История зарождения и становления физической химии. Миттова И.Я - 19 стр.

UptoLike

19
÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, ò. å. êðèñòàëëè÷åñêèõ ôàç ïåðåìåííîãî ñîñòàâà,
êîòîðûé íå ìîæåò áûòü âûðàæåí öåëî÷èñëåííûìè îòíîøåíèÿìè.
Àêòèâíàÿ è ÷ðåçâû÷àéíî ïëîäîòâîðíàÿ ðàáîòà Í. Ñ. Êóðíàêîâà â
îáëàñòè ôèçèêî-õèìè÷åñêîãî àíàëèçà îáîãàòèëà ñîâðåìåííóþ íåîðãà-
íè÷åñêóþ õèìèþ íå òîëüêî çíà÷èòåëüíûì îáúåìîì ïîëó÷åííûõ ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, íî è ïðåæäå âñåãî, ðàçâèòèåì åå ôóíäàìåí-
òàëüíûõ îñíîâ. Åãî ðàáîòû âíåñëè íîâîå â ïîíÿòèå î õèìè÷åñêîì
èíäèâèäå è ïðîëîæèëè ïóòü ê èçó÷åíèþ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñèñòåì.
5. Ó×ÅÍÈÅ Î ÑÊÎÐÎÑÒÈ ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÐÅÀÊÖÈÉ.
ÕÈÌÈ×ÅÑÊÎÅ ÐÀÂÍÎÂÅÑÈÅ
Ñàì ïî ñåáå ôàêò ñóùåñòâîâàíèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, èäóùèõ ñ
ðàçëè÷íûìè ñêîðîñòÿìè, áûë èçâåñòåí ñ äàâíèõ âðåìåí. Ïåðâûå ïî-
ïûòêè ñîçäàíèÿ òåîðåòè÷åñêîé áàçû õèìè÷åñêîé êèíåòèêè  îáëàñòè
õèìèè, èçó÷àþùåé ñêîðîñòè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, áûëè ïðåäïðèíÿòû
åùå Ê. Áåðòîëëå â êîíöå XVIII ñòîëåòèÿ. Ïåðâîå êîëè÷åñòâåííîå
èññëåäîâàíèå ñêîðîñòè õèìè÷åñêîé ðåàêöèè îñóùåñòâèë Ë. Âèëü-
ãåëüìè â 1850 ã. Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ îïûòíûõ äàííûõ ïî ãèä-
ðîëèçó ñàõàðîçû â ïðèñóòñòâèè êèñëîò, îí âûâåë óðàâíåíèå äëÿ
ñêîðîñòè ðåàêöèè:
−=
0
ln ln ,
zzKt
(16)
ãäå
0
z
íà÷àëüíîå êîëè÷åñòâî ñàõàðà,
z
êîëè÷åñòâî ñàõàðà â
ìîìåíò âðåìåíè
t
,
K
êîíñòàíòà ñêîðîñòè ðåàêöèè.
Èññëåäîâàíèå Âèëüãåëüìè âíà÷àëå íå ïðèâëåêëî ê ñåáå âíèìà-
íèÿ ó÷åíûõ è ïîëó÷èëî âûñîêóþ îöåíêó ñî ñòîðîíû êîëëåã ëèøü
ñïóñòÿ ìíîãî ëåò.
Êðóïíûì âêëàäîì â äàëüíåéøåå ðàçâèòèå ó÷åíèÿ î ñêîðîñòÿõ
õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé îêàçàëèñü îáøèðíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàí-
íûå î ñêîðîñòÿõ ðåàêöèé îáðàçîâàíèÿ ñëîæíûõ ýôèðîâ èç êèñëîò
è ñïèðòîâ, ïðåäñòàâëåííûå ðîññèéñêèì õèìèêîì Í. À. Ìåíøóò-
êèíûì. Ðóññêèé ó÷åíûé óñòàíîâèë, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü
ðåàêöèè è åå ìàêñèìàëüíûé ïðåäåë (ïðàêòè÷åñêèé âûõîä ïðî-
äóêòà ðåàêöèè) íàáëþäàåòñÿ â ñëó÷àå íèçøèõ ñïèðòîâ, îñîáåííî
äëÿ ìåòèëîâîãî ñïèðòà.
Çàñëóæåííîå íàó÷íîå ïðèçíàíèå ïîëó÷èëè èññëåäîâàíèÿ äâóõ
íîðâåæñêèõ ó÷åíûõ Êàòî Ìàêñèìèëèàíà Ãóëüäáåðãà è Ïåòåðà
Âààãå, êîòîðûå ïîçâîëèëè èì ñôîðìóëèðîâàòü îñíîâíîé çàêîí õèìè-
÷åñêîé êèíåòèêèçàêîí äåéñòâèÿ ìàññ. Íà îñíîâå àíàëèçà áîëü-
øîãî îáúåìà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, ïîëó÷åííûõ äëÿ ãîìîãåí-
íûõ è ãåòåðîãåííûõ ðåàêöèé, îíè ïðèøëè ê âûâîäó, ÷òî ñêîðîñòü
ðåàêöèè ïðîïîðöèîíàëüíà äåéñòâóþùåé ìàññå âåùåñòâ, âñòóïàþùèõ
â ðåàêöèþ. Ïðè ýòîì Ãóëüäáåðã è Âààãå ïîëàãàëè, ÷òî íàïðàâëåíèå
÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, ò. å. êðèñòàëëè÷åñêèõ ôàç ïåðåìåííîãî ñîñòàâà,
êîòîðûé íå ìîæåò áûòü âûðàæåí öåëî÷èñëåííûìè îòíîøåíèÿìè.
     Àêòèâíàÿ è ÷ðåçâû÷àéíî ïëîäîòâîðíàÿ ðàáîòà Í. Ñ. Êóðíàêîâà â
îáëàñòè ôèçèêî-õèìè÷åñêîãî àíàëèçà îáîãàòèëà ñîâðåìåííóþ íåîðãà-
íè÷åñêóþ õèìèþ íå òîëüêî çíà÷èòåëüíûì îáúåìîì ïîëó÷åííûõ ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, íî è ïðåæäå âñåãî, ðàçâèòèåì åå ôóíäàìåí-
òàëüíûõ îñíîâ. Åãî ðàáîòû âíåñëè íîâîå â ïîíÿòèå î õèìè÷åñêîì
èíäèâèäå è ïðîëîæèëè ïóòü ê èçó÷åíèþ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñèñòåì.

    5. Ó×ÅÍÈÅ Î ÑÊÎÐÎÑÒÈ ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÐÅÀÊÖÈÉ.
              ÕÈÌÈ×ÅÑÊÎÅ ÐÀÂÍÎÂÅÑÈÅ
     Ñàì ïî ñåáå ôàêò ñóùåñòâîâàíèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, èäóùèõ ñ
ðàçëè÷íûìè ñêîðîñòÿìè, áûë èçâåñòåí ñ äàâíèõ âðåìåí. Ïåðâûå ïî-
ïûòêè ñîçäàíèÿ òåîðåòè÷åñêîé áàçû õèìè÷åñêîé êèíåòèêè — îáëàñòè
õèìèè, èçó÷àþùåé ñêîðîñòè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, áûëè ïðåäïðèíÿòû
åùå Ê. Áåðòîëëå â êîíöå XVIII ñòîëåòèÿ. Ïåðâîå êîëè÷åñòâåííîå
èññëåäîâàíèå ñêîðîñòè õèìè÷åñêîé ðåàêöèè îñóùåñòâèë Ë. Âèëü-
ãåëüìè â 1850 ã. Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ îïûòíûõ äàííûõ ïî ãèä-
ðîëèçó ñàõàðîçû â ïðèñóòñòâèè êèñëîò, îí âûâåë óðàâíåíèå äëÿ
ñêîðîñòè ðåàêöèè:
                         ln z0 − ln z = Kt,                  (16)
ãäå z0 — íà÷àëüíîå êîëè÷åñòâî ñàõàðà, z — êîëè÷åñòâî ñàõàðà â
ìîìåíò âðåìåíè t , K — êîíñòàíòà ñêîðîñòè ðåàêöèè.
     Èññëåäîâàíèå Âèëüãåëüìè âíà÷àëå íå ïðèâëåêëî ê ñåáå âíèìà-
íèÿ ó÷åíûõ è ïîëó÷èëî âûñîêóþ îöåíêó ñî ñòîðîíû êîëëåã ëèøü
ñïóñòÿ ìíîãî ëåò.
     Êðóïíûì âêëàäîì â äàëüíåéøåå ðàçâèòèå ó÷åíèÿ î ñêîðîñòÿõ
õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé îêàçàëèñü îáøèðíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàí-
íûå î ñêîðîñòÿõ ðåàêöèé îáðàçîâàíèÿ ñëîæíûõ ýôèðîâ èç êèñëîò
è ñïèðòîâ, ïðåäñòàâëåííûå ðîññèéñêèì õèìèêîì Í. À. Ìåíøóò-
êèíûì. Ðóññêèé ó÷åíûé óñòàíîâèë, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü
ðåàêöèè è åå ìàêñèìàëüíûé ïðåäåë (ïðàêòè÷åñêèé âûõîä ïðî-
äóêòà ðåàêöèè) íàáëþäàåòñÿ â ñëó÷àå íèçøèõ ñïèðòîâ, îñîáåííî
äëÿ ìåòèëîâîãî ñïèðòà.
     Çàñëóæåííîå íàó÷íîå ïðèçíàíèå ïîëó÷èëè èññëåäîâàíèÿ äâóõ
íîðâåæñêèõ ó÷åíûõ — Êàòî Ìàêñèìèëèàíà Ãóëüäáåðãà è Ïåòåðà
Âààãå, êîòîðûå ïîçâîëèëè èì ñôîðìóëèðîâàòü îñíîâíîé çàêîí õèìè-
÷åñêîé êèíåòèêè — çàêîí äåéñòâèÿ ìàññ. Íà îñíîâå àíàëèçà áîëü-
øîãî îáúåìà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, ïîëó÷åííûõ äëÿ ãîìîãåí-
íûõ è ãåòåðîãåííûõ ðåàêöèé, îíè ïðèøëè ê âûâîäó, ÷òî ñêîðîñòü
ðåàêöèè ïðîïîðöèîíàëüíà äåéñòâóþùåé ìàññå âåùåñòâ, âñòóïàþùèõ
â ðåàêöèþ. Ïðè ýòîì Ãóëüäáåðã è Âààãå ïîëàãàëè, ÷òî íàïðàâëåíèå

                                                              19