Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 21
 
djvu / html
 

6
КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКАЯ —КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ
Основные теории цепных реакций разработаны и экспериментально подтверждены в работах советского учёного Н. Н. Семёнова и его школы. В СССР успешно изучаются скорость и механизм важнейших групп цепных процессов: полимеризации крекинга, окисления. Знание К. х. цепных реакций даёт возможность подойти к выяснению процесса сгорания в двигателе и к установлению кинетич. теории этого процесса, выяснению механизма действия, напр. ингибиторов окисления (см.), и т. п.
Реакции в растворах. Значительное число реакций в растворах протекает при участии заряженных частиц — ионов. Скорость ионных реакций (см.) сильно зависит от растворителей, т. к. в разных растворителях молекулы в разной степени диссоциированы на ионы. Энергия активации реакции ионов с молекулами невелика (10—20 ккал/молъ) вследствие того, что заряд иона обеспечивает снижение энергии активации подобно тому, как свободная валентность радикала снижает энергию активации в процессе развития цепей (по Н. Н. Семёнову). При изучении реакций в растворах принимают во внимание влияние полярных групп, наличие большого межмолекулярного взаимодействия, разнообразные формы влияния растворителя и т. п. Механизм реакции в растворах сложен, и изучение его представляет значительные трудности.
Кинетика гетерогенных контактных реакций. Для реакций газов и жидкостей, протекающих у поверхности твёрдых тел (см. Катализ), невидимому, имеют место те же 3 основных типа химич. превращений, к-рые были рассмотрены для гомогенных процессов, т. е. простые цепные и ионные реакции. Различие заключается лишь в том, что в соответствующие кинетич. уравнения входят концентрации реагирующих веществ в поверхностном адсорбционном слое. В случае газовых контактных реакций известны простые зависимости, связывающие количество адсорбированного на поверхности вещества с добавлением газа в объёме (изотермы адсорбции). Механизм адсорбции растворённого вещества из раствора сложнее, чем вещества из газовой фазы. Наблюдаются разные кинетич. зависимости, к-рые обусловлены характером адсорбции исходных веществ и продуктов реакции на поверхности (реакция нулевого порядка, когда скорость её не зависит от концентрации реагирующих веществ, реакции первого, второго и дробных порядков). Основной суммарный кинетич. эффект катализатора заключается в снижении энергии активации реакции. Протекание химич. процессов обычно осложнено процессами диффузии реагирующих веществ и продуктов реакции и теплопередачей.
Многие вопросы, как, напр.: применение квантовой механики к анализу элементарного акта, соотношение данных органич. химии о реакционноспособности и данных К. х. о механизме реакции, роль среды в механизме реакции, степень распространённости основных кинетич. типов химич. превращений и другие, широко разрабатываются и обсуждаются советскими учёными, занимающими ведущее место в изучении К. х.
Лит.: Б а х А. Н., Собрание трудов по химии и биохимии, М., 1950; Шилов Н. А., О сопряженных реакциях окисления, М., 1905; Рано век и и А. В., Введение в физическую химию, М., 1938 (стр. 569—610); Б р о д-с н и и А. И., Физическая химия, т. 2, 6 изд., М.— Л., 1948 (стр. 842—901); Семенов Н. Н., Цепные реакции, Л., 1934; его же, Цепные реакции в химии, «Успехи химии», 1951, т. 20, вып. 6; Кондратьев В. Н., Спектроскопическое изучение химических газовых реакций, М.— Л., 1944; Эмануэль Н. М., Промежуточные продукты сложных газовых реакций, М. — Л., 1946; L a i d-1 е г К. J., Chemical kinetics, N. Y., 1950.
КИНЕТИЧЕСКАЯ РЕЧЬ — см. Жестов язык.
КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ — отдел тео-ретич. физики, задачей к-рого является объяснение свойств газов на основании законов движения и взаимодействия их молекул. Научное значение К. т. г. состоит прежде всего в том, что она объяснила природу теплового движения. Вскрывая молекулярный «механизм» различных процессов, совершающихся в газе, напр, диффузии, теплопроводности, внутреннего трения, К. т. г. позволяет установить их взаимную связь. Она даёт также возможность вывести уравнение состояния газа, к-рое до того устанавливали чисто опытным путём.
К. т. г. исторически была подготовлена идеями древнегреческих атомистов (см. Атомистика). Основные идеи К. т. г. восходят к великому русскому учёному М. В. Ломоносову. Исходя из представления о газе как о совокупности молекул, взаимодействующих в момент соприкосновения по законам упругого удара, Ломоносов дал вывод закона Бойля— Мариотта и предсказал отступления от него при значительных плотностях. В современной форме К. т. г. была создана во 2-й половине 19 в. трудами Р. Клаузиуса, К. Максвелла и Л. Больцмана. Максвелл открыл (1860) закон распределения скоростей молекул для равновесного состояния газа. Ьольц-ман обобщил этот закон и сформулировал т. н. кинетическое уравнение (см.). В 1872 он разработал основы статистич. интерпретации второго начала термодинамики. В 1873 голландский физик Ван-дер-Ваальс, учитывая силы притяжения молекул, дал качественную картину перехода газа в жидкое состояние (конденсация). Наконец, голландский физик Г. А. Лоренц, продолжая работы Л. Больцмана, применил К. т. г. к электронам в металле.
В конце 19 в. К. т. г. подверглась нападкам со стороны «физических» идеалистов Э. Маха и В. Оствальда, к-рые вообще отрицали существование атомов и молекул. Эти реакционные идеалистич. течения не могли, однако, приостановить развитие молекулярной физики. Прямые экспериментальные доказательства теплового движения молекул, напр. исследования броуновского движения (см.), доказали полную несостоятельность утверждения «физических» идеалистов.
В дальнейшем в разработке К. т. г., а также в применении её к ионизованному газу большую роль сыграли работы советских учёных Н. Н. Боголюбова, Л. Д. Ландау и др.
Основные представления кинетической теории газов. В основе К. т. г. лежат два положения, к-рые могут считаться совершенно бесспорными, — положение о дискретном строении всех материальных тел и положение о том, что теплота есть беспорядочное движение частиц.
Законы теплового движения существенно зависят от характера взаимодействия молекул. Создатели К. т. г. основывались на простейших гипотезах, предполагая, напр., что молекулы похожи на упругие шарики. Такие схематич. представления дали всё же возможность построить количественную теорию и вывести ряд общих законов, вполне оправдавшихся на опыте. В дальнейшем выяснилось, что молекулы не только значительно сложнее, но что они вообще не подчиняются законам обычной, клас-сич. механики. Объяснение свойств атомов и молекул было дано только на основе новой, т. н. квантовой механики (см.).
После появления квантовой механики (1925— 1927) свойства молекул были изучены подробно. При этом нашли объяснение многочисленные явления,

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620


Большая Советская Энциклопедия Второе издание