма кратко некото-< рые разделы этих дисциплин. Так, конспективно написаны Агрегатные состояния вещества , Основы химической термодинамики , Фазовые равновесия и растворы . В то же время подробно изложен материал по химической кинетике, адсорбции и поверхностным явлениям, структурообразованию в дисперсных системах, микрогетерогенным системам, высокомолекулярным соединениям и их растворам, коллоидным поверхностно-активным веществам. Это обусловлено важностью указанных тем для понимания физико-химических и коллоидно-химических основ технологических процессов пищевой промышленности. Многие законы и положения физической и коллоидной химии иллюстрируются примерами из различных пищевых производств. [c.7]

Химия макроциклических соединений сформировалась в течение последних двадцати лет на стыке координационной и органической химии как новый интенсивно развивающийся раздел науки Результаты исследований в этой области широко применяются в неорганической, органической, аналитической и биологической химии В химии макроциклических соединений используют подходы физической химии (теории химического строения, химической кинетики и термодинамики) и разнообразные физические методы исследования геометрического и электронного строения синтезированных соединений. [c.7]

Химическая кинетика параду с термодинамикой и строением вещества составляет теоретический фундамент современной химии. Она входит в научные основы химической технологии. Ее методы исследования широко используются в современной аналитической, синтетической и биологической химии. Ее подходы и результаты применяют в современных экологических исследованиях и материаловедении. [c.11]

Основные положения термодинамики и кинетики изучают в курсе физической химии. Напомним некоторые положения (без математических выкладок), которые будут необходимы при изложении основ аналитической химии. [c.79]

Конечно, если изучается термодинамика равновесия газ — жидкость, то подобная экстраполяция служит необходимым элементом эксперимента, однако аналитика-хроматографиста больше интересует та избирательность сорбента, которая наблюдается в реальных условиях, когда на величины удерживания влияет весь комплекс сорбционных процессов. И с этой точки зрения избирательность неподвижной фазы необходимо определять как экспериментальную величину при каких-то наперед заданных условиях эксперимента. Следовательно, целесообразнее регламентировать условия проведения эксперимента по определению избирательности неподвижной фазы, чем получать некие теоретические величины. С этой точки зрения необходимо при изучении избирательности неподвижной фазы применять наименее активный и наиболее гомогенный носитель, а количество неподвижной фазы на диатомитовом белом носителе типа хроматона и хромосорба должно составлять 10—15% от массы сорбента, что приходится на минимум зависимости удельного объема удерживания от количества неподвижной фазы. Хотя в таких условиях определенный вклад в объем удерживания приходится на ряд адсорбционных процессов, однако данные удерживания сравнительно мало (в пределах 5—7% изменения количества неподвижной фазы в колонке) зависят от содержания неподвижной фазы на сорбенте, а избирательность реальной колонки может быть практически использована в аналитической химии без излишних теоретических аппроксимаций. Поэтому рекомендуется параметры избирательности неподвижной фазы определять экспериментально в экстремальных областях в минимуме зависимости удельного объема удерживания от количества неподвижной фазы на носителе и в минимуме зависимости объема удерживания от размера пробы. [c.55]

Современная химия — настолько обширная область естествознания, что многие ее разделы по существу представляют собой самостоятельные, хотя и тесно взаимосвязанные научные дисциплины. По признаку изучаемых объектов (веществ) химию принято делить на неорганическую и органическую. Объяснением сущности химических явлений и установлением их общих закономерностей на основе физических принципов и экспериментальных данных занимается физическая химия, включающая квантовую химию, электрохимию, химическую термодинамику, химическую кинетику. Самостоятельными разделами являются также аналитическая и коллоидная химия. [c.13]

Теоретические соотношения, связывающие изменение теплосодержания системы с параметрами, характеризующими химическое равновесие, составляют область знания, называемую термодинамикой. Поэтому рассмотрение некоторых термодинамических закономерностей может служить полезным введением в этот раздел современной аналитической химии. [c.58]

В целях изучения равновесия, термодинамики и механизма аналитических водных реакций комплексообразования в Лаборатории аналитической химии редких элементов была разработана новая область применения электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Было установлено, что спектры ЭПР парамагнитных ионов в жидких и замороженных растворах зависят от природы лиганда, с которым связан парамагнитный ион. Главное преимущество метода ЭПР перед физико-химическими методами исследования реакций комплексообразования заключается в том, что спектры ЭПР комплексов данного парамагнитного иона с различным числом лигандов различаются. Поэтому можно прямо наблюдать в растворе разные комплексы парамагнитного иона и тем самым исследовать реакции ступенчатого комплексообразования, определять распределение комплексов в зависимости от концентрации лиганда, рассчитывать константы устойчивости. В результате таких исследований был достигнут существенный прогресс в развитии химии ионов в необычных состояниях окисления, особенно химии Мо(У), Сг(У), У(1У), Т1(1П), Ад(П), Еи(П), N (01), Со(П) и др. [c.5]

