Том 1 (1134473), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Весь раздел о строении вещества может рассматриваться также как часть физики. Химическая термодннамнка. В этом разделе на основе законов общей термодннамнки нзлагаются законы химического равновесия н учение о фазовых равновесиях, которое обычно называют правилом фаз. Частью химической термодннампки является термохимия, в которой рассматриваются тепловые эффекты химических реакций. У ч е н н е о р а с т в о р а х ставит своей целью объяснение и предсказание свойств растворов (гомогенных смесей нескольких веществ) на основании свойств веществ, составляющих раствор.
Решение этой задачи требует построения общей теории взаимодействия разнородных молекул, т. е. решення основной задачи молекулярной физики. Для развития общей теории и частных обобщений изучаются молекулярная структура растворов и различные пх свойства в зависимости от состава. В нашем курсе основное вннманпе будет уделено термодинампческим свойствам растворов. Учение о поверхностных явлениях. Изучаются разнообразные свойства поверхностных слоев твердых тел и жидкостей (границы раздела между фазами); одно из основных изучаемых явлений в поверхностных слоях — это адсорбция (накопление веществ в поверхностном слое), которой в нашем курсе будет уделено основное внимание.
В системах, где поверхности раздела между жидкими, твердыми и газообразными фазами сильно развиты (коллоидныерастворы, эмульсии, туманы, дымы), свойства поверхностных слоев приобретают основное значение и определяют многие своеобразные свойства всей системы в целом. Такпе лгикрогетлерогенные системы изучаются коллоидной химией, которая является крупным самостоятельным разделом физической химин и самостоятельной учебной дисциплиной в химических высших учебных заведениях. В настоящем курсе коллоидная химия не рассматривается.
Э л 'е к т р о х и м и я. Изучается взанхюдействне электрическнх явлений н химических реакций (электролиз, хнмические источники электрического тока, теория электросннтеза). В электрохимию включают обычно учение о свойствах растворов электролитов, которое с равным правом можно отнести и к учению о растворах. Хнмическая кннетика п катализ. Изучается скорость хнмнческях реакций, завнснмость скорости реакция от внетиннх условий (давление, температура, электрический разряд 20 В в«деми« и др.), связь скорости реакшш со строением и энергетическими состояниями молекул, влияние на скорость реакции веществ, не участвующих в стехиометрическом уравнении реакции (кагпализ). Ф о т о х и м и я.
Исследуется взаимодействие излучения и вешеств, участвуюших в химических превращениях (реакцин, протекающие под влиянием излучения, например фотографические процессы и фотосинтез, люмпнесценция). Фотохимия тесно связана с химической кпнетикой и учением о строении молекул. Приведенный перечень основных разделов физической хиьши не охватывает некоторых недавно возникших областей и более мелких разделов этой науки, которые можно рассматривать как части более крупных разделов или как самостоятельные разделы физической химии. Таковы, например, радиационная химия, физико-химия высокомолекулярных веществ, магнетохимия, газовая электрохимия и другие разделы физической химии. Значение некоторых из них в настояшее время быстро растет. Следует еше раз подчеркнуть тесную взаимосвязь различных отделов физической химии.
Прп исследовании любого явления приходится использовать арсенал представлений, теорий и методов исследования многих разделов физической химии (а нередко и других наук). Лишь при начальном знакомстве с физической химией можно в учебных целях распределить материал по указанным разделам. Методы физико-химического исследования.
Основные методы физической химии, естественно, являются методами физики и химии. Это — прежде всего экспериментальный метод — исследование зависимости свойств веществ от внешних условий и экспериментальное изучение законов протекания химических реакций во времени и законов химического равновесия. Теоретическое осмысливание экспериментального материала и создание стройной системы знаний свойств веществ и законов химических реакций основано на следуюших методах теоретической физики. Квантово-механический метод (в частности, метод волновой механики), лежашнй в основе учения о строении и свойствах отдельных атомов и молекул и взаимодействии их между собой.
