химический каталог




Развитие химической физики. Радикалы

Автор неизвестен

Химическая физика опирается на фундамент квантовой механики и изучает механизмы молекулярных столкновений, перераспределение энергии внутри молекул, а также связанные с внутримолекулярными физическими процессами кинетические химические эффекты. Основные понятия и представления химической физики стали формироваться в первой четверти XX века, когда было обнаружено, что при фотохимическом взаимодействии хлора и водорода на каждый поглощенный квант энергии света образуются не одна, а сотни тысяч молекул хлороводорода. Чтобы объяснить это явление, М. Боденштейн использовал понятие о радикалах — осколках молекул или несвязанных атомов, имеющих свободную валентность и обладающих реакционной способностью значительно большей, чем валентно насыщенные молекулы.

Молекула имеет четное число электронов. При реакции с радикалом получается конечный продукт, и наряду с этим образуется радикал, так как общее число электронов у двух вступивших в контакт частиц нечетное. Новый свободный радикал, соударяясь с другой молекулой, образует электронейтральную молекулу продукта и соответственно еще один радикал и т. д., пока не встретятся два радикала с разной валентностью. Тогда цепочка превращений (цепная реакция) прерывается, происходит обрыв цепи.

Позднее Н. Н. Семенов доказал, что в таких цепных реакциях (радикал-молекула) на каждом этапе могут образовываться не один новый радикал, а несколько. Происходит разветвление реакции. Если условия ее протекания делают более вероятным такое разветвление, нежели обрыв цепи, то число радикалов и продуктов реакции нарастает по экспоненте, лавинообразно.

О том, что некоторые химические реакции не подчиняются открытым еще в прошлом веке кинетическим зависимостям, что даже в случае простейших реакций превращения идут сложным путем через промежуточные соединения, указывали еще Я. Вант-Гофф и С. Аррениус. Позднее оказалось, что для большинства реакций характерно образование активных промежуточных частиц — свободных атомов, ионов, радикалов, возбужденных молекул. Так, например, при взаимодействии водорода и кислорода, концентрация свободных атомов и водорода быстро нарастает и превышает равновесную на шесть — восемь порядков.

Таким образом, радикалы — это частицы с неспаренными электронами на внешних атомных или молекулярных орбиталях. Первичное образование радикалов происходит при разрыве химических связей за счет физического (температура, УФ-излучение, γ-кванты и др.) или химического (катализаторы) инициирования, а также в ходе некоторых химических реакций, например при окислении органических веществ. Радикалы могут образовываться и при низких температурах, даже при температуре жидкого азота, например в реакциях с магнием. Получение радикалов при низких температурах в результате химических реакций перспективно, так как селективность превращений при низких температурах всегда выше (т. е. меньше вероятность образования побочных продуктов), чем при высоких температурах. Поэтому возможно их эффективное использование для последующих стадий, например окисления, хлорирования или полимеризации.

Ранее считалось, что радикалы — промежуточные неустойчивые частицы. Еще в начале XX в. были изучены живущие достаточно долго радикалы ненасыщенных соединений. Однако в начале 60-х гг. О. Л. Лебедев и С. Н. Казарновский получили стабильные радикалы насыщенных соединений. Эти радикалы настолько устойчивы, что их можно выделить в виде самостоятельных веществ, которые реагируют даже без участия неспаренного электрона.

Полезная информация:

Многие наши соотечественники хотя бы раз в год проводят свой отпуск за границей. Всё более популярным становится отдых в Испании, при этом после возвращения домой большинство путешественников мечтает приобрести недвижимость в этой романтичной стране с мягким климатом. Реализовать эту, кажущуюся сказочной, мечту не так дорого, как это может показаться на первый взгляд. Посмотреть недвижимость в испании цены можно на сайтах риэлторских фирм, убедившись, что испанская недвижимость стоит значительно дешевле, чем в большинстве западноевропейских государствах. Достаточно 50-60 тысяч евро для приобретения апартаментов  с чистовой отделкой, укомплектованной мебелью, полностью оснащённой кухней.


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
sheffilton sht-ds3
домашний кинотеатр 7.2 схема
монтаж указателя на столбе
билеты на суини тодд, маньяк-цирюльник с флит-стрит

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
(24.05.2017)