Закон энергетики

Пока у нас нет никаких данных для рещения вопроса о природе этих сил, попробуем на основании закона Кулона вычислить энергию системы из двух зарядов. Для химика сведения об энергии всегда важны, так как законы энергетики оказались исключительно плодотворными и надежными средствами изучения химических систем. Предположим, что начальное расстояние между зарядами равно Г[. Пусть оно возрастает до гг. Увеличение энергии системы АЕ равно работе соответствующей изменению расстояния от Г до Г2. [c.10]

Учение о химическом равновесии, некоторые положения которого были изложены в предыдущей главе, являются составной частью термодинамики. В настоящее время наряду с термодинамикой равновесных систем успешно развивается термодинамика необратимых процессов, приобретаю/цая большое значение в самых различных областях науки и техники, в частности при изучении биологических процессов. Химическая термодинамика—один из разделов термодинамики равновесных систем — вскрывает основные законы энергетики химического равновесия. [c.60]

Таким образом, работы Оствальда по катализу в целом противоречивы они внесли в учение о катализе и позитивные и некоторые негативные моменты. Позитивный вклад Оствальда в катализ, как это хорошо видно, вытекает из его экспериментальных работ по кинетике гидролитических реакций, негативные же моменты — преимущественно из его общих суждений, основанных на законах энергетики . Здесь ясно видно влияние энергетизма Оствальда на его научную деятельность. [c.84]

В металлических проводниках электрический ток представляет собой движение этих электронов при силе тока в 1 ампер 6,3 10 электронов протекают в секунду через поперечное сечение проводника. Для того чтобы понять это, мы должны воспользоваться нашими познаниями в строении атомов химических элементов. Явления радиоактивности, а также исследования с помощью рентгеновских лучей, привели к заключению, что атомы состоят из положительно заряженного ядра, окруженного системой отрицательно заряженных электронов, которые мы можем сравнить с планетами нашей солнечной системы ). Несмотря на то, что носителем атомной массы является ядро, объем последнего ничтожен по сравнению с измерениями атома диаметр ядра для различных элементов выражается величиной порядка 10 см. Кроме положительных зарядов ядро содержит также и отрицательные электроны, которые можно рассматривать как связующее вещество . Избыток положительных зарядов указывает порядковое число данного элемента оно определяет такке и количество электронов, вращающихся вокруг ядра, так как по отношению к внешней среде атом является электрически нейтральным,. Электроны вращаются вокруг ядра нормального атома на более или менее отдаленных и наклоненных друг к другу эллиптических орбитах — так называемых дискретных и свободных от излучения квантовых орбитах. Внешние воздействия могут перебрасывать электроны с одной орбиты на другую. Часто (но не всегда) ) электроны, находящиеся на внешней орбите, легче всего отщепляются. Эти легко отщепляющиеся электроны играют роль при многих реакциях, поскольку последние вообще возможны с точки зрения общих законов энергетики, и поэтому их назы- вают у электроположительных элементов электронами валентности. [c.18]

Оствальд пытался доказать, что гомогенные неустойчивые системы не могут существовать иначе, как в состоянии превращения . Для этого он использовал законы энергетики , являющиеся, по его мнению, самым надежным основанием общих заключений . Эти законы,— говорил он,— не определяют численную величину скорости, которая должна при этом осуществляться они требуют только, чтобы эта скорость не была строго равна нулю, а имела конечную величину [9]. Но, во-первых, Оствальд не учитывает, что здесь может быть надежная защита для сохранения неустойчивости системы (например высокая энергия активации) в течение неограниченно долгого времени. Во-вторых, выражаясь его же словами, мера времени или скорость химических реакций не устанавливается законами энергии [3, стр. 220]. И, наконец, в-третьих, с положением [c.83]