В областях синтеза новых перекисных соединений, применения методов меченых атомов и физико-химического анализа к изучению их свойств, исследования перекисных комплексов, каталитического разложения растворов перекиси водорода, советские ученые занимают передовые позиции. Однако недостаточно развиваются экспериментальные и теоретические работы по химической термодинамике перекисных соединений и процессов, протекающих с их участием. Имеется значительное отставание в области аналитической химии перекисных соединений и в рентгеноструктурных исследованиях. Область реакционной способности неорганических перекисных соединений глубоко не затронута ни советскими ни зарубежными учеными. Слабо развиваются исследования по кинетике. [c.9]

Он включает в себя теорию синтетических и аналитических методов органической химии, учение о равновесиях реакций органических соединений, кинетику химических реакций органических соединений и т. д. Естественно, что указанный отдел теснейшим образом связан не только с теорией химического строения, но и с рядом глав физической химии— химической кинетикой, химической термодинамикой, теорией катализа, теорией растворов и т. д. [c.43]

Изложение всех вопросов аналитической химии неводных растворов, тесно переплетающейся со смежными областями науки (неорганической, органической и физической химией, электрохимией и термодинамикой неводных, растворов и др.), освещающими основные аспекты соответствующих разделов химии неводных растворов, представляет собой нелегкую задачу. Попытка всестороннего освещения этой темы в небольшой но объему монографии, к сожалению, практически безнадежна. [c.5]

Дальнейшим шагом по пути развития теоретических основ аналитической химии является выход за пределы теории химического равновесия. Привлечение кристаллохимии, термодинамики позволило найти точные корреляционные зависимости между аналитическими свойствами ионов и атомов. Это представляется важным шагом на пути поисков методов прогнозирования аналитических реакций и методов качественного и количественного определения. Особенно перспективным является привлечение квантовой химии для разработки теоретических основ аналитической химии. Правда, подобные попытки предпринимаются только последние 5—8 лет. Усилилась связь с математикой. Некоторые теоретические аналитические расчеты констант устойчивости комплексов, протолитических реакций в усложненных условиях не могут быть осуществлены обычными математическими методами и требуют применения электронных вычислительных машин. В научно-исследовательскую работу ио аналитической химии все больше и больше проникают математические методы планирования эксперимента. В дальнейшем, по-видимому, должна быть создана программа, согласно которой ЭВМ будет выдавать рекомендации для качественного и количественного определения основных составляющих в присутствии посторонних веществ. [c.311]

Руководство включает основные теоретические положения неорганической, органической, физической и аналитической химии, электрохимии, термодинамики, сведения по техническому анализу, общей химической технологии, примеры решений типовых задач. Приведен обширный справочный материал по продуктам основного неорганического и органического синтеза, по строительным материалам, удобрениям, лекарственным веществам и т, д. Справочное руководство рассчитано на студентов, лабдрантов вузов и заводских лабораторий. [c.2]

В части Б, написанной доц. К.-Х. Хекнером (термодинамика и кинетика) и проф. Р. Ландсбергом (электрохимия), мы ввели безразмерные переменные и пояснили преимущества их употребления. Кроме того, в главу, посвященную электрохимии, включен раздел, посвященный уравнению Лютера. Д-р В. Шмидт — автор первых разделов части В — написал дополнительный раздел по химии твердого тела, а в целом часть В сокращена. Некоторые дополнения внесены в главу Количественный анализ части Г. В эту часть внесены существенные изменения в соответствии с современными воззрениями. Главы Методы и проблемы анализа следовых количеств веществ и Теория измерений в аналитической химии паписаны заново. [c.7]

Дальнейшее развитие теории аналитической химии связано с открытием Н. Н. Бекетовым (1827—1911) равновесия при химических реакциях и закона действующих масс К- М. Гульдбер-гом (1836—1902) и П. Вааге (1833—1900). Появление в 1887 г. теории электролитической диссоциации С. Аррениуса (1859— 1927) дало в руки химикам-аналитикам эффективный количественный метод управления химическими реакциями, а успехи химической термодинамики еще больше расширили эти возможности. Существенную роль сыграла монография В. Оствальда (1853—1932) Научные основы аналитической химии в элементарном изложении , вышедшая в 1894 г. Большое значение для развития окислительно-восстановительных методов аналитической химии имели работы Л. В. Писаржевского (1874—1938) и Н. А. Шилова (1872—1930) по электронной теории окислитель-но-восстановительных процессов. [c.11]

В учебнике изложены три основных раздела физической химии— строение вещества, химическая термодинамика и химическая кинетика, необходимые для осмысленного восприятия неорганической, органической и аналитической химии. Он составлен на основе курса лекций, читаемого авторами на протяжении ряда лет студентам факультета естественных наук Новосибирского университета, специализирующимся по химии и биологии. Главная особенность данного учебника, отличающая 6Р0-0Т других существующих курсов физической химии, состоит в том, что он предназначен для студентов перЙ огр курса. Поэтому изложение основных идей и понятий физичe к6й xимии опирается на знания в объеме школьных программ по химии,-физике и математике. [c.3]

Рассматриваются основные вопросы аналитической химии — протолитические и редоксиравновесия, равновесия комплексообразования, равновесия между твердой и жидкой фазами. Излагаются основы химической термодинамики и кинетики. Разбираются химические, электрохимические и фотометрические методы определения веществ, точность определений в количественном анализе, маскирование и методы разделения Во 2-е издание (1-е— 1980 г.) включены электродные равновесия и процессы и фотометрия. [c.2]

Термодинамика отвечает иа вопросы о том, почему происходит реакдия и как в ходе реакщш изменяется полная энергия системы- При этом рассматриваются только характеристики исходных веществ и конечных продуктов. Классическая методология аналитической химии опирается на термодинамические константы, которые определяют, измерив некоторое свойство реакщгонной системы в равновесном состоянии. Кинетика же отвечает на такие вопросы, на которые термодинамика не дает убедительного ответа, напрнмер, какой механизм лежит в основе превращения реагирующих веществ в конечные продукты, сколько времени занимает этот процесс, какими свойствами обладают промежуточные соединения, образующиеся и расходующиеся в ходе реакции, какова энергия их образования и разрушения- Огромное число методов современной аналитической химии базируется на кинетических параметрах, получаемых из расчетов скорости реакции как функции изменений концентраций каких-либо реагентов или продуктов во времени. Кроме того, знание кинетических констант позволяет выяснять механизмы реакций и использовать их в дальнейшем для учета нестехиометрических взаимодействий- Однако только совокупность [c.318]

В историческом плане физике полимеров сильно не повезло. Если химия полимеров долго плелась в хвосте технологии, то физика до сравнительно недавнего времени исполняла служебную аналитическую роль при химии (пресловутое охарак-теризование полимеров). Четкие самостоятельные проблемы физика полимеров — как специальный раздел молекулярной физики и физики твердого тела — стала обретать в первой половине бО-х гг., когда в нее стали вторгаться чистые физики, а не переучившиеся химики (к числу коих относится даже такой бесспорный физик, как Флори недаром Нобелевскую пре-мню он получил по химии...). Первым из них был Терелл Хилл его монография Термодинамика малых систем открыла новый подход к фазовому дуализму полимеров из примитивного механического триединства каучуков и резин, объединяющих в себе свойства трех обычных агрегатных состояний, он превратился в молекулярно-физическую концепцию со своим специфическим статистико-механическим формализмом. Вкратце, суть его сводится к тому, что любое состояние полимера на фазовой плоскости или в фазовом пространстве определяется самостоятельными, хотя и взаимозависимыми вкладами отдельных макромолекул (малых систем по Хиллу) и ансамбля этих макромолекул (большой системы). [c.3]

Химическая термодинамика является одним из важнейших разделов физической химии. На фундаментальные принципы термодинамики опираются практически все теоретические представлении равновесного состоянии исследуемых объектов. Поэтому глубокое понимание основ химической термодинамики является основным условием успешного освоеши любых разделов теоретической химии (общей, неорганической, органической, аналитической, коллоидной и т. д.). [c.7]

ДАР применяют в физической химии для широкого круга исследований в области кинетики, катализа, электрохимии, термодинамики ионных процессов в неводных растворах в органической химии — для изучения механизмов органических реакций, для ускорения медленно протекающих химических процессов, увеличивающих свои скорости в неводных растворителях в сотни тысяч и миллионы раз в аналитической химии для разработки новых методов анализа неводных растворов, экстракции, дифференциро ванного титрования многокомпонентных смесей электролитов, которое невозможно осуществить в водных растворах, и т. д. [c.24]

Область аналитической химии, в которой используется электрохимия, называется электроаиалитической химией [1]. При анализе состава проб методами электроаналитической химии обычно измеряют три параметра потенциал, силу тока и продолжительность электродного процесса. В этой главе рассматри-ьаются некоторые вопросы, относящиеся к электродным потенциалам. Измерения силы тока и продолжительности электродной реакции рассмотрены в гл. 14. Электродные потенциалы, возникающие в классическом гальваническом элементе, имеют огромное теоретическое и практическое значение для понимания многих вопросов не только электроаналитической химии, но также и термодинамики и химического равновесия, включая и измерение констант равновесия. [c.239]

Ч. I посвящена обшрм вопросам аналитической химии т. 1, 1959 — методы аналитической химии, ошибки анализа, точность и оценка данных эксперимента, отбор пробы, равновесие и термодинамика реакций, электродный потенциал, сила кислот и оснований, равновесие в неводных средах, комплексообразование, растворимость и образование осадков и другие вопросы, имеющие теоретическое и прикладное значение т. 2, 1961 — неорганические реагенты для отделения, окислительно-восстановительные реагенты, реагенты, применяемые для комплексообразования, экстрагирования и колориметрии т. 3, 1961 — экстракция, осаждение и кристаллизация, теория соосаждения, методы хроматографического разделения т. 4, 1963 — электрохимические методы анализа и методы анализа, основанные на применении магнитного поля т. 5, 1964 — оптические методы анализа т. 6, [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология