Метастабильное состояние

Каким образом катализатор может влиять на химическую реакцию Если принять, что катализатор в заметной степени при реакции не расходуется, то термодинамически можно показать, что его роль в реакции не заключается в изменении точки равновесия, а сводится к ускорению достижения равновесия. Однако в большинстве химических систем имеются метастабильные состояния, обладающие свободной энергией, промежуточной между свободной энергией реагирующих веществ и состоянием равновесия. Мы можем приписать специфичность катализатора его свойству увеличивать скорость достижения одного из таких промежуточных состояний, а не общему ускорению в направлении достижения состояния с наименьшей энергией. Так как катализатор влияет на скорость реакции и не влияет на состояние равновесия, невозможно дать общее кинетическое описание поведения катализаторов. Болес полно проанализировать поведение катализатора можно, только зная конкретный механизм, по которому протекает данная реакция. Однако целесообразно провести классификацию катализаторов по строению и связанному с ним действию катализаторов на тип реакций, протекающих по данному механизму. Для твердых тел обычно принимают следующую классификацию [c.531]

Всякое изменение состояния системы молекул (среднестатистическая функция распределения по уровням энергии) сопровождается стремлением к новому состоянию равновесия (релаксация). Поглощение зв)т<а всегда сопровождается релаксационными процессами, которые могут остановиться в состоянии неустойчивого равновесия (метастабильное состояние). Нахождение вещества в этом состоянии делает его весьма чувствительным к разнообразным трансформациям. В работе [443] показано, что в метастабильном состоянии субстанция склонна к быстрым химическим изменениям. В этой же работе приводятся сведения, что существует прямая пропорциональная связь между константой скорости химической реакции, энергией и энтропией активации и временем релаксации. [c.49]

Степень устойчивости разных состояний в физико-химических системах может быть весьма различной. Состояния, отвечающие небольшой относительной устойчивости, называются ме-тастабильными. Обычными примерами метастабильных состояний могут служить состояния пересыщенного пара, пересыщенного раствора, переохлажденной жидкости и т. д. Переход в более устойчивые состояния может быть вызван в этих системах весьма слабыми воздействиями. Так, можно вызвать кристаллизацию растворенного вещества из пересыщенного раствора, внеся небольшой кристаллик растворенного вещества. [c.226]

Кроме обычной металлической формы олова — белого олова (Р-5п) известна другая его модификация, имеющая алмазоподобную структуру и являющаяся полупроводником — серое олово (а-5п). Оно устойчиво ниже 13,2°С. В отличие от белого, серое олово твердое и хрупкое. При низкой температуре переход р-5п- а-5п обычно не происходит и белое олово находится в метастабильном состоянии. Но иногда превращение осуществляется, и тогда компактный металл превращается в серый порошок (плотности белого н серого олова сильно различаются,, для а-5п р = 5,75 г/см ). Переходу способствует наличие затравки — кристаллика серого олова. В старину, когда посуду делали из олова, данное превращение называли оловянной чумой . Третья форма олова — устойчива выше 161 °С. Переход 7-5п-> р-5п легко заметить, наблюдая за остыванием расплавленного олова образовавшаяся после затвердевания гладкая поверхность металла при дальнейшем охлаждении в определенный момент сразу становится матовой. [c.381]