Создается физическая химия на основе теории превращения энергии и периодического закона Д. И. Менделеева. Под влиянием кризиса буржуазной физики, начавшегося в конце XIX в., часть физико-химиков скатывается в идеализм, в энергетику (Оствальд, Дюгем), отрывает движение от материи. В связи с тем, что ведущей областью химии становится физическая химия, ярко свидетельствующая о диалектическом характере физических и химических процессов, данный период можно назвать периодом физической химии, основанной на сочетании законов атомизма с законами энергетики. [c.85]

Так в анализе химических процессов космоса вырисовывается растущая роль закона Менделеева, в котором законы энергетики и уровни энергии управляют отдельными клетками, перемещая элементы и сочетания их во времени и пространстве. [c.128]

Как предполагается решать эту проблему Согласно закону США, Президент обязан выбрать два постоянных места захоронения из нескольких, предложенных Департаментом по энергетике. Комиссия по ядерному регулированию также должна к 1989 году разрешить или запретить использование первого из них, а Департамент по энергетике должен быть готов начать в нем захоронения к 31 января 1998 года. Любой штат или индейская резервация, выбранные как место размещения отходов, имеют право вето. Это вето может быть отвергнуто объединенными действиями обеих палат Конгресса США. Если предложенная территория отвергается, то поиск места постоянного захоронения должен быть продолжен. [c.360]

В этой главе дано обоснование представлений об энергетике химических реакций, которые были введены в гл. 2. Хотя существует много способов рассмотрения первого закона термодинамики, мы ограничили наше обсуждение теми аспектами, которые играют наиболее важную роль для химиков, интересующихся теплотами реакций и энергиями связей. [c.35]

В свете энергетики и периодического закона в пособии излагаются основы учения о строении атома (планетарная и волновая модели), методы валентных связей и молекулярных орбиталей, явления гибридизации, линейного и пространственного Сопряжения связей, расщепления энергетических уровней -орбиталей центрального атома приводится описание невалентных сил взаимодействия. [c.240]

Достигнуты существенные успехи в решении другой проблемы энергетики — прямого преобразования энергии топлива в электрическую — с помощью метода МГД. В его основе заложен следующий принцип струя плазмы с высокой скоростью пропускается через камеру, в которой поддерживается однородное магнитное поле. В соответствии с законом электромагнитной индукции в струе плазмы возникает электродвижущая сила, величина которой определяется произведением напряженности магнитного поля и скорости струи плазмы. Если в сосуде, где движется струя плазмы, по краям струи помещены электроды, замкнутые на сопротивление, то в струе плазмы перпендикулярно направлению ее движения, а также во внешней цепи течет постоянный электрический ток. При этом кинетическая энергия направленного движения плазмы превращается в работу электрического тока во внешней цепи. Метод МГД не требует для своего осуществления применения громоздких движущихся частей, как это имеет место в генераторах тока тепловых электростанций, и дает высокие коэффициенты полезного действия (достигающие 50—55%). Однако на пути широкого внедрения МГД-генераторов имеется ряд трудностей инженерного характера, которые к настоящему времени полностью еще не преодолены. [c.254]

Возникновение рентгеновских спектров связано с перемещением электронов, расположенных близко к ядру. Казалось бы, закон Мозели свидетельствует об отсутствии периодичности в свойствах внутренних электронов. Однако уравнение (П.2) справедливо только потому, что в данном случае речь идет об изменении энергетики электрона с одинаковым набором значений квантовых чисел по ходу возрастания порядкового номера. При этом условии энергия связи электрона с ядром будет плавно увеличиваться с возрастанием заряда ядра. Если же рассматривать высокие энергии ионизации, то они будут периодической функцией 2, так как в этом случае мы будем иметь дело с электронами, обладающими различным набором квантовых чисел. [c.59]

Основными задачами применения термодинамического метода к химическим процессам является выявление закономерностей в энергетике протекающих процессов, их направленности и глубины протекания на основе законов термодинамики. [c.149]

