химический каталог




История химии

Автор Н.А.Фигуровский

орителями.

Крупными успехами ознаменовалось учение о скоростях химических реакций и о механизме элементарных химических процессов. Возникновение и развитие теории цепных реакций — одно из величайших завоеваний науки текущего столетия. Новые теоретические представления были выработаны и в области каталитических явлений. Можно сказать, что физическая химия за последние десятилетия далеко шагнула вперед в своем развитии.

Одним из условий становления физической химии в новейшее время следует признать теснейшую связь теоретических исследований с потребностями практики. Теоретические достижения физической химии получили приложения в практике производства, в осуществлении ряда новых технологических процессов, которые в прошлом столетии считались немыслимыми. В частности, достижениям физической химии обязано осуществление таких важнейших технологических процессов, как синтез аммиака, разнообразных процессов полимеризации, широко распространенных в производстве в настоящее время процессов с применением высоких давлений и температур, разнообразных катализаторов и т. д.

Роль физической химии в развитии химических наук неизмеримо возросла. Об этом, в частности, свидетельствует возникновение таких специальных пограничных разделов наук, как физико-органическая химия, химическая физика и др.

240

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

Qv RT2

Важнейшей задачей термодинамики в XIX в. было создание теории тепловых машин. В связи с этим значительная часть термодинамических исследований была посвящена круговым процессам и изучению свойств газов и паров. Обобщением этих исследований явились первое и второе начала термодинамики. В конце XIX в. на базе обоих начал возникла химическая термодинамика, объектом которой стала химическая реакция. В текущем столетии химическая термодинамика получила практическое приложение. Важнейшей характеристикой.химической реакции служит химическое равновесие, определяемое по закону действующих масс соотношением концентраций взаимодействующих веществ. Однако смещение равновесия может происходить и при изменении температуры. Я- Вант-Гофф показал в 1884 г., что влияние температуры на равновесие зависит от теплового эффекта реакции. Исходя из уравнения Клаузиуса—Клапейрона, Я. Вант-Гофф вывел уравнение изохоры реакции:

(1)

<Пп_К dT

где Qv — теплота реакции при' постоянном объеме. На основе

этого уравнения возможно предвидеть, что повышение температуры будет способствовать экзотермической реакции, а понижение температуры — эндотермической. Однако вычислить на

основе этого уравнения значение константы К оказывается невозможным, так как интегрирование этого уравнения приводит к

выражению, содержащему неизвестную константу интегри- ~ 1 1

рования С:

1п*=--йг+с- <2>

С целью найти пути для определения константы равновесия и других термодинамических характеристик В. Нернст воспользовался уравнением Гиббса—Гельмгольца:

A-U-Tw- <3)

где Л = -Л№ - изменение максимальной работы и и-= _д? — изменение полной энергии.

16 Заказ Кв 454!

Если А не зависит от температуры, то, очевидно A = U и следовательно, U также в этом случае не зависит от температуры. В то же время определить значение А из U невозможно Однако очевидно, что при не слишком высоких температурах значения А и U довольно близки. Эти соображения привели ь. Нернста к гипотезе, что при реакциях между чистыми кристаллическими веществами:

(4)

dU dA

^г=^г-=0 при Т=о

Из этого следует, что кривые, выражающие А и U как функции температуры, идущие горизонтально, сливаются вместе вблизи абсолютного нуля. Это положение было высказано В. Неркстом в 1906—1911 гг. и получило название тепловой теоремы Нернста или третьего закона термодинамики. Используя обширный экспериментальный материал, он показал, что на основе тепловой теоремы возможно определить константу интегрирования уравнения 2 (и других уравнений) и тем самым сильно упростить расчеты термодинамических параметров равновесия химических реакций.

Третий закон термодинамики может быть выражен и в другой форме:

(5)

dF dA

AC 1 url

= —dT~~dT' T0 AS = 0 "P" T=0

В 1911 г. M. Планк (1858—1947) подтвердил этот вывод для случаев, когда энтропия чистых кристаллических веществ при абсолютном нуле равна 0. Тепловая теорема Нернста немедленно привлекла к себе внимание исследователей прежде всего как основа для расчета энтропии и других термодинамических параметров химических реакций и фазовых переходов. Оказалось, что для вычисления энтропии по формуле Кирхгоффа достаточно знать лишь характер зависимости теплоемкости от температуры. После дискуссии о пределах применимости теоремы Нернста была принята следующая ее формулировка (1911): при абсолютном нуле все равновесные процессы происходят без изменения энтропии, которая остается равной нулю. Она получила приложение в ряде исследований. Сам В. Нернст рассчитал из удельных теплот температуру перехода ромбической серы в моноклинную. Особое значение теорема имела при расчетах режимов различных технологических процессов. Та

страница 110
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "История химии" (8.78Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
световые короба такси
аборт москва цены
центральный управляющий модуль цум рисса тс
ручки colombo robot хром мат 50

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)