Факты, относящиеся к свойствам отдельных молекул, получаются, главным образом, с помощью экспериментальных оптических методов. Метод статистической физики, дающий возможность рассчитать свойства вещества, состояшего из множества молекул («макроскопические» свойства), на основании сведений о свойствах отдельных молекул. Тепх«од ни а ми, ний, т 1 позволяющий количественно связывать различные свойства вещества («макроско- 2г Д 4. Международная система единиц СН пические»свойства) и рассчитывать одни из этих свойств на основании опытных величин других свойств. Современные физико-химические исследования в любой конкретной области характеризуются применением разнообразных экспериментальных и теоретических методов для изучения различных свойств веществ н выяснения их связи со строением молекул.
Вся совокупность данных и указанные выше теоретические методы используются для достижения основной цели — выяснения зависимости направления, скорости и пределов протекания химических превращений от внешних условий н от строения молекул — участников химических реакций. 2 4. Международная система единиц СИ Численные значения различных свойств веществ, полученные в результате экспериментального исследования, могут быть выражены в различных единицах. При применении определенной системы единиц расчеты облегчаются. В октябре 1960 г.
Международной организацией по мерам и весам принята новая Международная система единиц, кратко обозначаемая как система единиц СИ (система интернациональная). Зта система введена и в Советском Союзе с 1 января 1963 г. для предпочтительного применения во всех областях науки, техники и народного хозяйства. Основными единицами системы СИ являются м е т р, к и л ограмм, секунда, ампер, градус Кельвина н с в е ч а.
Метр (м) — единица длины, равная 1650763,73 длины воли в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р„и 5г(» атома криптона 66. Килограмм (кг) — единица массы, представленная массой международного эталона массы, хранящегося в Международном бюро мер и весов. Свкунда (сек) — единица времени, представляющая 1/31556925,9747 части тропического года для 1900 г, января 0 в 12 часов эфемеридного времени (начало ХХ века).
А»гпер (а) — сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1»г один от другого в вакууме, вызывал бы между этими проводниками силу, равную 2.10 ' единиц силы Международной системы единиц на каждый метр длины. Градус Квльвина ('К) — единица измерения температуры по терхюдщгадшчсской техщ рат-рной гпиале, в которой ияи темпеия туры тройной точки воды установлено значение 273,16 'К (точно).
22 Введение Множитель, на который умно. жаются едина. цы системы СИ Множитель. на который умножаются единицы системы СИ Оаоанамения Обовнаяения русское Приставка Прнстанка латин скос латин- ское русское 1О а 10 а 1О-в 1О в 10 'а 1О " 10 та Тера Гига . Мега Кило Гекто дека Леик 1О'а 1Ов 1Ов 10' 10а 10 10 т Т св М ь да в Т Г вм к да д Саити Милли Микро .
Нано ~Пико . е Феыто Атто С М мк Н и ф и е т П р а Следует отметить, что, согласно международным соглашениям, единицы литр и миллилитр не используются при точных измерениях (1 л равен 1,000028 дм'); рекомендуется как единицей в системе СИ пользоваться кубическим дециметром (1 дма=-1О ' м').
Единицы знергии н важнейшие злектрические единицы в системе СИ и других системах рассматриваются в соответствующих разделах курса. Свеча — единица силы света, равна т1ао силы света„излучаемого 1 см' полного излучателя (абсолютно черного тела) при температуре затвердевання платины (!773 'С). Размер производных единиц принимается в соответствии с физическими законами, устанавливающими соответствующую связь между физическими величинами.
Так, например, единица силы †ньют (н) устанавливается на основании второго закона Ньютона как сила, сообщающая покоящейся массе в 1 кг ускорение, равное 1 м1сек'. Очевидно, 1 н=10а дан. В качестве основной единицы давления принимается давление в 1 ньютон на 1 м' (и!м'). Эта единица мала и можно применять кплоньютон на!ма(кн(ма) и меганьютон 'на 1ма (Мн/ма), а также б а р=10а н!ма и дольиые единицы бара: м и лл и б а р (мбар) и м и к р о б а р (мкбар). Внесистемные единицы давления: ф и з и ч е с к а я а т м о с ф е р а (1 атм= = 101325 и!ма= 1,01325 бар) и т е х н и ч е с к а я а т м о с ф ер а (1 ат =98066,5 и!ма=0,980665 бар.). Переход от единиц системы СГС (сантиметр — грамм — секунда) к единицам рекомендуемой системы осуществляется умножением на целочисленную (положительную или отрицательную) степень десяти.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
