Наука, 1981. 448 с.
В книге впервые в мировой историко-химической литературе дан глубокий анализ истории учения о химическом процессе. Рассмотрены основные направления развития учения: термохимия, термодинамика, электрохимия, учение о растворах, химическая кинетика. Каждый из этих разделов охватывает проблему с момента ее возникновения до современности. Основанная ва тщательном изучении многочисленных источников, книга дает полное представление об основных путях развития учения о химическом процессе.
В Приложении приводятся Нобелевские речи В. Нернста и С. Аррениуса, а также речь Я. Вант-Гоффа «Как возникла теория растворов». Книга предназначена для химиков, преподавателей и учащихся высших учебных заведений и всех читателей, интересующихся историей химии. Ил. 64. Библ. 1353 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемая вниманию читателей книга многотомного издания «Всеобщая история химии» посвящена истории учения о химическом процессе. В современной химии учение о химическом процессе занимает центральное место. '
Изучение химических превращений началось давно, но только в конце XIX и в начале XX в. особенно ясно выявилось, что дальнейшее развитие многих химико-технологических процессов и их усовершенствование невозможно без солидного физико-химического обоснования, без теоретических расчетов химических реакций.
К концу XIX столетия химия подошла к своеобразному рубежу на пути своего развития. Позади остались такие завоевания, как создание теории химического строения органических соединений, открытие периодического закона. Синтез новых веществ, встречающихся и не встречающихся в природе, открытие новых химических элементов и их соединений стало уже обычным делом. Казалось бы, химики-органики и неорганики могли получить все, что они хотели, и тем самым снабдить промышленность необходимыми веществами и материалами. Но это только казалось. При попытках осуществить такие на первый взгляд простые процессы, как реакции получения аммиака, серного ангидрида, двуокиси азота, произошло первое серьезное крушение гордых надежд препаративной химии. Создалась своего рода тупиковая ситуация, выход из которой нашла только физическая химия. Именно она смогла решить те проблемы, которые оказались не под силу классической химии.
Препаративая химия при решении вопроса о химической природе веществ пользовалась разнообразными операциями разделения и очистки. Но при этом ряд важнейших в практическом и теоретическом отношении веществ — металлические сплавы, шлаки, жидкие и твердые растворы — ускользали долгое время от исследования, так как не допускали применения обычных приемов разделения и очистки. Лишь физико-химические методы позволили выяснить природу сложных систем переменного состава, уяснить и уточнить такие основные понятия химии, как химический индивид, определенное химическое соединение, фазы переменного состава.
Превращение химии из описательной науки в науку, изучающую причины и механизмы химических превращений, произошло т°гда, когда химические исследования в конце XIX в. стали прочно опираться на физические принципы, когда для объяснения
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
Глава первая
ТЕРМОХИМИЯ .............. ..... jj
Возникновение термохимии ............... jj
Становление термохимии как самостоятельной науки ..... if
«Выделяемое тепло есть мера сродства» ........ iy
Закон термонейтральности ............. jg
Закон постоянства сумм тепла ...... . ..... 20
Химические задачи термохимии ........... 21
Принцип максимальной работы ............. 24
Разработка методов и приборов для калориметрических изме-
рений ....................... 28
Термохимия и проблема строения органических соединений 31
Теплота образования химической связи ........ 32
Гомология и изомерия ............... 35
Изучение химических равновесий с использованием третьего
закона термодинамики ................ 36
Усовершенствование термохимических методов и измеритель-
ной аппаратуры .................. 40
Термохимия и современная органическая химия ...... 42
Термохимические свойства растворов ........... 45
Термохимия полимеризационных процессов ........ 47
Термохимия и кинетика ................ 47
Развитие микрокалориметрических методов и их применение 48
Высокотемпературная термохимия ............ 50
Глава вторая
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА ........... 57
Предпосылки возникновения химической термодинамики ... 57
Формирование общей термодинамики ......... 57
Исследования, подготовившие почву для применения термо-
динамики в химии .............. ... №
Начальный период развития химической термодинамики ... ' Первые приложения термодинамики к химии. Работы
А. Горстмана и Г. Гельмгольца ........... '
Работы Я. Вант-Гоффа. Превращение химической термодинамики в самостоятельную науку ..........
Термодинамическая система Дж. Гиббса ....... • '
Развитие химической термодинамики в конце XIX и первой
половине XX в ....................
