Химические реакции обменные, определение возможности

В открытых системах окислительный потенциал наряду с термодинамическим значением приобретает роль кинетического фактора среды. К таким относятся системы, в которых протекают химические реакции, как правило необратимые, при непрерывном, поступлении исходных веществ и удалении продуктов реакции. Открытыми системами являются все биологические системы, в которых идет непрерывный обмен веществ, как-то бактериальные культуры, ткани животных и человека, в ряде случаев почвы и т. п. К ним относятся также многие промышленные среды при непрерывном ведении технологического процесса. В каталитических окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в открытых системах, максимальная скорость процесса связана с определенной величиной окислительного потенциала. В результате этого в среде на каком-то отрезке времени устанавливается стационарное состояние, характеризуемое определенной величиной потенциала. Изменение величины окислительного потенциала, например, в бактериальной культуре, может вызвать изменение направления биохимических процессов. Включение или выключение той или иной ферментативной системы вследствие изменения окислительного потенциала может привести к преимущественному протеканию какой-либо одной реакции из множества возможных параллельных реакций. Экспериментальные подтверждения этого положения приведены в 18. [c.45]

Возможность выделения двух конкурирующих фаз — алмаза и графита — существенно усложняет процесс кристаллизации. В кинетике гетерогенных химических реакций широко используются понятия и определения, заимствованные из учения о гомогенных химических реакциях. Во многих случаях это вполне оправданно, например, при каталитических реакциях. Во многих же гетерогенных процессах, например, процессах роста и травления кристаллов, происходит обмен веществом между газовой и твердой фазами, что приводит к ряду принципиальных особенностей гетерогенных реакций, идущих с образованием новой фазы. Эти особенности позволяют выделить физико-химический синтез веществ в качестве отдельного направления химического (неорганического и органического) синтеза, подобно тому как в настоящее время из общих методов анализа выделился физико-химический анализ. [c.22]

Модель, предложенная Дэвидсоном для описания химической реакции в кипящем слое, основана на допущении, что реакция протекает только в непрерывной фазе. Анализ модели сосредоточен на определении максимальных возможных размеров пузырей, причем размеры принимаются постоянными по высоте слоя. Принимается, что обмен газом между пузырем и непрерывной фазой осуществляется путем молекулярной диффузии и просачивания газа из плотной фазы в пузырь. [c.102]

Каждый фермент действует только на одно определенное вещество или на группу веществ, обладающих близкой структурой. Он осуществляет реакцию определенного типа, расщепляет связи определенной структуры. Это, может быть, наиболее характерное свойство фермента называется его специфичностью. Специфичность действия ферментов — важнейшее биологическое явление. Без него невозможен направленный обмен веществ в природе и, следовательно, сама жизнь. Биологические катализаторы не только регулируют скорость химических реакций в клетках, но определяют, какие вещества должны подвергнуться превращению. Взаимосвязанное действие ферментов как бы организует жизненные процессы, выбирает, вовлекает те или иные вещества в реакции и, кроме того, определяет из различных возможных путей тот необходимый, может быть, единственный путь, по которому должен идти процесс. Специфичность ферментов может выражаться по-разному. [c.57]

Возможность проведения количественных измерений во времени и при определенных температурных условиях обусловливает применимость ЯМР-спектроскопии для физико-химических исследований, в первую очередь для изучения кинетики химических реакций. Работа облегчается в тех случаях, когда удается найти подходящий критерий для наблюдения за реакцией — например, изменение химического сдвига интенсивного сигнала метильной группы и т. п. Метод ЯМР широко применяется для исследования кинетики обменных процессов (протонный обмен, конформационные превращения), а также для изучения водородных связей и различного вида ассоциаций. Возможность проведения физико-химических исследований ограничивается относительно низкой чувствительностью приборов, что не позволяет производить столь необходимые измерения при значительном разбавлении. [c.49]