С помощью первого закона термодинамики устанавливаются такие характеристики вещества, функции состояния, как внутренняя энергия и и энтальпия Н. Характер их изменения в химических процессах, т. е. энергетика химических реакций, имеет, очевидно, важнейшее значение для их характеристики и практических приложений. [c.169]

В этом разделе мы рассмотрим причины реакционной способности электронно-возбужденных состояний, связанные с особенностями распределения электронов в возбужденных частицах. Как мы уже видели в разд. 5.2, столкновительная передача энергии может быть эффективной только в адиабатических процессах, протекающих по непрерывной потенциальной поверхности, которая связывает реагенты с продуктами. Говорят, что в этом случае реагенты и продукты коррелируют. Наиболее важны правила корреляции электронного спина. Так как квантовое число S является достаточным для описания систем, то общий электронный спин сохраняется. Такое утверждение не согласуется с представлениями о том, что триплетное состояние сенсибилизатора, подобного бензофенону, возбуждает триплет акцептора, хотя энергетика системы также может определять преимущественное образование триплета по сравнению с синглетом (см. разд. 5.6). Аналогичные доводы применимы к сохранению спина в таких реакциях, как присоединение, отщепление или обмен, в которых происходят химические изменения. По этому правилу нельзя сказать, будет ли протекать реакция, а только можно сказать, пе запрещена ли она законами квантовой механики. Адиабатической реакции могут препятствовать другие факторы, такие, как высокая энергия активации или чрезмерные геометрические искажения. При дальнейшем изложении материала в этом разделе всегда будут иметься в виду правила, разрешающие реакцию, но не определяющие ее вероятность [c.155]

Настоящая глава содержит попытку изложить ряд фактов, свидетельствующих о том, что химия на путях научного предвидения не затронула еще многих возможностей пока она их лишь намечает. В частности, благодарной почвой для размышлений является тема об энергетике химических связей как о пробном камне для отыскания неизвестных еще истин о строении Системы, о природе Периодического закона, о своеобразии индивидуальностей химических элементов, подчиненных общему гармоническому порядку природы. [c.308]

Закон Гесса позволяет решить ряд задач теоретического и прикладного характера в области энергетики химических реакций и многих смежных областях рассчитать тепловой эффект реакции, прямое калориметрическое исследование которой практически неосуществимо или связано с большими трудностями, и т. д. Например, процесс превращения графита в алмаз нельзя про- [c.28]

Уравнение Ван-дер-Ваальса. В предыдущих главах рассмотрены соединения атомов одного или разных элементов, связанные прочными ковалентными, ионными или металлическими силами химической связи. Пространственное распределение этих сил определяет расположение атомов или ионов в соединении, создавая стройную картину структуры. Однако наряду с этими силами, определяющими основу энергетики и структуры вещества, существуют иные, значительно более слабые межмолекулярные или остаточные силы невалентного происхождения. Наличие таких сил проявляется, в частности, в неподчинении газов, находящихся под большим давлением, закону Менделеева—Клапейрона, в способности всех газов конденсироваться при соответствующих температурах и давлениях, в так называемом эффекте Джоуля — Томсона (изменение температуры газа, продавливаемого через пористую перегородку). [c.346]

Обмен энергией между изучаемой системой и внешней средой описывают законы, которые изучает термодинамика. Применение законов термодинамики в химии позволяет решить вопрос о принципиальной возможности различных процессов, условиях их осуществления, определить степень превращения реагирующих веществ в химических реакциях и оценить их энергетику. [c.89]

В первую очередь следует остановиться на реакциях ионного обмена. Почвоведы, особенно К. К. Гедройц, выявили основные закономерности ионного обмена в глинах, которые были существенно дополнены И. Н. Антиповым-Каратаевым [2]. Для ионного обмена установлены такие закономерности обычных химических реакций, как эквивалентность, обратимость, подчинение закону действия масс. Однако эти реакции протекают лишь на поверхности глинистых частиц и ограничены величиной обменной емкости. Продукты реакции имеют переменный состав, который не может быть выражен обычными стехиометрическими формулами. Специфичны и селективность обмена, зависимость его от кристаллохимических особенностей, неравноценности адсорбционных позиций, свойств обменных ионов и некоторых других факторов. Существенна при этом энергетика процесса. Чем больше разница энергий поглощения", тем резче проявляется неоднородность адсорбционных мест. С другой стороны, константы обменной реакции, характеризующие энергию поглощения, зависят от природы сорбента. По И. И. Антипову-Каратаеву [2], [c.60]

