Настоящее учебное пособие составлено на основе лекций автора по химической кинетике, читаемых в общем курсе физической химии в течение более чем 15 лет на химическом факультете Московского университета. В книге значительное место занимает разъяснение основных понятий и благодаря этому она может служить элементарным учебником. С другой стороны, в ней несколько большее внимание, по сравнению с обычными курсами физической химии, уделено некоторым теоретическим вопросам. Так, значительно расширен раздел, посвященный проблеме мономолекулярных реакций, в частности подробно излагается теория Слейтера.
Далее, вместе с изложением различных аспектов теории активированного комплекса автор счел полезным показать конкретные применения этой теории к бимолекулярным реакциям с комплексами различных конфигураций, одновременно сопоставляя результаты расчетов с теорией активных столкновений. Эти сведения должны помочь применению теории кинетики в практической работе. Для подготовки к изложению теории активированного комплекса дана глава V, посвященная основам статистической термодинамики. Как показал опыт преподавания физической химии на химическом факультете, эта глава может иметь и самостоятельное значение как пособие при изучении основ термодинамики.
Отдельные главы посвящены кинетике фотохимических реакций и реакций в электрических разрядах. В этом отчасти сказались, вероятно, личные вкусы автора и направленность его работ в соответствующих областях кинетики.
Реакциями в растворах и гомогенному катализу в растворах отведена двенадцатая глава. Здесь значительное внимание уделено теории промежуточных соединений и, в частности, классическим работам профессора Московского университета Евгения Ивановича Шпиталь-ского.
Автор сознательно избегал совершенно необъятной темы — гетерогенного катализа — это, помимо прочего, увеличило бы объем книги по меньшей мере втрое.
По замыслу книга предназначена как для первоначального изучения химической кинетики студентами химических и химико-техно-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловиие ................. о
Глава 1. Основные понятия и эмпирические закономерности . . 5
§ 1. Основные понятия и определения ...... g
§ 2. Основной закон кинетики. Влияние концентрации 'на
скорость реакции ........... д
Глава 2. Применение основного закона кинетики к простым односторонним реакциям ............. 13
§ 1. Реакция первого порядка ......... 13
§ 2. Реакция второго порядка ...... . 18
§ 3. Реакция третьего порядка ......... 24
§ 4. Методы измерения скоростей реакций и определения
порядка .............. 29
Глава 3. Применение основного закона кинетики к сложным реакциям 44
§ 1. Обратимые реакции .......... 44
§ 2. Параллельные реакции .......... 50
§ 3. Последовательные реакции ........ 52
§ 4. п последовательных реакций первого порядка . . 58
§ 5. Две последовательные реакции второго порядка . . 60 § 6. Метод стационарных концентраций и механизм сложных
газовых реакций ............ 63
§ 7. О применении основного закона кинетики к реакциям
в открытых системах .......... 77
Глава 4. Влияние температуры на скорость химических реакций 83
Глава 5. Элементы статистической термодинамики ..... 91
§ 1. Энтропия и неупорядоченность состояния системы 91
§ 2. Макро- и микросостояния системы...... 93
§ 3. Термодинамическая вероятность и энтропия ... 95 § 4. Закон распределения молекул по энергиям (закон Боль-
цмана) ............... 98
§ 5. Определение молекулярной суммы по состояниям . . 104 § 6. Сумма по состояниям системы в классической и квантовой статистиках ............ 105
§ 7. Связь сумм по состояниям с термодинамическими функциями и константой равновесия ...... 109
§ 8. Некоторые значения вырожденности уровней . 114 § 9. Приближенные значения суммы по состояниям идеального газа............... 115
§ 10. Простейшие суммы по состояниям для отдельных видов
движения молекул ........... И6
§ 11. Вычисление энтропии одноатомного и двухатомного
газов ................ 128
Глава 6. Элементы кинетической теории газов....... '31
§ 1. Распределение молекул по одной компоненте скорости 131
§ 2. Распределение молекул по скоростям. Закон Максвелла 13d
§ 3. Число двойных столкновений молекул газа . • • l^5
138
§ 4. Число двойных столкновений молекул газа с ограниченным значением энергии, когда энергия выражается
двумя квадратичными членами .......
§ 5. Число двойных столкновений с ограниченным значением энергии, когда энергия выражается s квадратичными членами ............. 141
§ 6. Число тройных столкновений ....... 142
§ 7. Частота ударов молекул о стенку....... 144
§ 8. Диффузия газа ............. 144
Г л а в а 7. Элементарная теория активных столкновений .... 148
§ 1. Бимолекулярные реакции ......... 148
§ 2. Мономолекулярные реакции ........ 157
§ 3. Другие теории мономолекулярных реакций . . . 167
§ 4. Тримолекулярные реакции......... 187
Глава 8. Теория активированного комплекса (переходного состояния) 190
§ 1. Поверхности потенциальной энергии ..... 190
§ 2. Статистический расчет скорости реакции .... 194 § 3. Применение основного уравнения к отдельным типам
реакций ............... 199
§ 4. Термодинамический аспект теории переходного состояния ................. 205
§ 5. Мономолекулярные реакции ........ 208
§ 6. Тримолекулярные реакции......... 210
Г л а в а 9. О кинетике цепных реакций........... 216
§ 1. Общие представления .......... 216
§ 2. Элементарная вероятностная теория цепных реакций 227
§ 3. Тепловое воспламенение (или взрыв) ..... 233
Глава 10. Кинетика фотохимических реакций в газах..... 238
§ 1. Поглощение света однородной средой .... 238
§ 2. Основные законы фотохимии ........ 240
§ 3. Определение первичного квантового выхода . . . 245 § 4. Некоторые кинетические уравнения фотохимических
реакций без участия цепей ........ 247
§ 5. Некоторые кинетические уравнения фотохимических
реакций с участием цепей ........ 250
§ 6. Учет темновой реакции.......... 254
§ 7. Некоторые простые фотохимические газовые реакции 256
Глава 11. Кинетика и механизм реакций в электрических разрядах 269
§ 1. Общие положения ........... 269
§ 2. Кинетика электрокрекинга метана ...... 270
§ 3. Кинетика и механизм реакций превращения углеводородов при низких давлениях в тлеющем разряде 276 § 4. Синтез окиси азота из воздуха и азото-кислородных
смесей. Разложение окиси азота ...... 289
§ 5. О механизме активации молекул в электрическом
разряде .............. 292
Глава 12. О кинетике реакций в растворах .......« 296
§ 1. Влияние растворителя на скорость химических реакций 296 § 2. Применение теории столкновений к бимолекулярным
реакциям в растворах .......... 298
* Стр.
§ 3. Медленные реакции в растворах ...... 299
§ 4. О катализе в растворах ......... 301
§ 5. Кислотно-основной катализ ........ 306
§ 6. Промежуточные продукты в гомогенном катализе.
Теория Шпитальского .......... 307
§ 7. Применение теории промежуточных соединений к
ферментативным реакциям ........ 312
§ 8. О кинетике автокаталитических реакций .... 318
§ 9. О сопряженных реакциях. Химическая индукция 321
§ 10. Быстрые реакции в растворах ....... 328
Глава 13. Кинетика топохимических реакций........ 341
§ 1. Общая характеристика топохимических реакций . 341
§ 2. Представления о механизме топохимических реакций 343 § 3. Некоторые экспериментальные данные по кинетике
разложения твердых веществ........ 351
Глава 14. Кинетика химических реакций в термодинамике неравно-
весных процессов ................... 360
Список рекомендуемой литературы........... 371
Цена: 150руб.