Рассмотренный выше принцип определения путей перемещения атомов или групп атомов при химических реакциях применялся для исследования ряда процессов (например бензидиновой и водородной перегруппировок, а также перегруппировки Клайзена и др.). Он, по-видимому, дает однозначные результаты только в тех случаях, когда мигрирующая группа взаимодействует с добавленным реагентом. Так, например, если сульфогруппа мигрирует, обмениваясь с добавленным сульфатом, то ее промежуточное отщепление выясняется однозначно. Если же перемещение этой группы не сопровождается изотопным обменом, то, строго говоря, не ясно, действительно ли оно происходит без стадии промежуточного освобождения, так как возможны случаи и условия, когда отщепившаяся сульфогруппа снова связывается столь быстро, что ее обмен с радиоактивным сульфатом не успевает пройти. [c.463]

Избирательное поглощение ионитами определенных избранных ионов доказывает, что обмен ионов на синтетических ионитах — смолах, сульфоугле и буром угле является гетерогенной химической реакцией. Таким образом, исключается возможность трактовки процесса ионного обмена на этих ионитах, как процесса физической сорбции ионов диффузным слоем коллоидных частиц ионита. [c.56]

Жидкие азотные удобрения имеют некоторые особенности, которые следует учитывать при их использовании. В почву их вносят на определенную глубину. Введенный в почву аммиак поглощается в основном по типу обменной адсорбции. Возможно также соединение его со свободными фенольными, карбоксильными, спиртовыми или другими активными группами перегнойных веществ. Помимо химической, происходит и физическая адсорбция аммиака, которая, по-видимому, имеет наибольшее значение на почвах, обладающих нейтральной или щелочной реакцией. Меньшая часть аммиака фиксируется необменной минеральной частью почвы. [c.47]

Ферменты по химическому составу представляют собой вещества белковой природы, которые способны катализировать определенные химические процессы. Однако, в отличие от обычных катализаторов, каждый фермент может катализировать строго определенные реакции. Благодаря такой тонкой специфичности ферментативного катализа возможна строгая упорядоченность и теснейшая взаимосвязь отдельных ферментативных реакций, которые в своем закономерном сочетании создают лежащий в основе жизни биологический обмен веществ. Они выполняют в организме функции, связанные с проявлением жизни, в том числе функции пластические, энергетические, обусловливая особую. свойственную данному виду организмов, направленность обмена [c.207]

Чувствительность обычных качественных реакций колеблется в пределах от 10 до 10 моль/л, что соответствует открываемому минимуму от 10 до 0,001 мкг. Развитие техники часто ставит перед аналитиками задачу определения меньших концентраций, порядка 10 —Ю моль/л. Это требует или применения более чувствительных реакций, что не всегда возможно, пли увеличения концентрации определяемого элемента — его концентрирования. Методы концентрирования нашли широкое применение в количественном и техническом анализах, но их сравнительно мало используют в качественном анализе, несмотря на их целесообразность. Концентрирование может быть осуществлено химическими и физико-химическими методами. Среди химических методов наибольшее значение имеют соосаждение и отгонка, среди физико-химических методов — экстракция и ионный обмен. [c.251]

Изучение способности того или иного газа поддерживать скорость мономолекулярной реакции используется как метод определения скорости передачи энергии от одних молекул другим. При давлении Р константа скорости разложения вещества А равна k . На рис. 39 приведена предварительно определенная зависимость относительных значений констант скорости( к/ков) распада вещества А от давления. При добавлении химически инертного газа В, давление которого равно Р, константа скорости разложения А увеличивается от к до к . Тогда по сравнению с А относительная эффективность вещества В в передаче энергии веществу А выразится отношением (Р ,—PJ/P. Выбрав, далее, кинетические диаметры столкновений, можно перейти и к оценке относительной эф фективности соударений (табл. 20). На основании данных табл. 20 можно сделать вывод, что эффективность процесса передачи энергии тем больше, чем сложнее молекула, однако скоро достигается предел эффективности, за которым не происходит ее дальнейшего увеличения с усложнением молекулы. Поэтому, возможно, правильно предположение теории мономолекулярных реакций об обмене энергией в каждом соударении молекул не слишком простого строения. Поскольку колебательно возбужденная, т. е. активированная двухатомная молекула в среднем существует в течение г 0 сек, соответственно периоду колебания, а промежуток времени между столкновениями при Р = [c.163]

Общая теория равновесной поликонденсации. Перейдем к рассмотрению более общего случая, считая, что активность любой функциональной группы зависит как от степени поликонденсации молекулы, к которой она принадлежит, так и от места, занимаемого ею в этой молекуле. Кроме того, будем учитывать возможные обменные реакции. В настоящем разделе, в отличие от предыдущего, химически различные функциональные группы обозначаются различными буквами, индексы у которых характеризуют отличие в активностях групп одинакового химического строения. В соответствии с этим назовем концевые А и В группы, соответственно, группами типов А,- и В , если они находятся на концах молекулы с i связями, т. е. в (Z = г + 1)-мере. Внутренние функциональные группы (связи) в рассматриваемых процессах все однотипны, но могут отличаться активностями в зависимости от положения в молекуле. Поэтому определим связь типа Qij, от которой, с одной стороны, в молекуле полимера имеется еще i связей, а с другой — у, причем отрезок макромолекулы с i связями содержит примыкающее к данной связи мономерное звено Sj. Таким образом, из определения следует, что связь Q,y обязательно принадлежит (Z = i + / 4- 2)-меру. [c.111]

Непористые реакционно-диффузионные мембраны отличаются от прочих химической формой связи компонентов разделяемой смеси и исходного материала мембраны. Химические реакции приводят к образованию новых веществ, участвующих в транспорте целевого компонента. Массоперенос компонентов разделяемой газовой смеси определяется не только внешними параметрами и особенностями структуры матрицы, но и химическими реакциями, протекающими в мембране. В подобных системах за счет энергетического сопряжения процессов диффузии и химического превращения возможно ускорение или замедление мембранного переноса, в определенных условиях возникает активный транспорт, т. е. результирующий перенос компонента в направлении, противоположном движению под действием градиента химического потенциала этого компонента. В сильнонеравновесных мембранных системах могут формироваться структуры, в которых возникают принципиально иные механизмы переноса, например триггерный и осциллирующий режимы функционирования мембранной системы. Обменные процессы такого рода обнаружены в природных мембранах, но есть основания полагать, что синтетические реакционно-диффузионные мембраны в будущем станут основным типом разделительных систем, в частности, при извлечении токсичных примесей из промышленных газовых выбросов. [c.14]

Особенно интересны результаты изучения гидридных фаз с широким интервалом однородности, например, в системах титан — водород, редкоземельный металл — водород. В пределах гидридной фазы, например, систем редкоземельный металл — водород по мере увеличения содержания водорода методами построения изотерм свойств с несомненностью доказывается непрерывный переход от соединения МеНг к МеНз, связанный с коренным изменением физических и химических свойств. Существование определенных соединений подтверждается и возможностью синтеза гидрида МеНг и производных МеНз обменными реакциями из растворов, и изучением изменения характера кристаллической решетки с возрастанием водорода в гидридной фазе. [c.190]

В газовых смесях протекают химические реакции, возбуждение и дезактивация колебательных и вращательных степеней свободы молекул, характеризующиеся временами Рхиы Ркол Рвр Поскольку установление равновесия но колебательным степеням свободы многоатомных молекул может происходить но нескольким каналам (в результате поступательно-колебательных, колебательно-колебательных и комплексных обменов энергий), то при расчете времен релаксации пользоваться соотношением Тр = [<( >Zo]" , где число столкновений =YkTlm%Г , Q — вероятность процесса, возможно, если есть некоторый основной механизм. Если имеется ряд параллельных механизмов (с близкими вероятностями), тогда для определения Тр необходимо решать систему релаксационных уравнений при начальных условиях Го, и 818соответствующих распределениям <1Т/(11 и р, г в струях. [c.196]

