Cтраница 3
Из изложенного следует, что вопрос о равновесии химической реакции тесно связан с вопросом о направлении химического процесса. Изучением химического равновесия и направления химического процесса занимается раздел физической химии, получивший название химическая термодинамика. [31]
Любая химическая реакция в зависимости от условий может протекать самопроизвольно как в прямом, так и в обратном направлении и поэтому является обратимой с химической точки зрения. К условиям, которые могут влиять на направление химического процесса, относятся начальные концентрации реагирующих веществ ( исходных веществ и продуктов реакции), температура и давление. [32]
Общая химия представляет собой теоретические основы системы знаний о веществах и химических процессах. Она включает четыре фундаментальных учения: о направлении химических процессов ( химическая термодинамика) и их скорости ( химическая кинетика), теории строения вещества и периодичности изменения свойств элементов и их соединений. [33]
При недостаточно хорошем теплоотводе экзотермическая реакция может сопровождаться значительным разогревом. Учет этого разогрева и его влияния на скорость и направление химического процесса имеет важное значение для расчета промышленных реакторов. В результате роста температуры скорость реакции будет увеличиваться и в конечном итоге может достигнуть очень высоких значений, отвечающих взрывному с режиму, - происходит тепловое воспламенение, или тепловой взрыв реакционной смеси. Этот вопрос рассматривается в § 3 настоящей главы. [34]
При недостаточно хорошем теплоотводе экзотермическая реакция может сопровождаться значительным разогревом. Учет этого разогрева и его влияния на скорость и направление химического процесса имеет важное значение для расчета промышленных реакторов. В результате роста температуры скорость реакции будет увеличиваться и в конечном итоге может достигнуть очень высоких значений, соответствующих взрывному режиму, - происходит тепловое воспламенение, или тепловой взрыв реакционной смеси. Этот вопрос рассматривается в § 2 настоящей главы. [35]
Отсюда, однако, не следует делать вывода, что между органическими и неорганическими соединениями нет никакой разницы: особенностью органических соединенщ является то, что они служат основным материалом, из которого построен живой организм, но в живом организме химические процессы протекают в иных условиях, чем в лабораторном органическом синтезе. У высокоорганизованной материи свои законы развития, которые оказывают влияние на направление химических процессов, лежащих в основе жизненных явлений. Химические процессы, имеющие место в живых организмах, изучаются физиологами и биохимиками. [36]
Это значит, что энтропия системы может увеличиваться, оставаться постоянной, и даже уменьшаться, но, согласно второму закону термодинамики, общая энтропия системы будет увеличиваться за счет соответствующих изменений энтропии окружающей среды. Сложность в определении изменения энтропии системы и окружающей среды делает целесообразным для предсказания направления химического процесса измерение изменения свободной энергии, которое при постоянных температуре и давлении служит характеристикой самой системы. [37]
Пожалуй, единственной попыткой такого рода является курс О. С. Зайцева Неорганическая химия 1, в котором химия так и характеризуется как наука о превращениях веществ. Этот курс представляет собой комплекс теорий: учение о периодическом изменении свойств элементов, химическая связь и строение вещества, направление химических процессов, скорость химических процессов и химическое равновесие. [38]
Пожалуй, единственной попыткой такого рода является кур О. С. Зайцева Неорганическая химия 1, в котором химия та. Этог курс представляет собой комплекс теорий: учение о периоди ческом изменении свойств элементов, химическая связь и стро ение вещества, направление химических процессов, скорост ] химических процессов и химическое равновесие. [39]
Уменье владеть термодинамическими расчетами имеет большое значение для инженеров-химиков, так как при использовании этого метода можно установить, насколько осуществима та или другая химическая реакция. К сожалению, приходится сталкиваться с такими случаями, когда даже студенты-дипломники, включающие в свои дипломные работы разделы с термодинамическими расчетами, испытывают затруднения в определении направления химического процесса. Многие же из них вообще не используют этот метод. [40]
Еще в прошлом веке считалось, что химические процессы могут протекать самопроизвольно только в том случае, если они сопровождаются выделением энергии. Это правило, сформулированное французским ученым Марселеном Бертло и английским ученым Вильямом Томсеном, подтверждалось тем, что в действительности, особенно при низких температурах, в большинстве случаев самопроизвольно протекающие химические процессы были экзотермическими. Отсюда следует, что для определения направления химического процесса недостаточно сведений об изменении внутренней энергии или энтальпии системы, а необходимы более глубокие представления. [41]
В своей докторской диссертации: Исследования над явлениями вытеснения одних металлов другими он показал, что водород под давлением вытесняет ртуть и серебро из водных растворов мх сслсп; причем, чем больше давление водорпдя. Бекетов установил значение концентраций реагирующих веществ для направления химического процесса. [42]
При полимеризации в кристалле при температуре на 1 5 - 2 С ниже температуры плавления мономера происходит образование полиэфира. Полимеризация дикетена при температуре плавления мономеров или выше нее приводит к получению поли-р-ди-кетена. Эта реакция является ярким примером непосредственного влияния строения кристаллической решетки мономера на направление химических процессов в твердой фазе. [43]
Описательная химия, термодинамика, кинетика, теоретическая химия и многие другие физические дисциплины пытаются различными способами проникнуть в механизм химического акта. Среди них кинетика, вооруженная современными физическими средствами, занимает особое положение. Дело в том, что она ставит своей задачей количественно связать непосредственные проявления этого акта - направление химического процесса и его скорости - с теми факторами, от которых зависит химический акт. С помощью полученных закономерностей можно найти точные условия, в которых на молекулярном уровне происходит перераспределение связей. [44]
Частицы на поверхности катализатора связаны с ней одноэлектронной или более прочной - - двухэлектронной связью. Число нейтральных частиц при изменении уровня Ферми проходит через максимум. Таким образом электронные свойства полупроводника определяют возможные состояния частиц на его поверхности и, следовательно, и направление химических процессов между ними. Влияние дефектов или примесей также зависит от того, как отзывается их появление на положении уровня Ферми. [45]