год издания — 1995, кол-во страниц — 351, ISBN — 5-211-03051-6, тираж — 2000, язык — русский, тип обложки — твёрд., масса книги — 390 гр., издательство — МГУ

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Сохранность книги — хорошая

Р е ц е н з е н т ы:
д-р хим. наук, проф. В. И. Цирельников
каф. физической химии МХТУ им. Д. И. Менделеева

Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета Московского университета

Формат 60x90 1/16. Бумага офс. кн.-жур. Печать офсетная

В учебном пособии излагаются основные разделы обычной (феноменочогической) кинетики с применением к реакциям в различных агрегатных состояниях, современные представления теории химической кинетики, основы кинетики элементарных процессов, кинетика каталитических реакций, включая реакции в потоке, кинетика реакций с нетермическим характером активации.

Для студентов химических факультетов университетов, химико-технологических институтов.

Предлагаемое учебное пособие написано на основе лекций по кинетике химических реакций и элементарных процессов, читаемых авторами студентам и аспирантам химического и физического факультетов МГУ, а также слушателям ФПК, проходящим стажировку на этих факультетах.

Цель учебного пособия — дать студентам и аспирантам представление о теоретических основах и современном состоянии кинетики химических реакций. В связи с этим основное внимание уделено таким вопросам, как основы феноменологической кинетики в применении к гомогенным и гетерогенным реакциям, каталитическим реакциям и реакциям с нетермической активацией. На примере простейших необратимых реакций рассмотрена кинетика реакций в потоке. Значительную часть пособия занимает обсуждение процессов обмена энергией при неупругих столкновениях и химических превращениях. Обстоятельно рассмотрены методы расчёта поверхностей потенциальной энергии и констант скорости реакций.

Задача учебного пособия — сформировать у студентов и аспирантов современные представления о кинетике и механизмах химических реакций, о методах расчёта констант скорости различных (включая и кинетически неравновесные) процессов, путём сопоставления скоростей термических и нетермических реакций дать возможность рационально применять последние для осуществления ряда процессов, не реализуемых в термических условиях…

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предисловие	3

РАЗДЕЛ I
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

Глава 1. Основные понятия	4
§ 1. Предмет химической кинетики	4
§ 2. Скорость химической реакции	5
§ 3. Основной постулат химической кинетики	6
§ 4. Элементарные реакции. Молекулярность процесса	7
§ 5. Кинетическое уравнение сложной химической реакции	8
§ 6. Зависимость скорости реакции от температуры. Энергия
активации	9

Глава 2. Кинетический анализ простых необратимых реакций	11
§ 1. Реакции первого порядка	11
§ 2. Реакции второго порядка	14
§ 3. Реакции третьего порядка	16
§ 4. Реакции n-то порядка	17
§ 5. Реакции нулевого порядка	18
§ 6. Методы определения порядка и констант скорости реакций
по экспериментальным данным	18

Глава 5. Кинетический анализ сложных реакций	23
§ 1. Принцип независимости элементарных реакций	23
§ 2. Обратимые реакции первого порядка	24
§ 3. Параллельные реакции первого порядка	26
§ 4. Последовательные реакции первого порядка	28
§ 5. Механизм сложных реакций. Принцип стационарных
концентраций	32

Глава 4. Цепные реакции	37
§ 1. Основные понятия	37
§ 2. Классификация элементарных стадий	38
§ 3. Неразветвлённые цепные реакции	39
1. Кинетика неразветвлённых цепных реакций	40
2. Обрыв цепей	41
§ 4. Разветвлённые цепные реакции	42
1. Предельные явления	42
2. Кинетика разветвлённых цепных реакций	43
3. Механизм разветвлённой цепной реакции. Метод
частично-стационарных концентраций Н. Н. Семёнова	44
4. Верхний и нижний пределы воспламенения. Их зависимость
от температуры	46
5. Реакции с вырожденным разветвлением цепей	48
§ 5. Самовоспламенение	49
1. Цепной взрыв	49
2. Тепловой взрыв	50
3. Третий предел воспламенения	53
§ 6. Энергетические цепи	54

Глава 5. Кинетика реакций в потоке	55
§ 1. Режимы идеального вытеснения и перемешивания	55
§ 2. Общие уравнения динамики и кинетики реакций в режиме
идеального вытеснения	56
§ 3. Кинетическое уравнение необратимой реакции первого
порядка в режиме идеального вытеснения	59
§ 4. Кинетика реакций в режиме идеального перемешивания	61
§ 5. Кинетическое уравнение необратимой реакции первого
порядка в режиме идеального перемешивания	63