Известно, что все химические реакции сопровождаются тепловыми эффектами и тепло освобождается или поглощается при химических превращениях пропорционально количеству реагирующих веществ. Это позволяет использовать тепловой эффект реакции в качестве аналитического свойства (термометрические титрования, концентрационная термометрия) [1]. Если анализируемый раствор или используемый реагент содержит радиоактивный инертный газ (наиболее подходящим является Кг), то при этих определениях можно вместо изменения температуры измерять изменение относительной активности. Такое измерение более чувствительно, во многих случаях проще и дает возможность осуществлять анализ в микромасштабе. Здесь используется тот факт, что растворимость газа с повышением температуры пониноется. Для терморадиометрических определений можно использовать всевозможные реакции и процессы реакции комплексообразования и осаждения, окислительно-восстановительные, обменные, реакции присоединения, полимеризации, процессы конденсации, гидратации, хемосорбции, ионного обмена, растворения и т. д. [c.97]

Нри обменных реакциях тяжелая частица должна пройти через потенциальный барьер. Определение высоты этого барьера представляет задачу, которую сложно решить не только теоретически, но и экспериментальным путем, поскольку зависимость скорости химических реакций от температуры включает не только влияние этого параметра, но и влияние динамики столкновений частиц. Теоретически для расчета высоты барьера нужно знать поверхности потенциальной энергии сталкивающихся молекул. Сейчас они уточнены только для реакции Нг+Н -> Н- На, для которой справедливо адиабатическое приближение. Скорость и сечение этой реакции рассчитаны в работах [341, 342], где отмечается хорошее согласие расчета с экспериментом при низких и средних относительных скоростях. При больших скоростях наблюдается расхождение, которое объясняется возможной неадиабатичностью колебательных переходов. Для реакций с участием других атомов учет неадиабатичности является обязательным, что представляет сложную задачу [309, 342]. [c.81]

Практическое применение нашли обменные реакции для синтеза органических соединений, меченных изотопами водорода, 5 и радиогалогенами. Преимущества этого способа проявляются ярче всего при синтезе меченых веществ, получение которых синтетическими или биосинтетическими методами затруднено или невозможно. Выходы получаются высокие, чистота веществ в случае классических обменных реакций обычно выше, чем в химических синтезах, хотя при обменных реакциях нельзя забывать о возможности изомеризации или перегруппировок. Если в молекуле имеется несколько атомов обмениваемого элемента, то специфически меченные соединения можно получить только в ограниченном числе случаев. Обычно получают неспецифически меченные соединения, что, однако, во многих случаях не является недостатком. Большое внимание необходимо уделять стабильности связи радиоизотопа в молекуле меченого вещества в условиях применения. Определенный недостаток этого метода состоит в том, что атомы, замененные в мягких условиях, в условиях применения также легко будут потеряны при жестких условиях замены могут происходить различные побочные реакции или распад молекулы, предназначенной для получения меченого-соединения. [c.684]

Однако в работе [198] было затем показано, что селективность никелевых катализаторов в гидрировании 1,2- и 1,3-бутадиена зависит от метода приготовления, т. е. такая реакция является структурно-чувствителыгай (возможно, ввиду разного соотношения наиболее благоприятных мест). В связи с этим вносятся [198] коррективы в определение Будара — реакции, идущие в разных направлениях на катализаторе данной химической природы, структурно-чувствительны, если соотношение активностей катализатора относительно этапов, ведущих к образованию различных продуктов (т. е. селективность) зависит от генезиса. Структурная чувствительность реакций означает необходимость наличия определенных комбинаций активных участков, из-за чего возникает зависимость активности и селективности от генезиса. К таким реакциям отнесены, например изомеризация неопентана, изотопный обмен в бензоле, гидродеметилирование толуола. [c.102]

Бпрадикалы представляют специальный случай РП, в которой партнеры связаны цепочкой химических связей. Они имеют две характерные особенности по сравнению с обычными РП. Одна из них состоит в том, что в бирадикалах возможно значительное обменное взаимодействие. Поэтому синглет-триплетные переходы в бирадикале эффективно происходят только прп таких напряженностях магнитного поля, когда зеемановское расщепление триплетных термов сравнивается с 5— Го-расщепленпем, В итоге эффект ХПЯ должен проходить через максимум в полях с напряженностью H=2 J. Как правило, обменный интеграл отрицателен, и с ростом магнитного поля синглетный терм пересекается с Г.-термом. Если бирадикалы образуются из электронно-возбужденного триплетного состояния, то в результате перехода из Г в S-состояние ядра поляризуются отрицательно. В общем случае знак поляризации ядер в бирадикале определяется знаком величины Г= л/ (ср. с (1.188)). Другая важная особенность бирадикала заключается в том, что радикальные центры все время остаются связанными друг с другом. Такое увеличение времени жизни радикальной пары может существенным образом сказаться на абсолютных коэффициентах усиления поляризации. Отсутствие диффузионного расхождения радикальных центров создает определенную трудность при теоретической интерпретации ХПЯ в бирадикалах. Один из центральных моментов теории ХПЯ в рамках РП — наличие процесса, конкурирующего с рекомбинацией РП в клетке (см. рис. 1.3). В обычных радикальных реакциях таким процессом является диффузия радикалов из клетки . В бирадикалах в качестве конкурирующего процесса может выступать реакция с растворителем или электронная парамагнитная релаксация. [c.218]

Необходимо отметить, что практика известкования в Европе и Америке за последнее время доказала, что определение потребности почв в извести путем химического анализа образцов почвы вообще возможно. На основании анализа образца почвы, проведенного с помощью специальных методов, возможно вычислить с известным приближением ту дозу извести, внесение которой в почву дает наибольшую прибавку урожая. Такая лабораторная нормировка доз извести не является, конечно, абсолютно точной и безошибочной она дает лишь приблизительные результаты, но это приближение достаточно (как показывает европейская практика), чтобы оправдать расходы сельских хозяев на анализ почвы. Практическое значение методов определения потребности почвы в извести, в связи с тем обстоятельством, что существующие методы еще не совершенны и дают лишь приблизительные результаты, привело к выработке многочисленных и разнообразных вариантов методики определения потребности почв в извести, очевидно, заключается в том, чтобы найти метод, дающий наибольшее приближение к потребностям практики и обладающий наибольшей универсальностью, т. е. пригодный для разных почвенных условий. Можно вообще ожидать, что методы, хорошо обоснованные теоретически (т. е. связанные с основными факторами, определяющими физико-химические свойства почвы), будут иметь преимущество перед эмпирическими методами. Поэтому вполне понятно то всеобщее внимание, которое привлек метод, предложенный Гедройцем (определение поглощенного водорода или ненасыщенности ). Многочисленные вегетационные опыты, проведенные главным образом в нашей лаборатории, показали, однако, что дозировки извести по поглощенному водороду (т.е. по количеству водородных ионов, вытесняемых нейтральной солью) часто оказываются слишком низкими. Это обнаружилось, например, в опытах нашей лаборатории. Решительный переход на новые позиции в вопросе лабораторной нормировки доз извести был сделан в работе Б. А. Го-лубева и Д. Л. Аскинази. Напомним, что стройная и красивая теория Гедройца об обменных реакциях в почве покоится главным образом на изучении явлений обмена, протекающих в кислом интервале, т. е. при кислых реакциях раствора, воздействующего на почву (рН7). Известь же дает вследствие гидролиза щелочную реакцию. [c.83]

Многих исследователей привлекает также возможность использования составов сосуществующих минералов в качестве геологических термометров для определения температур их образования, основанная на представлении о том, что коэффициенты разделения и константы равновесия гипотетических обменных реакций между сосуществующими минералами переменного состава являются функциями только температуры. Однако, как видно из полученных изотерм распределения катионов между сосуществующими цеолитами (см. рис. 34), и коэффициенты разделения, и константы обменного равновесия изменяются с изменением содержания обменивающихся компонентов в твердой фазе. Кроме того, распределение катионов между цеолитами практически не зависит от температурь . Поэтому сосуществующие высококремнистые цеолиты не могут служить для оценки физико-химических условий цеолитообразования. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология