химический каталог




Методология химии

Автор А.А.Макареня, В.Л.Обухов

жности миграции компонентов. Точно так же и химические соединения имеют разные формы существования (модификация) в зависимости от условий существования.

Еще в прошлом веке, анализируя материал о формах бинарных соединений, Д. И. Менделеев сформулировал ряд принципов, которым подчиняется состав бинарных соединений. Во-первых, это принцип индивидуальности и периодичности. В соответствии с ним каждое химическое соединение индивидуально. Эта индивидуальность особенно резко проявляется у некоторых элементов, что теперь находит объяснение в свете представлений об особенностях электронного строения атомов-аналогов. Эта черта ярко проявляется также при сближении атомов. Для веществ в жидком и, особенно, в твердом состоянии прослеживаются отступления от простых законов, но в противовес принципу индивидуальности действует принцип периодичности — подчинения общему. Так, у всех электронных аналогов (полных и неполных) одной группы наибольшее химическое сродство, как правило, наблюдается у соединений в высшей степени окисления, т. е. соединений одной формы, одного типа связи (потеря индивидуальности).

В результате действия принципа замещения появляются изоморфные соединения:

KClOj K3S04 K3P04...; NaCl...

KMnOj К,СЮ4 K.VO,...; AgCl ...

В более узком интервале (специфические свойства р-элемек-тов) действует принцип четности. Он заключается в следующем: атомы элементов четных групп образуют устойчивые соединения с четной валентностью, нечетных групп — с нечетной валентностью. В дальнейшем были открыты явления немонотонного изменения свойств в группах и рядах периодической системы: принцип (явление, правило) внутренней и вторичной периодичности.

Что касается образования соединений второго порядка (комплексные, координационные соединения), то здесь основополагающей стала идея центрального атома, намеченная еще Д. И. Менделеевым (отказ от цепеобразования неорганических соединений, предложенного в рамках теории постоянной валентности, выдвижение общей формы соединения второго порядка RX„ с равноправными связями). Эту идею рассматривают в плане применения принципа симметрии в химии (он проявляется при образовании как закрытых систем — молекул, так и открытых — кристаллов, комплексных соединений).

Однако в химии действует и противоположный принцип де-симметризации. Например, с повышением температуры нарушается гармоничность колебаний атомов в молекулах и кристалли71

ческих решетках. Постепенное нарастание этой агармоничности доходит до своего предела: соединения диссоциируют, в результате чего образуются продукты диссоциации — новые формы, более устойчивые к воздействию температуры, т. е. более симметричные в данных условиях.

Глава IIL СТРУКТУРА КОНЦЕПТУАЛЬНОГО УРОВНЯ ХИМИИ

§ 1. Химическая статика и динамика

Концептуальный уровень химии определяется задачами химической науки (создание материалов и источников энергии), спецификой ее объектов (атомы являются предметом изучения химии и атомной физики; молекулы — молекулярной физики, химии и молекулярной биологии; кристаллы — кристаллофизики, физики и химии твердого тела, геохимии и минералогии; макромолекулы — физики и химии полимеров, макромолекулярной химии, биоорганической химии и т. п.).

Основными концептуальными системами в химической статике являются: учение о составе, которое рассматривается на атомно-молекулярном (химическая формула), термодинамическом (фаза, компонент, система) и электронно-ядерном (соединения переменного состава, области микронеоднородности и т. п.) уровне; учение о строении (основанное на химическом, электронном и ядерном уровнях); учение о свойствах, в котором отражены взаимосвязь свойств с составом и строением на разных уровнях, сравнительные ряды «химической активности», ионогены, цепеобразова-тели, комплексообразователи и т. д.

Для химической динамики (учение о химическом процессе) характерны четыре системы понятий: учение о химическом равновесии (динамический характер), учение о скоростях химических реакций (вероятность столкновений, энергия активности и т. д.), учение о механизме реакции и элементарном акте (активированный комплекс, переходное состояние), учение об управлении химическим процессом (принципы оптимизации, определяемые, с одной стороны, законами механической и химической технологии, с другой — химической термодинамики, кинетики, катализа и т. д.). Первыми тремя группами понятий занимается физическая химия.

Выявление условий протекания реакций, классификации химических реакций определяются основными законами, понятиями, принципами и идеями указанных систем понятий.

Если при рассмотрении, основного звена химической статики (учение о свойствах) мы имели триаду зависимости: свойство есть функция состава и строения, то управление химическим процессом уже определяется тетрадой: управление процессом осуществляется в результате вскрытия механизма элементарного акта, определения условий протекания реакций, скорости этого изменения, возможности течения обратной реакции. При перехо72 де от лабораторных прибо

страница 36
< 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

Скачать книгу "Методология химии" (2.57Mb)


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

 

 

Реклама
купить букет ромашек цена
Фирма Ренессанс лесенка.тв - надежно и доступно!
кресло престиж с подлокотниками
бизнес аренда места для хранения

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
(11.12.2016)