Динамический характер обратимых реакций становится более очевидным при рассмотрении констант скорости для прямого и обратного процессов. Примечательно, что законы химического равновесия были установлены сначала в результате осмысливания причин, влияющих на скорость реакций, а не путем непосредственного изучения равновесий. Впоследствии оказалось возможным установить количественную зависимость между свойствами равновесий и энергетикой реакций. Эти вопросы рассматриваются в рамках химической термодинамики, которой посвящена гл.17. [c.238]

В течение 90-х гг. прирост мощностей первичной перегонки и ряда процессов вторичной переработки способствовали тому, что объемы выпуска моторных топлив возросли. Это позволило практически отказаться от их импорта. Однако растущий спрос в котельном топливе для нужд энергетики, нафты для нефтехимической промышленности, сжиженных газов для промышленности синтетического каучука и коммунально-бытового сектора вынуждают сохранять на достаточно высоком уровне импорт этих нефтепродуктов. Существенное воздействие на состояние японского рынка нефтепродуктов оказало принятие в апреле 1995 г. закона о либерализации импорта нефтепродуктов. [c.132]

Любое биологическое превращение связано с энергией и для понимания метаболических процессов необходимо знание основных положений биоэнергетики. Энергетика любой системы - предмет изучения термодинамики, и ее законы универсальны, но для живых систем существуют некоторые особенности. [c.72]

Для 60-х г. методическое решение разработанной таким образом программы было достаточно прогрессивно, так как она вводила учащихся в круг химических понятий постепенно, переходя от теории к теории. Индуктивный подход обеспечивал сначала накопление фактов, способствовал неформальному усвоению материала. Периодические обобщения позволяли постепенно переходить к дедукции. По мере изучения теорий у учащихся развивались умения строить прогнозы. Замечания нетерпеливых критиков сводились в основном к недостаточному углублению содержания, неполному отражению в нем современных достижений химической науки. Вероятно, поэтому такой методический подход оказался жизнеспособным и перестройка курса в настоящее время ограничивается введением некоторых дополнительных тем. Например, вводится дополнительная тема Химическая реакция . Некоторые программы выделяют в качестве специального раздела химический язык, методы химии, энергетику химических реакций, исторические сведения, дополнительно вводят законы и другие углубляющие содержание сведения, но стержень при этом остается. Этот стержень — изучение вещества. [c.34]

В содержание факультативного курса Основы общей химии входят наиболее общие химические теории, рассматриваемые более углубленно и подробно, чем в основном курсе. Большое внимание уделено теории строения вещества, химической энергетике, химической кинетике и термодинамике и теории растворов. Некоторое внимание уделено химии элементов — неметаллов и металлов, изучаемой тем не менее обобщенно, а также историческим сведениям о развитии химической науки, ее законов и теорий. [c.196]

Закономерности возникновения и протекания химических реакций в школьном курсе химии выражены отдельными взаимосвязанными понятиями об энергетике, скорости химической реакции, катализе и химическом равновесии. В разделах об энергетике химических реакций даны понятия об экзо- и эндотермических реакциях, тепловом эффекте химических реакций, а также об энергии активации. Скорость химической реакции рассматривается как изменение концентрации в единицу времени. Формула закона действия масс дается без учета стехиометрических коэффициентов в качестве показателей степени разбирается только пример, когда каждый коэффициент равен 1. Химическое равновесие изучается как равенство скоростей прямой и обратной реакций, указываются способы смещения равновесия (качественный аспект). [c.275]