РАЗДЕЛ II
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ

Глава 6. Динамика двойного столкновения	66
§ 1. Классификация реакций в химической кинетике	66
§ 2. Типы двойных столкновений	67
§ 3. Упругое центральное столкновение	68
§ 4. Неупругое центральное столкновение	70
§ 5. Упругое столкновение в лабораторной системе координат и
в системе центра масс	72
§ 6. Энергия межмолекулярного взаимодействия	73
1. Взаимодействие двух ионов	74
2. Ион-дипольное взаимодействие	74
3. Взаимодействие двух диполей	75
4. Ион-квадрупольное и диполь-квадрупольное взаимодействия	75
5. Взаимодействие неполярных молекул с ионами, диполями и
квадруполями	76
§ 7. Потенциальная энергия изолированной пары частиц	77
1. Молекулярные модели	77
2. Уравнение Ми. Потенциал Леннард-Джонса	79

Глава 7. Элементы кинетической теории газов	81
§ 1. Распределение молекул по энергетическим состояниям. Закон
Больцмана	81
§ 2. Распределение молекул идеального газа по скоростям
поступательного движения. Закон Максвелла-Больцмана	85
§ 3. Кинематические характеристики молекулярного движения	88
1. Эффективное сечение столкновений. Средняя длина
свободного пробега	88
2. Частота столкновений в системе упругих шаров	89
3. Средняя длина пробега молекул в данном направлении после
последнего столкновения	91
§ 4. Процессы переноса в газах	93
1. Общее уравнение переноса	93
2. Теплопроводность	94
3. Вязкость	94
4. Диффузия газов	95
5. Связь между коэффициентами переноса	97

Глава 8. Теория столкновений и бимолекулярные реакции	98
§ 1. Статистическая (макроскопическая) константа скорости	98
1. Статистическая, микроскопическая и уровневая константы
скорости	98
2. Опыты с рассеянием молекулярного пучка	99
3. Различные выражения для статистической константы скорости	100
4. Модель упругих шаров (жёстких сфер). Уравнение
Траутца-Льюиса	102
5. Энергия активации. Нормальные реакции	104
6. Реакции, сечения которых слабо зависят от температуры	105
7. Процессы с участием электронов	105
§ 2. Кинетическое уравнение Больцмана	106
1. Неравновесная функция распределения	106
2. Интеграл столкновений	107
3. Уравнение Больцмана с учётом химических превращений	109

Глава 9. Методы расчёта поверхностей потенциальной энергии и констант скорости реакций	111
§ 1. Поверхности потенциальной энергии (ППЭ)	111
1. Адиабатическое приближение	111
2. Характеристика методов расчёта ППЭ	112
3. Полуэмпирические методы расчёта ППЭ	11&
4. Общие принципы неэмпирических методов расчёта ППЭ	122
5. Роль симметрии системы в кинетике реакций	127
6. Распределение энергии среди продуктов обменной реакции
типа A+BC AB + C	129
§ 2. Статистические методы расчёта констант скорости	132
1. Основные методы	132
2. Метод переходного состояния (МПС)	133
3. Явление туннелирования в химических реакциях	136
4. Влияние колебательного возбуждения частиц на скорость
обменной реакции А+ВС	140
5. Изотопные эффекты в скоростях реакций	141
6. Сравнение метода переходного состояния с теорией
столкновений	144
А. Взаимодействие двух атомов	144
Б. Другие типы реакций	145
7. Термодинамический аспект метода переходного состояния	146
8. Статистическая теория Лайта	147
9. Динамический метод	149
10. Сравнение метода переходного состояния с динамическим
методом расчёта	150
11. Неадидбатические процессы	151

Глава 10. Мономолекулярные реакции	152
§ 1. Введение	152
§ 2. Теория Линдемана	153
§ 3. Теория Хиншельвуда	155
§ 4. Теория Касселя и Слэтера	158
§ 5. Теория Маркуса-Раиса	160
1. Основные предпосылки	160
2. Классификация энергий и степеней свободы	160
3. Вычисление dk₁/dk₂	162
4. Константа скорости образования активированных комплексов	162
5. Эффективная константа k_I	165

Глава 11. Тримолекулярные реакции	167
§ 1. Введение	167
§ 2, Химическая активация	167
§ 3. Рекомбинация атомов	169
§ 4. Реакции ассоциации с участием молекул	171
§ 5. Реакции между валентно-насыщенными молекулами	172
1. Теория столкновений	172
2. Теория активированного комплекса	174

РАЗДЕЛ III
КИНЕТИКА РЕАКЦИЙ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ ФАЗАХ

Глава 12. Реакции в растворах	176
§ 1. Простейшая молекулярная модель жидкостей	176
§ 2. Энергия взаимодействия в жидких системах	178
§ 3. Образование ионных пар в водных растворах	178
§ 4. Число столкновений между ионами в растворе	179
§ 5. Применение теории столкновений	179
§ 6. Применение теории активированного комплекса	181
1. Соотношение между константами скорости	181
2. Энергии активации в газовой фазе и в растворе	182
§ 7. Ионные реакции. Уравнение Бренстеда-Бьеррума	184

Глава 13. Быстрые реакции в растворах	187
§ 1. Введение	187
§ 2. Энергетика быстрых реакций	188
1. Критическая энергия	188
2. Вклады различных факторов в критическую энергию	188
§ 3. Реакции, лимитируемые диффузией	190
1. Диффузия нейтральных частиц	190
2. Диффузия заряженных частиц	192
3. Туннельный эффект в реакциях переноса протона	193
§ 4. Времена релаксации, их связь с константами скорости
реакций	194
1. Реакция первого порядка	194
2. Реакция A+B C	196
§ 5. Механизмы быстрых реакций в водных растворах	197

Глава 14. Гетерогенные реакции	199
§ 1. Скорость диффузии	199
§ 2. Скорость растворения твёрдых тел	200
§ 3. Диффузионная и кинетическая области гетерогенного
процесса	201
§ 4. Роль адсорбции в поверхностной реакции	202
§ 5. Представление о кинетике кристаллизации	204
§ 6. Кинетика топохимических реакций	205

РАЗДЕЛ IV
КИНЕТИКА КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Глава 15. Гомогенные каталитические реакции	209
§ 1. Кинетика гомогенных каталитических реакций	209
§ 2. Автокаталитические реакции	211
§ 3, Ферментативные реакции	214
1. Уравнение Михаэлиса-Ментен	214
2. Определение кинетических параметров по экспериментальным
данным	215
3. Ингибирование ферментативных реакций	216

Глава 16. Кислотно-основной катализ	221
§ 1. Специфический кислотный катализ	222
§ 2. Кинетика реакций специфического кислотного катализа	224
§ 3. Общий кислотный катализ	226
§ 4. Кинетика реакций общего кислотного катализа	227
§ 5. Специфический основной катализ	227
§ 6. Кинетика реакций специфического основного катализа	229
§ 7. Общий основной катализ	230
§ 8. Кинетика реакций общего основного катализа	231
§ 9. Соотношения Бренстеда	232

Глава 17. Гетерогенные каталитические реакции	233
§ 1. Процессы активации	233
§ 2. Кинетические уравнения элементарных реакций	233
§ 3. Кинетические уравнения химических реакций на однородных
поверхностях	235
§ 4. Кинетические уравнения химических реакций на
неоднородных поверхностях	237
§ 5. Роль диффузии в кинетике гетерогенных каталитических
реакций	238
1. Внешняя диффузионная область	239
2. Внутренняя диффузионная область. Уравнения Зельдовича
и Тиле	240
3. Параметр Тиле как критерий перехода реакции в
кинетическую область	243
§ 6. Кинетика гетерогенных каталитических реакций в потоке.
Режим идеального вытеснения	246

РАЗДЕЛ V
КИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ ОБМЕНА ЭНЕРГИЕЙ

Глава 18. Релаксационные процессы в газах	249
§ 1. Время релаксации. Простейшее релаксационное уравнение	249
§ 2. Поступательная релаксация	250
§ 3. Вращательная релаксация	252
§ 4. Колебательная релаксация	255
§ 5. Время установления равновесной диссоциации	262

Глава 19. Обмен энергией при столкновениях	263
§ 1. Введение	263
§ 2. Обмен колебательной и поступательной энергиями	263
§ 3. Колебательно-вращательные переходы	266
§ 4. Межмолекулярный колебательный обмен	267
§ 5. Внутримолекулярный колебательный обмен	269

Глава 20. Кинетика колебательных переходов	270
§ 1. Общий вид кинетических уравнений для VT-процессов	270
§ 2. Кинетические уравнения для VV-обмена	271
§ 3. Свойства кинетических уравнений	272
1. Сохранение числа частиц при VT-процессах	272
2. Сохранение числа частиц при VV-обмене	273
3. Стационарное состояние при VT-процессах	274
4. Стационарное состояние при VV-обмене	274
§ 4. Релаксация колебательной энергии	277
1. Одноквантовые переходы в системе с гармоническими
осцилляторами	277
2. Учёт ангармоничности	278

Глава 21. Кинетика распределения молекул по колебательным уровням	279
§ 1. Вид кинетических уравнений в системе гармонических
осцилляторов при одноквантовых переходах	279
1. VT-процессы	279
2. VV-обмен	280
3. Общий случай VT- и VV-процессов	281
§ 2. Ангармонические осцилляторы	282
§ 3. Стационарные распределения молекул в неизолированных
системах	283
1. Радиационные осцилляторы	283
2. Системы с источниками колебательно-возбуждённых частиц	284
3. Поле резонансного лазерного излучения	285

РАЗДЕЛ VI
КИНЕТИКА РЕАКЦИЙ С НЕТЕРМИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРОМ
АКТИВАЦИИ

Глава 22. Фотохимические реакции	287
§ 1. Основные законы фотохимии	287
§ 2. Квантовый выход и классификация фотохимических процессов	288
§ 3. Процессы, протекающие при фотовозбуждении молекул	289
§ 4. Пути первичного превращения электронно-возбуждённой
молекулы	291
§ 5. Кинетика флуоресценции	293
§ 6. Вторичные процессы при фотохимических реакциях	294
§ 7. Кинетика реакций фотопереноса протона	296
§ 8. Различие в кинетике фотохимических и термических реакций	298
§ 9. Основные типы фотохимических превращений	299

Глава 23. Селективное действие ИК-лазерного излучения на молекулярные системы	300
§ 1. Система гармонических осцилляторов	300
§ 2. Система ангармонических осцилляторов	302
§ 3. Столкновительная диссоциация	302
§ 4. Пороговые эффекты в столкновительных лазеро-химических
реакциях	303
§ 5. Бесстолкновительная (когерентная) диссоциация	304
§ 6. Радиационно-столкновительная диссоциация	305
§ 7. Лазерное разделение изотопов	306
1. Столкновительные процессы	306
2. Радиационно-столкновительные процессы	306

Глава 24. Кинетика реакций в электрических разрядах	308
§ 1. Электронное возбуждение молекул	308
§ 2. Константы скорости электронного возбуждения и ионизации
молекул	310
§ 3. Возбуждение колебаний и вращений молекул электронным
ударом	311
§ 4. Основные типы электрического разряда. Плазменное
состояние материи	311
§ 5. Основные принципы кинетики химических реакций в разрядах	314
§ 6. Энергетическая эффективность химического действия разряда	316
§ 7. Теория «энергетического катализа»	317
§ 8. Кинетика ионизации молекулярного водорода в плазме
импульсного разряда	318

Глава 25. Кинетика радиационно-химических реакций	324
§ 1. Введение	324
§ 2. Первичные процессы радиационно-химических реакций	325
§ 3. Вторичные процессы	328
§ 4. Особенности кинетики радиационно-химических реакций	329
§ 5. Примеры некоторых радиационно-химических реакций в
газовой фазе	332

Литература	334
Предметный указатель	336
Оглавление	342

Книги на ту же тему

Химическая и биологическая кинетика: избранные труды: в 2 томах (комплект из 2 книг), Эмануэль Н. М., 2006
Экспериментальные методы химической кинетики: Учебное пособие для университетов, Сергеев Г. Б., Казанская Н. Ф., Ужинов Б. М., Паписова B. И., Гурман В. С., Мелузова Г. Б., Зенин C. В., Романов В. В., 1971
Кинетика дезактивации катализаторов: Математические модели и их применение, Островский Н. М., 2001
Экспериментальные методы химической кинетики. Учебное пособие для студентов вузов, Эмануэль Н. М., Сергеев Г. Б., ред., 1980
Кинетика модельных реакций гетерогенного катализа, Яблонский Г. С., Быков В. И., Елохин В. И., 1984
Теория цепных процессов, Акулов Н. С., 1951
Макромолекулярные реакции в расплавах и смесях полимеров: теория и эксперимент, Платэ Н. А., Литманович А. Д., Кудрявцев Я. В., 2008
Сборник примеров и задач по физической химии. Учебное пособие для химико-технологических вузов. — 4-е изд., доп. и перераб., Киселева Е. В., Каретников Г. С., Кудряшов И. В., 1976
Устойчивость химических реакторов, Перлмуттер Д., 1976
Механизм реакций и строение органических соединений, Ингольд К. К., 1959
Физическая химия, Стромберг А. Г., Семченко Д. П., 1973
Начала современной химии, Рэмсден Э. Н., 1989
Возбуждённые частицы в химической кинетике, Бамфорд К., Типпер К., ред., 1973
Физика химически активной плазмы, Русанов В. Д., Фридман А. А., 1984

elapsed time 0.019 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему