Химическая кинетика.
Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ устанавливает закон действия масс. Частная формулировка этого закона была дана Н. Н. Бекетовым в 1865 г., который изучал влияние давления газообразного водорода на; скорость вытеснения им металлов из раствора солей.
В общем виде данный закон был сформулирован Гульдбергом и Вааге в 1867 г.: скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ, взятых в степени, равной стехиометрическому коэффициенту соответствующего вещества в уравнении реакции.
Нельзя не отметить труды Ле Шателье. Влияние изменения внешних условий на химическое равновесие системы характеризуется следующим принципом смещения химического равновесия, называемым принципом Ле Шателье (1884 г.): если на систему, находящуюся в химическом равновесии, производить внешнее воздействие (изменение концентрации, 'давления, температуры), то внутри системы возникают самопроизвольные процессы, стремящиеся ослабить это воздействие.
Химическое сродство веществ непосредственно измерить нельзя. В середине XIX в. М. Бертло и Ю. Томсен в качестве меры химического сродства предложили считать тепловой эффект реакции. По их мнению, чем больше теплоты выделяется при реакции, тем больше способность веществ к взаимодействию, т. е. химическое сродство. Однако русский ученый А. Л. Потылицын и голландский физико-химик Я. Вант-Гофф показали, что это утверждение неверно, противоречит самопроизвольному протеканию многочисленных эндотермических процессов и справедливо только при абсолютном нуле. Применив второе начало термодинамики к химическим"" процессам, Вант-Гофф пришел к выводу, что реакции идут самопроизвольно не в сторону выделения теплоты, а в направлении уменьшения свободной энергии системы.
Известно, что при повышении температуры кинетическая энергия молекул возрастает. Вместе с этим должно возрастать число столкновений и скорость реакции. По подсчетам при повышении температуры на 10° в интервале температур 300—310° К число столкновений должно возрасти примерно на 2%. Скорость же химического процесса фактически возрастает в 2—4 раза (правило Вант-Гоффа), т. е. на 100—200%.
Несоответствие между числом столкновений молекул и наблюдаемой скоростью, а также высокий температурный коэффициент скорости химической реакции объяснила теория активации (С. Аррениус, 1889 г.). Согласно этой теории не всякое столкновение молекул приводит к акту химической реакции. Реакция происходит лишь при столкновении так называемых активных молекул, т. е. молекул, обладающих повышенным запасом энергии по сравнению с другими молекулами тех же веществ.
Систематическое исследование влияния природы растворителей на скорость химических реакций в растворах было проведено русским химиком Н. А. Меншуткиным. В 1890 г., изучая реакцию соединения триэтиламина с йодистым этилом с образованием тетраэтилиодистого аммония в среде различных растворителей (С2Н5)3N + С2Н51= (С2Н5)4N1, II. А. Меншуткин установил, что скорость этой реакции в бензиловом спирте в 770 раз больше, чем в гексане. В углеводородах реакция идет значительно медленнее, чем в спиртах и кетонах. Ученый объяснил это неодинаковым "взаимодействием молекул растворенного вещества с молекулами растворителя.
Смотрите также
Нефть - кровь промышленности
...
Природа взаимодействий белков
Белковые вещества составляют громадный класс органических, то есть углеродистых, а именно углеродисто азотистых соединений, неизбежно встречаемых в каждом организме. Роль белков в организме огромна. ...