Главнейшие исследования. Начало дифференциации ... 81
Термодинамика неидеальных систем......... 87
Тепловой закон и статистические теории в химической термодинамике ................... 93
Об общих методах и направлениях химической термодинамики ...................... 97
Термодинамика необратимых процессов в химии...... 101
Развитие общей термодинамики необратимых процессов 101 Первые попытки термодинамического рассмотрения неравновесных процессов в химии............. 104
Современные исследования по термодинамике необратимых
химических процессов............... 106
Влияние химической термодинамики на развитие естествознания и техники.................... 107
Химическая термодинамика и химия......... Ю7
Химическая термодинамика в естествознании..... 110
Химическая термодинамика и производство...... 112
Современные тенденции развития химической термодинамики 114
Глава третья
ЭЛЕКТРОХИМИЯ................... 119
Возникновение электрохимии как науки......... 119
Создание гальванического элемента.......... 119
Теории прохождения тока через раствор........ 129
Первые теории механизма действия гальванического элемента ...................... 132
Исследования М. Фарадея............. 134
Развитие учения о растворах электролитов......... 140
Истоки теории электролитической диссоциации..... 141
Создание теории электролитической диссоциации . . . . 146
Проблема сильных электролитов........... 149
Расплавленные и твердые электролиты........ 154
Термодинамика гальванического элемента......... 156
Создание химических источников тока........ 156
Попытки решения проблемы Вольта......... 156
Теория электродных потенциалов........... 158
Учение о двойном электрическом слое.......... 162
Создание теории строения двойного слоя........ 162
Развитие методов изучения строения двойного слоя. Дальнейшее развитие теории.............. 164
Решение проблемы Вольта............. 169
Кинетика электродных процессов............ 171
Диффузионная кинетика.............. 172
Электрохимическая кинетика............ 177
Развитие экспериментальных методов исследования кинетики электродных процессов............. 184
Электрохимия полупроводников и фотоэлектрохимия . . . 186
445
Развитие электрохимических представлений в теории коррозии.
Растворение и осаждение металлов............ 187
Развитие электрохимических представлений о природе коррозии...................... 187
Развитие теории пассивности............ 190
Осаждение металлов............... 193
Итоги и перспективы................. 196
Глава четвертая
УЧЕНИЕ О РАСТВОРАХ................ 206
Первоначальные исследования природы растворов...... 206
Химическая теория Менделеева............. 209
Возникновение представлений о гидратации ионов...... 211
Изучение структуры аморфных тел и жидкостей...... 215
Первоначальные рентгенографические исследования воды 218 Применение математических методов для изучения дифракции в жидкостях................. 221
Теория жидкого состояния............. 223
Структурные особенности воды............. 226
Модели жидкой воды................ 226
Теория Бернала—Фаулера............. 229
Современные структурные модели воды........ 235
Однородно-континуальная модель воды........ 239
Развитие представлений о структуре водных растворов электролитов........................ 241
Разработка основ количественной теории растворов . . . 241
Изучение влияния ионов на структуру и свойства воды . 244
Изучение структуры растворов электролитов...... 247
Молекулярно-кинетическая теория гидратации ионов
в водных растворах................ 251
Изучение количественных характеристик гидратации . . . 253 Основные направления и тенденции развития современной теории растворов.................... 257
Глава пятая
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА............... 26S
А. Формирование общих положений химической кинетики 26S
Первые представления о протекании химических процессов 268
Формирование химической динамики........... *'
Создание представлений о многостадийных химических
271
реакциях...................• Л1м
Роль промежуточных соединений в химических реакциях 273
Изучение структурно-кинетических закономерностей..... ^75
Разработка общих положений учения о скоростях химических реакций.....................• •
446
Открытие кинетических законов............. 257
Развитие химической кинетики в конце XIX — начале XX в. 293
Теории элементарных актов реакций........... 295
Методы корреляционного анализа в химической кинетике . . . 301
Б. Учение о цепных реакциях.............. 306
Предпосылки для возникновения цепных теорий...... 306
Создание теории неразветвленных цепных реакций..... 310
Введение представлений об «энергетических цепях» ... 310 Изучение атомно-радикального механизма неразветвленных
цепных реакций................. 314
Создание теории «энергетических цепей»....... 317
Теория разветвленных цепных реакций.......... 322
Установление первых закономерностей........ 322
Изучение природы активных частиц......... 327
Изучение механизма реакции окисления водорода .... 328
«Химическая кинетика и цепные реакции»....... 333
Развитие учения о разветвленных цепных реакциях .... 336
Изучение реакций с вырожденными разветвлениями цепей 337
Изучение элементарных актов цепных реакций..... 338
Некоторые итоги развития учения о цепных реакциях
в 1930—1950-х годах................ 340
Изучение процессов горения и взрыва......... 341
Развитие учения об энергетическом разветвлении цепей 343 Некоторые направления развития химической кинетики на современном этапе................... 348
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................... 351
ЛИТЕРАТУРА.................... 355
Приложение.................... 403
B. НЕРНСТ. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ ...................... 405
C. АРРЕНИУС. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ........................ 414
Я. ВАНТ-ГОФФ. КАК ВОЗНИКЛА ТЕОРИЯ РАСТВОРОВ . . 427
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ................ 437
Цена: 150руб.