Оствальд пытался доказать, что гомогенные неустойчивые системы не могут существовать иначе, как в состоянии превращения . Для ЭТ0Г.0 он использовал законы энергетики , являющиеся, по его мнению, самым надежным основанием общих заключений . Эти законы,— говорил он,— не определяют численную величину скорости, которая должна при этом осуществляться они требуют только, чтобы эта скорость не была строго равна нулю, а имела конечную величину [9]. Но, во-первых, Оствальд не учитывает, что здесь может быть надежная защита для сохранения неустойчивости системы (например, высокая энергия активации) в течение неограниченно долгого времени. Во-вторых, выражаясь его же словами, мера времени или скорость химических реакций не устанавливается законами энергии [3, стр. 220]. И, наконец, в-третьих, с положением о естественной скорости трудно согласовать положение о Д1а-лой вероятности протекания реакций между абсолютно чистыми веществами, выдвинутое тоже самим Оствальдом. Самое главное в критике оствальдовского допущения естественных скоростей заключается в практической невозможности их учета в тех случаях, когда реакция не происходит без катализаторов. Поэтому, не отрицая возможности медленного протекания некоторых реакций, ускоряемых катализаторами, в целом это допущение не выдерживает критики. [c.83]

Характб рнейшей особенностью всех коллоидов является их самопроизвольное изменение во времени. Многочисленными исследованиями установлено, что спонтанные изменения в коллоидных системах идут в направлении, определяемом вторым законом энергетики. Процесс направленных самопроизвольных изменений называется старением коллоидов. [c.310]

Первоначальная скорость, с которохг проходит реакция, нисколько не предопределяет возможности или невозможности каталитического процесса. Законы энергетики,— говорит Оствальд,— не предписывают никакой определенной величины скорости, которая должна при этом иметь место. Они требуют только, чтобы эта величина не была равна нулю , т. е. чтобы система находилась в состоянии изменения, а не в состоянии покоя. [c.65]

Гос5 дарствеиному ко,митету СССР по науке и технике. Министерству атомной энергетики и промышленности СССР, Государственному комитету СССР по охране природы, Государственному комитету СССР по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и атомной энергетике. Министерству здравоохранения СССР, Министерству юстиции СССР с участием Академии наук СССР подготовить проект Закона об использовании атомной энергии и ядернон безопасности. [c.232]

В 1950-х годах компании по производству коммунальных услуг отказывались развивать ядерную. энергетику до тех пор, пока Конгресс не одобрил акт Прайса-Андерсона в 1957 г. Этот закон ограничивает выплаты компаний или федерального правительства в случае, если произойдет авария на атомной станции, 560 миллионами долларов. Страховые компании не страхуют от опасности радиаци 1. [c.361]

Принимая во внимание тенденцию к увеличеиию единичной мощности агрегатов ХТС, отметим, что все большую роль в экономике химического предприятия играет энергетика. Значительные энергетические нагрузки и появление в связи с этим в ХТС новых элементов, таких как котлы-утилизаторы, паровые турбины, абсорбционно-холодильные установки, требуют учета не только количественных, но и качественных характеристик работоспособности энергетических потоков ХТС. Эта задача решается с позиций эксергетического анализа с использованием как 1-го, так и 2-го законов термодинамики. Совмещение технико-экономического анализа с эксергетическим принципом привело к появлению новой термоэкономической концепции в оценке эффективности ХТС. С позиций термоэкономики эффективность ХТС определяется на основе экономической оценки преобразования потоков эксергии в виде термоэкопоми-ческого критерия оптимизации. [c.336]

Анализируется зависимость параметров ударной волны от энергетики и химии конденсированных взрывчатых веществ, устанавливается связь между массой ВВ и избыточным давлением взрыва подчеркивается значение закона Хопкинсона. [c.580]

Энергетика химических превращений. Внутренняя энергия. Энтальпия. Энтальпия образования. Закон Гесса. Термохимические расчеты. Направление химических реакций. Энергетический и энтропийный факторы. Энергия Гиббса, Энергия Гиббса образования. Химическое равновесие. Характеристика глубины протекания процесса. Константа химического равновесия. Смещение химического равновесия. Химическая кинетика. Энергия активации. Активированный комплекс. Механизм химических реакций. Катализ. Управление глубииой и скоростью химического процесса. [c.112]

Современная биология широко использует физическую химию. Все процессы в живом организме связаны с превращением вещества и энергии, а именно эти превращения изучает физическая химия. Основоположник отечественной физиологии И. М. Сеченов писал Физиолог — это физико-химик, имеющий дело с явлениями в животных организмах . Ту же мысль высказал позднее другой выдающийся физиолог — И. П. Павлов ...клетка в некотором отношении похожа на физико-химичес-кую лабораторию. Понятно, что там надо ждать и всех тех явлений, которые бывают при физико-химических процессах . Для иллюстрации справедливости этих высказываний достаточно перечислить некоторые актуальные проблемы современной биологии, решение которых основано на применении законов физической химии термодинамика и энергетика биопроцессов, осмотические явления и мембранные равновесия, окислительно-восстановительные процессы и редокс-потенциалы в физиологических средах, кинетика биологических процессов, ферментативный катализ и т. д. [c.8]

Для развития атомно-молекулярного учения большую роль сыграли обобщающие закономерности, позволившие до создания учения о. статике и динамике процессов решить вопросы об энергетике процессов, скоростях их протекания, равновесии и влиянии на них внешних условий. К числу таких закономерностей следует отнести закон Гесса, закон действующих масс Гульдберга и Вааге и принцип Ле Шателье. [c.29]

Энергетика химических процессов, К числу энергетических характеристик процесса относятся изменения энтальпии АН и изобарной теплоемкости АСр. Из уравнения первого закона термодинамики (И1.1) с учетом только работы против сил внешнего давления при р = сопз1 следует, что [c.154]

Одна из важнейших количественных характеристик растворов, связанная через закон действующих масс с энергетикой процессов растворения,— концентрация раствора. Поэтому целесообразно вспом-1шть некоторые наиболее используемые способы выражения концентраций, кроме уже упомянутых молярности и молярной доли следует знать массовую и объемную доли, моляльнуга концентрацию (моляль-ность), титр. [c.78]

В энергетике катализаторы выступают каа< факторы отрицательные, приводя к развитию нежелательных процессов как, например, доокясленис SO2 в S0 или интенсификация растворения железа ири водных обмывках регенеративных воздухонодогревателей. Поэтому знание законов катализа открывает принципиальные воэмож-иости устранить или затормозить нежелательные процессы. [c.94]

Д. служит основой мн. распространенных техн. операций спекания порошков, химико-термич. обработки металлов (напр, азотирования и цементации сталей), гомогенизации сплавов, металлизации и сварки материалов, дубления кожи и меха, крашения волокон перемещения газов с помощью т. наз. диффузионных насосов. Д -одна из стадий многочисл. химико-технол. процессов (напр., массообменных) представления о диффузионном переносе в-ва используют при моделировании структуры потоков в хим. реакторах и др. Роль Д. существенно возросла в связи с необходимостью создания материалов с заранее заданными св-вами для развивающихся областей техники (ядерной энергетики, космонавтики, радиационных и плазмохим. процессов и т. п.). Знание законов, управляющих Д, позволяет предупреждать нежелательные изменения в изделиях, происходящие под влиянием высоких нагрузок и т-р, облучения и т.д. Закономерностям Д. подчиняются процессы физ.-хим. эмиграции элементов в земных недрах и во Вселенной, а также процессы жизнедеятельности клеток и тканей растений (напр., поглощение корневыми клетками N, Р, К-осн. элементов мннер. питания) и живых организмов. [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология