История зарождения и становления физической химии. Миттова И.Я - 22 стр.

UptoLike

22
Õèìè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðè ïðîòåêàíèè êîòîðûõ îäíîâðåìåííî äîë-
æíî ïðîèçîéòè ñîóäàðåíèå òðåõ è áîëåå ÷àñòèö, õîòÿ è ÿâëÿþòñÿ
òåîðåòè÷åñêè âîçìîæíûìè, â äåéñòâèòåëüíîñòè ìàëîâåðîÿòíû.
Óðàâíåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñêîðîñòåé õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé,
ïðåäëîæåííûå Âàíò-Ãîôôîì, îêàçàëèñü äîñòàòî÷íî ïðîñòûìè è ïîçâî-
ëÿëè óñòàíîâèòü ïîðÿäîê ðåàêöèè íà îñíîâàíèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
äàííûõ. Ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé ïðîàíàëèçèðîâàë ôàêòîðû, îêàçûâà-
þùèå «âîçìóùàþùåå âëèÿíèå» íà õîä õèìè÷åñêîãî ïðîöåññà: èçìå-
íåíèå îáúåìà, âëèÿíèå ñðåäû, ñòåíîê ðåàêöèîííîãî ñîñóäà è äð.,
óêàçàë ïóòè äëÿ óñòðàíåíèÿ èõ íåãàòèâíûõ ïîñëåäñòâèé ïðè ïðîâå-
äåíèè õèìè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ.
 çíàìåíèòîé êíèãå Âàíò-Ãîôôà «Î÷åðêè ïî õèìè÷åñêîé äèíà-
ìèêå» áîëüøîå âíèìàíèå áûëî óäåëåíî èçó÷åíèþ ðàâíîâåñíûõ ïðîöåñ-
ñîâ â ãîìîãåííûõ ñèñòåìàõ. Ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé ïðåäëîæèë ðàññìàò-
ðèâàòü òàêèå ïðîöåññû êàê «ïîäâèæíûå ðàâíîâåñèÿ» ðåçóëüòàò
îäíîâðåìåííîãî ïðîòåêàíèÿ äâóõ âçàèìíî ïðîòèâîïîëîæíûõ (ïðÿìîé
è îáðàòíîé) ðåàêöèé.
 óïîìÿíóòîé êíèãå ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé ñôîðìóëèðîâàë
ïðèíöèï ïîäâèæíîãî ðàâíîâåñèÿ: «Âñÿêîå ðàâíîâåñèå ìåæäó äâóìÿ
ðàçëè÷íûìè ñîñòîÿíèÿìè âåùåñòâà ïåðåìåùàåòñÿ ïðè ïîíèæåíèè
òåìïåðàòóðû â ñòîðîíó òîé ñèñòåìû, ïðè îáðàçîâàíèè êîòîðîé
âûäåëÿåòñÿ òåïëîòà». Ïðàêòè÷åñêè â òî æå âðåìÿ ôðàíöóçñêèé
ôèçèêî-õèìèê À. Ë. Ëå-Øàòåëüå ñ ïîçèöèé ïîäâèæíîãî ðàâíîâå-
ñèÿ ðàññìîòðåë âëèÿíèå äàâëåíèÿ è îáíàðóæèë, ÷òî åñëè îáðàòè-
ìûå ðåàêöèè ïðîèñõîäÿò ñ èçìåíåíèåì îáúåìà, òî óâåëè÷åíèå
âíåøíåãî äàâëåíèÿ ñìåùàåò ðàâíîâåñèå â ñòîðîíó ïðåäïî÷òèòåëü-
íîãî ïðîòåêàíèÿ òîãî ïðîöåññà, êîòîðûé ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ
ðåàêöèîííîãî îáúåìà.
Ñîãëàñíî Ëå-Øàòåëüå, ïðàêòè÷åñêè âñå ãîìîãåííûå ðåàêöèè
îáðàòèìû, è òîëüêî òå èç íèõ èäóò â îäíîì íàïðàâëåíèè è çàêàí÷è-
âàþòñÿ ïîëíûì ïðåâðàùåíèåì èñõîäíûõ âåùåñòâ â ïðîäóêòû ðåàê-
öèè, åñëè ñîïðîâîæäàþòñÿ óäàëåíèåì õîòÿ áû îäíîãî èç ïðîäóêòîâ
ðåàêöèè â âèäå îñàäêà, ãàçà è ò. ä.
Ïîçäíåå ôðàíöóçñêèé ó÷åíûé îáîáùèë ïðèíöèï ñìåùåíèÿ
ïîäâèæíîãî ðàâíîâåñèÿ è ðàñïðîñòðàíèë åãî ïðàêòè÷åñêè íà âñå
ñëó÷àè èçìåíåíèÿ óñëîâèé ðàâíîâåñèÿ: «Âñÿêîå èçìåíåíèå îäíîãî
èç ôàêòîðîâ ðàâíîâåñèÿ âûçûâàåò òàêîå ïðåâðàùåíèå â ñèñòå-
ìå, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî ýòîò ôàêòîð èçìåíÿåòñÿ â íàïðàâ-
ëåíèè, ïðîòèâîïîëîæíîì ðàññìàòðèâàåìîìó». Ïðèíöèï ñìåùåíèÿ
ïîäâèæíîãî ðàâíîâåñèÿ, èçâåñòíûé êàê ïðèíöèï Ëå-Øàòåëüå, ñòàë
ðóêîâîäÿùèì íà÷àëîì ïðè ýêñïåðèìåíòàëüíîì èçó÷åíèè ìíîãèõ
ðåàêöèé, â òîì ÷èñëå òåõ, êîòîðûå èìåëè ðåøàþùåå çíà÷åíèå
äëÿ õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè.
Õèìè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðè ïðîòåêàíèè êîòîðûõ îäíîâðåìåííî äîë-
æíî ïðîèçîéòè ñîóäàðåíèå òðåõ è áîëåå ÷àñòèö, õîòÿ è ÿâëÿþòñÿ
òåîðåòè÷åñêè âîçìîæíûìè, â äåéñòâèòåëüíîñòè ìàëîâåðîÿòíû.
      Óðàâíåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñêîðîñòåé õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé,
ïðåäëîæåííûå Âàíò-Ãîôôîì, îêàçàëèñü äîñòàòî÷íî ïðîñòûìè è ïîçâî-
ëÿëè óñòàíîâèòü ïîðÿäîê ðåàêöèè íà îñíîâàíèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
äàííûõ. Ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé ïðîàíàëèçèðîâàë ôàêòîðû, îêàçûâà-
þùèå «âîçìóùàþùåå âëèÿíèå» íà õîä õèìè÷åñêîãî ïðîöåññà: èçìå-
íåíèå îáúåìà, âëèÿíèå ñðåäû, ñòåíîê ðåàêöèîííîãî ñîñóäà è äð.,
óêàçàë ïóòè äëÿ óñòðàíåíèÿ èõ íåãàòèâíûõ ïîñëåäñòâèé ïðè ïðîâå-
äåíèè õèìè÷åñêèõ ýêñïåðèìåíòîâ.
       çíàìåíèòîé êíèãå Âàíò-Ãîôôà «Î÷åðêè ïî õèìè÷åñêîé äèíà-
ìèêå» áîëüøîå âíèìàíèå áûëî óäåëåíî èçó÷åíèþ ðàâíîâåñíûõ ïðîöåñ-
ñîâ â ãîìîãåííûõ ñèñòåìàõ. Ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé ïðåäëîæèë ðàññìàò-
ðèâàòü òàêèå ïðîöåññû êàê «ïîäâèæíûå ðàâíîâåñèÿ» — ðåçóëüòàò
îäíîâðåìåííîãî ïðîòåêàíèÿ äâóõ âçàèìíî ïðîòèâîïîëîæíûõ (ïðÿìîé
è îáðàòíîé) ðåàêöèé.
       óïîìÿíóòîé êíèãå ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé ñôîðìóëèðîâàë
ïðèíöèï ïîäâèæíîãî ðàâíîâåñèÿ: «Âñÿêîå ðàâíîâåñèå ìåæäó äâóìÿ
ðàçëè÷íûìè ñîñòîÿíèÿìè âåùåñòâà ïåðåìåùàåòñÿ ïðè ïîíèæåíèè
òåìïåðàòóðû â ñòîðîíó òîé ñèñòåìû, ïðè îáðàçîâàíèè êîòîðîé
âûäåëÿåòñÿ òåïëîòà». Ïðàêòè÷åñêè â òî æå âðåìÿ ôðàíöóçñêèé
ôèçèêî-õèìèê À. Ë. Ëå-Øàòåëüå ñ ïîçèöèé ïîäâèæíîãî ðàâíîâå-
ñèÿ ðàññìîòðåë âëèÿíèå äàâëåíèÿ è îáíàðóæèë, ÷òî åñëè îáðàòè-
ìûå ðåàêöèè ïðîèñõîäÿò ñ èçìåíåíèåì îáúåìà, òî óâåëè÷åíèå
âíåøíåãî äàâëåíèÿ ñìåùàåò ðàâíîâåñèå â ñòîðîíó ïðåäïî÷òèòåëü-
íîãî ïðîòåêàíèÿ òîãî ïðîöåññà, êîòîðûé ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ
ðåàêöèîííîãî îáúåìà.
      Ñîãëàñíî Ëå-Øàòåëüå, ïðàêòè÷åñêè âñå ãîìîãåííûå ðåàêöèè
îáðàòèìû, è òîëüêî òå èç íèõ èäóò â îäíîì íàïðàâëåíèè è çàêàí÷è-
âàþòñÿ ïîëíûì ïðåâðàùåíèåì èñõîäíûõ âåùåñòâ â ïðîäóêòû ðåàê-
öèè, åñëè ñîïðîâîæäàþòñÿ óäàëåíèåì õîòÿ áû îäíîãî èç ïðîäóêòîâ
ðåàêöèè â âèäå îñàäêà, ãàçà è ò. ä.
      Ïîçäíåå ôðàíöóçñêèé ó÷åíûé îáîáùèë ïðèíöèï ñìåùåíèÿ
ïîäâèæíîãî ðàâíîâåñèÿ è ðàñïðîñòðàíèë åãî ïðàêòè÷åñêè íà âñå
ñëó÷àè èçìåíåíèÿ óñëîâèé ðàâíîâåñèÿ: «Âñÿêîå èçìåíåíèå îäíîãî
èç ôàêòîðîâ ðàâíîâåñèÿ âûçûâàåò òàêîå ïðåâðàùåíèå â ñèñòå-
ìå, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî ýòîò ôàêòîð èçìåíÿåòñÿ â íàïðàâ-
ëåíèè, ïðîòèâîïîëîæíîì ðàññìàòðèâàåìîìó». Ïðèíöèï ñìåùåíèÿ
ïîäâèæíîãî ðàâíîâåñèÿ, èçâåñòíûé êàê ïðèíöèï Ëå-Øàòåëüå, ñòàë
ðóêîâîäÿùèì íà÷àëîì ïðè ýêñïåðèìåíòàëüíîì èçó÷åíèè ìíîãèõ
ðåàêöèé, â òîì ÷èñëå òåõ, êîòîðûå èìåëè ðåøàþùåå çíà÷åíèå
äëÿ õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè.

22