химический каталог




Методология химии

Автор А.А.Макареня, В.Л.Обухов

ра привести промышленный синтез аммиака, доменный процесс или производство материалов с заранее заданными свойствами, которые способствовали созданию теории катализа, экстремальных состояний, химической кибернетики и др.

Формирование химической термодинамики. В первой половине XIX в. был открыт закон сохранения и превращения энергии, способствовавший разработке теории тепловых процессов (цикл Кар-но) и созданию термодинамики (первое начало термодинамики).

Возникновению химической термодинамики предшествовали работы в области термохимии, среди которых особое место занимает закон Гесса (закон сохранения энергии при химических реакциях).

Термохимия долгое время играла важную роль в описании химического сродства. Был установлен принцип наибольшей работы Бертло — Томсена: всякое химическое превращение, протекающее без вмешательства посторонней энергии, стремится к образованию тела или системы тел, которые выделяют наибольшее количество теплоты.

Основное следствие из принципа наибольшей работы о самопроизвольном протекании экзотермических реакций не подтверждалось опытом. Во многих случаях, особенно при осуществлении реакций в растворах, самопроизвольно протекали и эндотермические реакции. Причина неприменимости высказанного М. Бертло принципа ко всем химическим системам была найдена при термодинамической обработке термохимических данных (роль энтропии).

Прежде всего была подвергнута критике концепция Ю. Томсена, рассматривающего тепловой эффект химической реакции как меру химического сродства. Справедливости ради следует сказать, что и Ю. Томсен, и М. Бертло, так же как и их современники, отмечавшие ограниченность установленного ими принципа, не отрицали зависимости теплоты от многих причин или изменений, сопровождающих химический процесс. Но, как подчеркивал А. Ле Шателье, некоторые их сторонники довели этот принцип до абсурда, чем дискредитировали его.

Я. Вант-Гофф в «Очерках по химической динамике» (1884) рассмотрел границы применимости указанного принципа и использованные его авторами термины. Он показал, в чем состоит отличие понятий «теплота» и «работа химической реакции». При этом Я. Вант-Гофф опирался на сформулированный им принцип подвижного равновесия (или смещения равновесия с изменением температуры) и предложенное им уравнение изохоры химической реакции.

2*

19

Критическое отношение к принципу наибольшей работы было высказано теми учеными, которые занимались изучением химического равновесия (А. Л. Потылицык, Д. И. Менделеев), но до термодинамического анализа этого принципа Я. Вант-Гофф сумел подняться потому, что нашел удачную форму обобщения материала по равновесиям с помощью дифференциального уравнения, связавшего скорости прямой и обратной реакций.

В развитии представлений о равновесии важную роль сыграли работы Сент-Клер Девиля по определению явления термической диссоциации (1857), кинетическая теория газов (Р. Клау-зиус, 1857), закон Кирхгофа (о зависимости теплового эффекта от температуры, выражаемой через разность теплоемкостей начальных и конечных веществ, 1858), законы распределения Максвелла, установление закона действующих масс (1864—1879), установление понятия энтропии (Р. Клаузиус, 1865).

Разработка молекулярно-кинетического толкования второго начала термодинамики, а затем статистического смысла понятия «энтропия» привела к созданию химической термодинамики (А. Горстман, Г. Гельмгольц, У. Гиббс, Я. Вант-Гофф и др.), которому способствовали работы А. Горстмана по применению термодинамики к явлениям диссоциации (1873) и работы Л. Больц-мана по статистическому истолкованию второго начала термодинамики (1885)."

Основные уравнения термодинамики, в том числе

AG = Aft - 7-Д5,

где AG — изменение свободной энергии Гиббса (изобарно-изотер. мический потенциал), ДН — изменение энтальпии системы, Т — абсолютная температура, AS — изменение энтропии системы. Они позволили оценить наиболее полно возможность протекания химического процесса в определенном направлении, показали специфику химического равновесия. Свободная энергия системы оказалась той величиной, которая учитывает противоречивость химического состояния и подвижный характер равновесия.

Понятия, «система», «фаза», «компонент», «химический потенциал» были выражены через правило фаз Гиббса (1876) и закон Нернста (1906). Понятия «фазовый переход» и «химическая реакция» зафиксировали различие физических и химических явлений и взаимосвязь между ними.

Квантовая теория теплоемкости (В. Нернст, А. Эйнштейн, П. Дебай, 1909—1912) привела к разработке понятия о термодинамической активности (Г. Льюис, 1907—1923), введение статистической термодинамики завершило эту линию развития физической химии.

Формирование химической кинетики. Первая количественная теория скоростей химических реакций была предложена Л. Виль-гельми в 1850 г. в результате изучения инверсии сахара. В работе «Закон действия кислот на тростниковый сахар» он впервые ввел

20

математическое описание скорости химической реакции как изменения количества вещес

страница 9
< 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
клапан -редуктор skr25 купить
вентилятор канальный врпн-нк 3.15-2-3
сайт больных детей
ударно волновая терапия цена процедуры

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
(12.12.2017)