Рассмотрим теперь, от каких физических причин зависит смачивание или несмачивание поверхности. Для этого следует обратиться к анализу изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок воды, показанных на рис. 13.3. Кривыми 1—3 здесь изображены зависимости толщины h водных пленок от расклинивающего давления, или, что то же, от капиллярного давления равновесного с пленкой мениска. Кривая 1 относится к пленкам воды на поверхности кварца. Точками показаны экспериментальные данные, сплошная кривая представляет собой рассчитанную теоретически изотерму, учитывающую действие в пленке трех составляющих расклинивающего давления молекулярной Пт, электростатической Пе и структурной Hs [47]. Ветви изотермы, где dU/dh<.0, отвечают устойчивым состояниям пленки. Пленки воды на кварце в области h между 60 и 10 нм (кривая 1) неустойчивы и не реализуются. При постепенном утончении водных пленок вначале возникает метастабильное состояние толстых (/г>100 нм) -пленок. Время их перехода в термодинамически устойчивое состояние тонких -пленок зависит от близости капиллярного давления к критическому Р и от площади -пленок. Чем площадь больше, тем выше вероятность образования в -пленке зародыша а-фазы. Существование толстых -пленок воды обусловлено силами электростатического отталкивания заряженных поверхностей пленки (Пе>0). Так как в этом случае По/го-ЬА>0, -пленки полностью смачиваются водой. Ниже для этого случая будут сопоставлены экспериментальные значения /г с теоретическими, рассчитанными по уравнению (13.9). [c.216]

Метастабильное состояние, т. с. ниже кривой затвердевания. [c.187]

При фазовых переходах второго рода непрерывно изменяются и первые производные от энергии Гиббса по температуре и давлению, т. е. энтропия и объем. Для фазового перехода второго рода невозможно существование метастабильных состояний, и каждая фаза может существовать только в определенной температурной области. Пр)имерами фазовых переходов второго рода являются переходы жидкого гелия в сверхтекучее состояние, железа из ферромагнитного в парамагнитное состояние, металла из обычного в сверхпроводящее состояние, переход порядок — беспорядок в сплавах типа -латуни и др. [c.326]

Таким образом, по теории энергетического катализа, значительную роль в образовании химически активных частиц в разряде (в приведенных выше примерах — свободных атомов) могут играть электронно возбужденные атомы и молекулы, главным образом, вероятно, в метастабильном состоянии. Аналогия с катализом состоит в том, что сами электронно возбужденные состояния непосредственно в акте химического взаимодействия не участвуют, а служат лишь передатчиками энергии от электронного газа плазмы разряда к активируемым молекулам, облегчая, таким образом, образование активных комплексов. В приведенных примерах роль энергетических катализаторов играют атомы и молекулы добавок. Аналогичные функции могут выполнять и электронно возбужденные участники реакции, передавая энергию при ударах второго рода молекулам, себе подобным, или молекулам других участников реакции. Например, при синтезе аммиака возможен процесс [c.256]

В условиях полного отсутствия возмущений выше критической точки может иметь место ламинарный поток, находящийся в метастабильном состоянии. Однако возникает сомнение в возможности существования такого потока в промышленных условиях. [c.65]

От истинного равновесия следует отличать кажущееся равновесие,- которое называют также заторможенным равновесием или метастабильным состоянием. В сущности это состояние нельзя назвать равновесным, так как оно только по одному признаку тождественно истинному равновесию — по неизменности состояния во времени. [c.175]

При сильном нагревании кремний энергично взаимодействуете кислородом, образуя диоксид кремния ЗЮг. Образующийся при высоких температурах монооксид кремния 510 при комнатной температуре термодинамически неустойчив. Он может быть получен в метастабильном состоянии закалкой равновесия [c.371]

Движение лептонов (легких частиц) может происходить внутри твердого тела, в тонком периферическом слое, на поверхности, в тонком адсорбционном слое или через поток реакционной среды. Для того, чтобы вывести лептоны из стабильного или метастабильного состояния, необходима определенная энергия активации следовательно, скорости их миграции увеличиваются экспоненциально с увеличением температуры. Поэтому температура имеет заметное влияние на значения 5, Ь и Ы, которые в настоящее время однако невозможно точно рассчитать. Для оценки этих эффектов можно прибегнуть к помощи старых эмпирических правил, которые гласят, что кристаллические решетки становятся заметно более мобильными при температуре внутри твердого вещества > 0,5 Т (правило Таммана) [c.17]

Вещества в метастабильном состоянии могут сохранять истинное (динамическое) равновесие между различными частями системы. Например, переохлажденная вода находится в динамическом [c.226]

Чтобы система могла перейти из метастабильного состояния в абсолютно устойчивое, она должна преодолеть активационный, или потенциальный барьер. Это возможно только при условии сообщения ей такой кинетической энергии, которая превосходила бы высоту потенциального барьера. [c.203]

Явление пересыщения было установлено (1795) впервые Т. Е. Ловицем, который открыл существование пересыщенных растворов и изучал их. Состояния пересыщенного пара, перегретой или переохлажденной жидкости, пересыщенного раствора и другие подобные им являются метастабильными состояниями ( 83). Возможность существования их связана с затруднениями в возникновении зародышей новой фазы, так как очень малый (в первый момент) размер выделяющихся частичек новой фазы увеличивает изотермические потенциалы вещества и делает эти частички менее устойчивыми. С этим же в большей или меньшей степени связана и сохраняемость метастабильных кристаллических фаз и стеклообразного состояния. [c.360]

В системах с фазовыми переходами первого рода энергии Гиббса каждой из фаз (О и О ) являются различными функциями термодинамических параметров. На рис. 107 показана зависимость О и О" от температуры в таких системах. Кривые О = ЦТ) и О = /(Г) пересекаются при температуре фазового перехода T r, при которой О = О и (7 = 0. При Т < устойчивой является фаза (I), так как 0 < О , а при Г> T , - фаза (II), так как О" < G . При фазовом переходе первого рода функции О и от температуры в точке фазового перехода не имеют математических особенностей, и кривые этих функций продолжаются в обе стороны от этой точки (пунктирные кривые на рис. 107). В системах с фазовыми переходами первого рода имеется возможность существования метастабильных состояний, например переохлаждения или перегрева фаз, которые наблюдаются иногда при медленном переходе через температуру Т . Примерами фазовых переходов первого рода служат взаимные переходы [c.325]

Менее глубокая впадина соответствует относительному минимуму потенциальной энергии системы и ее метастабильному состоянию или относительно устойчивому положению А шарика на дне этой энергетической ямы . Более глубокая яма соответствует абсолютному минимуму потенциальной энергии и абсолютно устойчивому положению В [c.202]

Результаты изучения продуктов распада молекулярных ионов нефтяных ванадилпорфиринов, находящихся в метастабильном состоянии, показали присутствие в пределах одной молекулярной массы нескольких структурных изомеров порфиринов, отличаю-щахся максимальной длиной алкильной цепи, причем установлено что она может достигать у высокомолекулярных гомологов 12— [c.156]

Метастабильное состояние связано с задержкой фазовых превращений (в результате того, что в аморфном коксе затрудняется возникновение зародышей кристаллов графита) и с возрастанием свободной энергии или термодинамического потенциала всей системы. Это возрастание, согласно данным [c.203]

На каждой изотерме между минимумом и максимумом обязательно расположены только нестабильные состояния. Кривая, на которой расположены минимумы и максимумы и которая поэтому ограничивает нестабильную область, называется спинодалью. Область между спинодалью и бинодалью соответствует тогда метастабильным состояниям (перегретая жидкость, пересыщенный пар). Такое представление в термодинамике неоднократно использовали как полезное вспомогательное средство. Однако здесь такое представление не будет использовано для логики рассуждений, а будет введено лишь для наглядности, так как исходная гипотеза, как можно показать, несостоятельна. [c.230]

Б 3-й графе приведены массовые числа радиоактивных изотопов, образующихся в результате ядерной реакции. Метастабильное состояние ядер показано буквой т. [c.543]

Кривая АВС на рис. 97 характеризует метастабильное состояние пара. На этом участке кривой пар находится в переохлажденном состоянии. [c.376]

Аллотропические цепи. В аллотропических цепях электродами служат две модификации одного н того же металла (М и Мр), погруженного в раствор (или в расплав) его ионопроводящего соединения. При данной темпера1уре только одна из модификаций выбранного металла устойчива (если это не температура фазового превращения, при которой существуют в равновесии обе модификации), другая же находится в метастабильном состоянии. Электрод, изготовленный из металла в метг Стабильном состоянии (пусть это будет Мр), должен обладать повышенным запасом свободной энергии. Он играет роль отрицательного электрода элемента и посылает ионы металла в раствор [c.194]

Чем отличаются процессы гомогенной и гетерогенной конденсации и каковы причины возникновения метастабильного состояния в пе-ресышенных системах [c.179]

Так, на основе модели РРК можно объяснить влияние длины волны на квантовый выход СО при фотолизе Hj O, но отсутствие данных по точному значению энергии диссоциации связи препятствует однозначному толкованию опытных данных. Зависимость от длины волны флуоресценции фотовозбуж-денного р-нафтиламина [9] также была интерпретирована как скорость спонтанной изомеризации в метастабильное состояние не способное флуоресцировать. При этом была использована модель для к Е), эквивалентная модели РРК. [c.201]

Еще один случай сенсибилизации реакции в разряде, а именио увеличение выхода озона в присутствии азота, был рассмотрен в 6 дайной главы. Роль энергетического катализатора играет, вероятно, электронно возбужденная молекула азота в метастабильном состоянии (Н ), и процесс образования озона можно представить следующим образом [c.256]

В зависимости от Рк могут реализоваться различные состояния и, соответственно, толщины смачивающих пленок. Так, при малом капиллярном давлении Рк — на рис. 1.6) в зависимости от степени гидрофильности подложки могут возникать либо толстые (порядка 100 нм) усто 1чивые пленки (изотерма /), либо также достаточно толстые, но метастабильные р-пленки (изотерма 2). При приближении капиллярного давления к критическому они могут прорываться, переходя в значительно более тонкие (около 10 нм) термодинамически устойчивые а-пленки, впервые исследованные в работе [46]. Наконец, при дальнейшем ухудшении смачивания (изотерма 5) находиться в равновесии с мениском могут только тонкие (/г 1 нм) а-пленки. В тонкопористых телах, где капиллярное давление велико (Р г — на рис. 1.6), метастабильное состояние водных пленок может не реализоваться. [c.17]

С позиций термодинамики [17] кавитацию можно представить как фазовый переход на диаграмме (рис. 3.7) в системе координат (Т,Р). На рисунке показаны линии(Т) насыщенного пара и семейство кривых Pj (T), определяющее метастабильные состояния в жидкости. Переход из точки А(Т, Р) вдоль траекторий, параллельных координатной оси температур (в точку В, лежащую в области пара), называют кипением [17,18]. С понижением давления [Р<Р(р (Гц)] при Tq = onst жидкость также может перейти в парообразное состояние в точке С. Этот переход и называют кавитацией. Поскольку строгое выполнение условий Pq = = onst и To= onst в реальных системах не выполнимо, то и деление рассматриваемого фазового перехода первого рода на кипение и кавитацию очень условно. Реально траекторию процесса можно представить в виде перехода A- D. [c.58]

Общим термодинамическим условием, при котором из раствора образуются кристаллы, яёляется пересыщение или переохлаждение раствора. Однако соблюдение только этого условия недостаточно, так как переохлажденные растворы могут длительное время находиться в метастабильном состоянии [1]. [c.145]

Фазовые переходы 2-го рода получены в форме сверхпроводимости для таких соединений, как ЫЬзОе, МЬзЗп, V—Ва— Си—О, Ьа—5г—Си—О. Сверхпроводимостью также обладают некоторые вещества при температурах, близких к комнатным, что очень важно для развития электроэнергетики. Для фазовых переходов 2-го рода невозможно получить метастабильное состояние вещества, так как каждая фаза существует при строго определенных условиях, как показано на рис. 40а, б. [c.173]

Задача. Твердый н-С,эН4о (нонадекан) существует в двух модификациях типа а и р, а также может при нагревании переходить в жидкое и парообразное состояние. При Р= 101,3 кПа устойчива а-модификация, которая переходит при нагреве в -модифика-цию, а последняя переходит в жидкость и пар. Метастабильные состояния отсутствуют. Изобразите фазовую Р—Т диаграмму, указав линии, области и тройные точки. [c.186]

Наличие перехода в метастабильное состояние Р явствует непосредственно из наблюдений связанного с переходом (ззбр Р поглощения ртутным паром лпнин X = 4046,6 А при возбуждении резонансного свечения ртути (Л = 2536,5 Л) в присутствии азота, окиси углерода или паров воды (см. [66], 231). [c.163]

Вероятность ступенчатого возбуждепия особенно велика при наличии метастабильных состояний (в данном примере состояния P ), возникающих на отдельных стадиях возбуждения. [c.174]

Надмолекулярные структуры коллоидных размеров отличаются от молекул ВМС в несколько раз большей молекулярной массой, наличием поверхности раздела фаз между ними и дисперсионлоп средой, высокой плотностью, малой летучестью и придают нефтяной системе специфические свойства. При отсутствии надмолекулярных структур система находится в стабильном состоянии. Их появление переводит систему в метастабильное состояние, при котором возможно расслаивание на фазы. [c.12]

В ходе процесса облагораживания нефтяной углерод проходит через метастабильные состояния, стремясь к достижению равновесия. Исследованию условий, при которых углеродистые материалы могут переходить самопроизвольно из одного состояния в другое, посвящены работы [168, 137, 138, 20, 127]. В отличие от индивидуальных углеводородов (см. с. 156) нзобарно-изотермный потенциал (АО) в процессе облагораживания разновидностей углеродов изменяется по сложной зависимости из-за структурных превращений, происходящих в их массе при деструкции. [c.187]

Метастабильные состояния могут возникать в системе и при повышении температуры. Пересыщение в этих случаях обусловлено появлением в результате термополиконденсационных процессов структурных единиц — кристаллитов. По достижении пороговой концентрации кристаллитов формируется аномальная жидкость с критическим напряжением сдвига (точка Г). [c.39]

Поведепне зародышей конденсацин в системах, находящихся в метастабильном состоянии, легко понять, рассматривая зависн- [c.100]

Температура, при которой битумы становятся твердыми, принимается как темпу)атура стеклования, поскольку стекло — это типичный прим аморфйого тела. При температуре стеклования поступательное движение молекул прекра1цается, так как силы, связывающие молекулы, настолько велики, что тепловая энерг молекул для их преодоления недостаточна. Эти силы предотвращают также образование кристаллов. Как мы видели ранее, битумы находятся в метастабильном состоянии, но это любопытный вид очень стабильной метастабильности при температуре ниже точки стеклования. [c.25]

Коллоидная химия 1982 (1982) -- [ c.118 , c.119 , c.260 ]

Курс коллоидной химии (1976) -- [ c.225 ]

Квантовая механика (1973) -- [ c.346 ]

Краткий курс физической химии Изд5 (1978) -- [ c.223 , c.354 ]

Учебник физической химии (1952) -- [ c.332 ]

Спектральный анализ газовых схем (1963) -- [ c.12 ]

Ионизованные газы (1959) -- [ c.52 , c.55 ]

Учебник общей химии 1963 (0) -- [ c.105 ]

Фото-люминесценция растворов (1972) -- [ c.49 ]

Фотосинтез 1951 (1951) -- [ c.80 ]

Физико-химия полимеров 1978 (1978) -- [ c.159 ]

Поликонден (1966) -- [ c.252 ]

Технология минеральных удобрений (1974) -- [ c.67 ]

Физическая химия и химия кремния Издание 3 (1962) -- [ c.255 , c.259 ]

Учебник физической химии (0) -- [ c.371 ]

Введение в термографию Издание 2 (1969) -- [ c.117 , c.119 ]

Краткий курс физической химии Издание 3 (1963) -- [ c.209 ]

Фотолюминесценция жидких и твердых веществ (1951) -- [ c.20 , c.21 , c.113 , c.114 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.139 , c.143 ]

Курс химической кинетики (1962) -- [ c.123 ]

Физическая химия Издание 2 1979 (1979) -- [ c.10 , c.80 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология