Читать онлайн «Молекула, скорость, реакция»

знаний Л-А. НИКОЛАЕВ Г. Н. ФАДЕЕВ Молекула, скорость, реакция МИР ЗНАНИЙ Л. А. НИКОЛАЕВ, Г. Н. ФАДЕЕВ Молекула, скорость, реакция ПОСОБИЕ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1975 540 H63 Николаев Л. А. и Фадеев Г. Н. Н63 Молекула, скорость, реакция. Пособие для учащихся. М. , «Просвещение», 1975. 175 с. с ил. (Мир знаний). Успехи современной химии и вопросы химического производства, а также достижения в области смежных наук — биологии, медицины, химии космоса — не могут быть поняты и усвоены без знания химической кинетики. В пособии доступной на современном научном уровне излагается материал о скорости реакции, описываются законы, которым подчиняются химические процессы, сообщаются результаты современных достижений в зтий области. Книга предназначена для учащихся, интересующихся химией Она может быть использована при подготовке к факультативным занятиям 60601-590 Н — 213-75 540 103(03)-75 (6) Издательство «Просвещение», 1975 г. ВВЕДЕНИЕ Наука о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой и представляет собой обширную ветвь физической химии. Способность к превращениям, в результате которых вещество изменяет свои основные свойства, характеризует его химическую активность. Между химической активностью вещества, строением его молекул и скоростью, с которой вещество вступает в реакцию, существует глубокая связь. Изменяя условия, в которых находятся реагирующие молекулы, можно увеличивать или уменьшать скорость химического процесса. В природе и в лабораторных условиях протекают и медленные и быстрые реакции. Ржавление железа, образование минералов в земной коре, затвердевание цементов, окисление каучука представляют примеры процессов, протекающих медленно; взрыв пороха, ядерная реакция в атомном реакторе, вспышка паров бензина в цилиндре двигателя внутреннего сгорания совершаются очень быстро (рис. 1). Отношение скоростей самой быстрой реакции к самой медленной (из числа изученных) составляет огромную величину — около 1040. Практическое использование реакции в производственных целях требует знания тех законов кинетики, которые позволяют сознательно управлять химическим превращением. Проектирование и организация любого нового производства начинается с изучения кинетических характе- 3 Рис. 1. Сравнение скоростей реакций. Цепная ядерная реакция в уране развивается за миллионную долю секунды (а). Вещества свечи сгорают за несколько минут (б). Красивый рисунок минерала агата (в) — результат химических реакций, совершавшихся в течение тысячелетий. ристик реакций, которые должны протекать в реакторах будущего цеха или завода. Наблюдение за скоростью реакции, процентом выхода продукта, исследование равновесных состояний составляет предмет постоянных забот химиков-технологов и инженеров химических предприятий, потому что правильный режим часто определяет и рентабельность производства. Существует два метода исследования кинетики реакций, причем наиболее ценные результаты получаются, когда удается эти методы объединить.