Читать онлайн «Химическая кинетика»

А МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР НОВОСИБИРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА Л. Н. КРАСНОПЕРОВ ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА Учебное пособие НОВОСИБИРСК 1988 УДК 541. 124 ББК Г542 Красноперов Л. Н. Химическая кинетика: Учеб. поеобие/Ново- сиб. ун-т. Новосибирск, 1988. 92с. Учебное пособие написано по материалам лекций спецкурса "Химическая кинетика", читаемого в течение ряда лет студентам физического факультета НГУ, и является элементарным введением в химическую кинетику. В нем излагаются основные понятия, оп- определения и законы химической кинетики, формальная кинетика простых реакций, метод квазистационарных концентраций и реак- реакции в открытых системах. Рассматриваются простейшие теории элементарных химических реакций (теория столкновений, теория активированного комплекса, сохранение орбитальной симметрии). Предназначено для студентов и аспирантов, специализирую- специализирующихся в области химии и физической химии, а также может быть полезным для научных работников в этих областях. Рецензенты: канд. хим. наук А. В. Бакланов, канд. физ. -мат. наук Б. В. Большаков Печатается по решению редакционно-издательского совета НГУ для специальностей 01. 04, 01. 08. Новосибирский государственный университет, 1988 ВВЕДШИЕ Любая система, предоставленная сама себе, стремится прийти в состояние равновесия. Свойства систем, находящихся в состоянии равновесия, описывает термодинамика. Термодинамика также способна описать такие изменения со- состояний, которые представляют собой непрерывную последова- последовательность равновесных состояний, что,строго говоря, возмож- возможно только при бесконечно медленном протекании процесса. По- Поэтому в термодинамике принципиально отсутствует зависимость каких-либо величин от времени. Теории, описывающие поведение во времени систем, выведенных из состояния равновесия, назы- называются кинетическими теориями. Объектом изучения в химической кинетике являются системы, не находящиеся в состоянии химического равновесия. Приход таких систем в равновесие связан с протеканием химических реакций. При этом временное поведение системы определяется как скоростями, так и набором тех химических реакций (т. е. механизмом), которые протекают в системе. Таким образом, хи- химическая кинетика - это наука о скоростях и механизмах хими- химических превращений. Химическая кинетика является одним из разделов химической физики - науки, ставящей своей целью объяснение химических закономерностей на базе физических принципов. Поэтому разви- развитие химической кинетики неразрывно связано с развитием физи- физики. Основы химической кинетики были заложены в конце прошло- прошлого века на базе достижений кинетической теории газов. Вант- Гофф сформулировал идею о том, что реакции в газах протека- протекают при соударениях молекул. Это объяснило возрастание скоро- скорости химических реакций с давлением. Затем Аррениус предполо- предположил, что для протекания реакции между сталкивающимися моле- молекулами последние должны обладать энергией, превосходящей некоторую критическую энергию активации, чтобы преодолеть потенциальный барьер при столкновении частиц.