Курс химической кинетики. 4-е изд. - Эмануэль Н.М.
Курс химической кинетики. 4-е изд.
Автор: Эмануэль Н.М.Другие авторы: Кнорре Д.Г.
Издательство: М.: Высшая школа.
Год издания: 1984
Страницы: 463
Читать: 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 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178
Скачать:
Н.М. ЭМАНУЭЛЬ Д. Г. КНОРРЕ
КУРС
ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ
ИЗДАНИЕ 4-е,
ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для студентов химических факультетов университетов
МОСКВА
ВЫСШАЯ ШКОЛА 1984
Эмануэль Н. М., Кнорре Д. Г.
Курс химической кинетики: Учебник для хим. фак. унтов - 4-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш. шк, 1984 -тОО с, ил.
В пер.: I р. 40 к.
Теория элементарных химических реакций и методы химической кинетики.
теория элементарных химических пек-, „й . методы химической кинетики
простых типов. сложныГмногостаЖ закономерности реакци,:
цессов Новое издание учебника ,ппепк1Г. 4 ' каталитических и цепных про менной теорией мономолекул в 1974) Дополнено соврс-
пекулярных процессов, о роУли"орбитальноеси"^тпин Расширено изложение основных эксперементальных Реакциях, физических методов регистрации компонентов методов химической кинет-кннетики быстро протекающих прессов реакции, методов изучения
©Издательство «высшая школа» 1974 ©Издательство «Высшая школа»', 1984, с изменениями
Предисловие
Химическая кинетика — учение о химическом процессе, его механизме и закономерностях развития во времени.
Начало систематических исследований скорости химических превращений положено работами Н. А. Меншуткина в конце 70-х годов XIX'в. В 80-х годах Я. Вант-Гофф и С. Аррениус сформулировали основные законы, управляющие протеканием простых химических реакций, и дали трактовку этих законов, исходя из молеку-лярно-кинетической теории. Дальнейшее развитие этих работ привело к созданию в 30-х годах XX в. Г. Эйрингом и М. Поляни на базе квантовой механики и статистической физики первой теории абсолютных скоростей реакций — метода активированного комплекса. Эта теория впервые открыла перспективы расчета скоростей простых (элементарных) реакций, исходя из свойств реагирующих частиц.
Параллельно с этим в начале XX в. развивались работы по изучению кинетики сложных реакций. Среди первых работ в этой области были исследования А. Н. Баха и Н. А. Шилова по реакциям окисления. Большую роль в разработке общих методов изучения сложных реакций сыграли работы М. Боденштейна. Предложенный им метод квазистационарных концентраций лежит в основе математического анализа большого числа классов сложных реакций, в том числе цепных неразветвленных реакций. Выдающимся достижением теории сложных химических процессов явилась созданная в 30-х годах XX в. Н. Н. Семеновым общая теория цепных реакций. Широкие исследования механизма сложных химических процессов, особенно цепных реакций, были выполнены С. Н. Хиншельвудом.
В последние десятилетия в значительной мере расширились возможности экспериментального исследования кинетики химических процессов в связи с развитием ряда физических методов, в первую очередь спектроскопических и радиоспектроскопических, позволяющих непосредственно, без проведения сложных химических анализов, наблюдать и регистрировать ход химического превращения, в том числе накопление и расходование промежуточных частиц. Стали доступны количественному исследованию быстро протекающие химические процессы, заканчивающиеся за малые доли секунд, вплоть до пикосекундных реакций. Уникальные возможности для исследования сложных химических превращений в многокомпонентных системах открыли новые высокоэффективные методы разделения сложных смесей, в первую очередь газо-жидкост-ная хроматография, а в последние годы также жидкостная хроматография под высоким давлением.
Огромное значение для современной химической кинетики имеет интенсивное развитие вычислительной техники, появление быстродействующих электронно-вычислительных машин. Благодаря им..стало возможно вести статистическую обработку больших мас-
1
3
сивов экспериментальных данных по кинетике химических превращений, использовать для нахождения кинетических параметров, характеризующих отдельные стадии превращений, сложные, требующие большого объема вычислительной работы процедуры минимизации функций отклонения, рассчитывать протекание процессов, описываемых системами большого числа дифференциальных и алгебраических уравнений. Появилась возможность расчета процессов, осложненных неравномерным распределением температур и концентраций исходных, и промежуточных частиц в химических реакторах, т. е. математического моделирования реакторов. Использование ЭВМ существенно расширило возможности квантовой механики и статистической физики для углубленного понимания природы элементарных реакций, лежащих в основе любого химического превращения.
В предлагаемом курсе изложены теоретические основы кинетики гомогенных химических реакций. Основное внимание уделено возможно более полному и строгому выявлению физического смысла рассматриваемых явлений и закономерностей, строгому изложению основных понятий, определений и выводов. В курсе, как правило, не фигурируют предварительные выводы из научных исследований, не апробированные мировой наукой.
Все основные теоретические положения и не слишком громоздкие расчетные методы химической кинетики, излагаемые в курсе, иллюстрируются конкретными примерами. В основу этих примеров положены экспериментальные данные различных авторов. Однако при обработке этих данных были исключены некоторые специальные, не общепринятые приемы обработки, нетипичные эмпирические поправки, используемые в некоторых оригинальных работах. В связи с этим численные результаты иногда отличаются от приведенных в оригинальных публикациях.
