История термодинамики и кинетики

Дополнение 4 к лекции 3

Реакция Белоусова-Жаботинского

Реакция Ландольта

Колебательные реакции

Дополнение 3 к лекции 3

(нем. физхимик Ганс Генрих Ландольт (1831-1910)

Na2SO3+ H2SO4= H2SO3+ Na2SO4

HIO3+ 3 H2SO3= 3 H2SO4+ HI

5 HI + HIO3= 3 I2+ 3 H2O

I2+ H2SO3+ H2O = H2SO4+ 2 HI

Б.П.Белоусов (1893-1970) (1951), А.М.Жаботинский

BrO₃^- + Br^- + 2 H⁺ = HBrO₂ + HOBr

HBrO₂ + Br^- + H⁺ = 2 HOBr

HOBr + Br^- + H⁺ = Br₂ + H₂O

Br₂ + CH₂(COOH)₂ = BrCH(COOH)₂ + Br^- + H⁺

Суммарный процесс бромирования малоновой кислоты:

BrO₃^- + 2 Br^- + 3 CH₂(COOH)₂ + 3 H⁺ = 3 BrCH(COOH)₂ + 3 H₂O

При малой концентрации бромид-иона:

BrO₃^- + HBrO₂ + H⁺ = 2 BrO₂ ^. + H₂O

BrO₂ ^. + Ce³⁺ + H⁺ = HBrO₂ + Ce⁴⁺

2 HBrO₂ = BrO₃^- + HOBr + H⁺

HOBr + CH₂(COOH)₂ = BrCH(COOH)₂ + H₂O

Суммарный процесс окислительного бромирования:

BrO₃^- + 4 Ce³⁺ + CH₂(COOH)₂ + 5 H⁺ = BrCH(COOH)₂ + 4 Ce⁴⁺ + 3 H₂O

Восстановление церия до Ce³⁺:

6 Ce⁴⁺ + CH₂(COOH)₂ + 2 H₂O = 6 Ce³⁺ + HCOOH + 2 CO₂ + 6 H⁺

4 Ce⁴⁺ + BrCH(COOH)₂ + 2 H₂O = Br^- + 4 Ce³⁺ + HCOOH + 2 CO₂ + 5 H⁺

Источник: Алиев Р., Шноль С.Э. Колебательные химические реакции

В: Современное естествознание: Энциклопедия в 10 т. – М.: Флинта: Наука, 1999-2000., т.1. Физическая химия. – 328 с., с.130-133

О реакции Белоусова-Жаботинского и колебательных реакциях вообще – можно также прочитать:

1. Вертигел А. История с колебаниями, “Химия и жизнь – XXI век”, № 2, 1998, стр.34-35

2. Шноль С.Э. “Знание – Сила”, 1994, № 3, с.62-71 или Интернет: http://www.znanie-sila.ru/projects/issue_87.html

В 1660 г. англ. Роберт Бойль (1627-1691) открыл зависимость объема воздуха от давления, независимо в 1676 г. те же результаты получил фр. Эдм Мариотт (1620-1684) физик, игумен монастыря, один из основателей Парижской АН.

В 1760-1762 гг шотл. Джозеф Блэк (1728-1799) ввел различие между количеством тепла и температурой, измерил теплоту плавления льда, ввел понятие “теплоемкость”. В 1848 г. У.Томсон ввел абсолютную шкалу температур.

В 1787 г. фр. Жак Александр Цезар Шарль (1746-1823) установил зависимость давления газа от температуры при постоянном объеме.

В 1802 г. фр. Жозеф Луи Гей-Люссак (1778-1850) установил связь давления и объема газа с температурой.

В 1824 г. фр. Никола Леонард Сади Карно (1796-1832) опубликовал сочинение “Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развить эту силу.” Доказал, что КПД тепловой машины определяется разностью температур нагревателя и холодильника: КПД = (Т₁ - Т₂)/Т₁. Ввел понятие кругового и обратимого процессов, идеального цикла тепловых машин. Его идеи популяризовал в 1834 г. фр. Бенуа Поль Эмиль Клапейрон (1799-1864), изобразив в виде диаграмм в координатах P-V.

В 1840 г. рус. Герман Иванович Гесс (1802-1850) открыл основной закон термохимии (независимость DQ от пути). Установил постоянство теплоты реакции нейтрализации.

В 1840 г. нем. врач Юлиус Роберт Майер (1814-1878) работал судовым врачом на рейсе из Европы на Яву. Он обратил внимание, что венозная кровь в тропиках светлее, чем в Германии, и сделал вывод, что в тропиках для поддержания той же температуры тела нужно меньше кислорода. Следовательно, теплота и работа могут взаимно превращаться. В 1842 г. Майер теоретически оценил механический эквивалент теплоты в 365 кгм (соврем. 427 кгм) [[31]].

В 1841-1843 г. владелец пивоваренного завода англ. Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889) определил тепловые эквиваленты электрического тока и механической работы.

До середины XIX века термодинамические понятия формировались в рамках идеи о носителе теплоты теплороде (автор гипотезы Галилей – 1613).

В 1798 г. получены экспериментальные данные против вещественной теории тепла (теплорода) – амер., англ. Бенджамин Румфорд (Томпсон) (1753-1814) наблюдал сверление пушек в мюнхенском арсенале и оценил количество выделяющейся при этом теплоты.

В 1880-1884 гг голл. Якоб Хендрик Вант-Гофф (1852-1911) изучил зависимость скорости хим. реакций от температуры.

В 1889 г швед Сванте Август Аррениус (1859-1927) ввел понятие энергии активации.

В 1931 г. англ. Ральф Говард Фаулер (1889-1944) сформулировал нулевой закон термодинамики.

[1]. Воронин Г.Ф. Современная химическая термодинамика В: Современное естествознание: Энциклопедия в 10 т. – М.: Флинта: Наука, 1999-2000., т.1. Физическая химия. – 328 с.

[2]. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М.: Химия, 1970. – 638 с., с. 224

[3]. Еремин Е.Н. Основы химической термодинамики. Учеб. пособие для вузов. М.”Высш. школа”, 1974. – 341 с., с. 62

[4]. Еремин Е.Н. Основы химической термодинамики, 1974, с.26

[5]. В 1840 г. Юлиус Роберт Майер работал судовым врачом. На острове Ява венозная кровь была светлее, чем в северных широтах. Вывод Майера: в теплом климате кровь меньше насыщается кислородом, потому что для поддержания температуры тела нужно меньше пищи. В 1842 г. Майер сформулировал закон о взаимопревращении теплоты и работы.

[6] Трифонов Д.Н. "Характер прямой и благородный" (К 200-летию Г.И.Гесса) http://www.1september.ru/ru/him/2002/27-28/no27-28_1.htm

[7]. Название “энтальпия” предложил нидерландский физик Гейке Камерлинг-Оннес (1853-1926).

[8]. Льюис М. (Lewis M) Химия. Школьный курс в 100 таблицах, М., «АСТ-ПРЕСС», 1997

[9]. Термин “энтропия” ввел Рудольф Клаузиус в 1865 г. как обозначения превращения энергии в менее ценные формы – “превращение в”

[10]. Полторак О.М., Термодинамика в физической химии. Учеб. для хим. и хим-технол. спец. вузов, М.: Высш. шк., 1991. – 319 с., стр. 36-37

[11]. Еремин Е.Н. Основы химической термодинамики, 1974, с.72

[12]. Современный биограф Людвига Больцмана физик Карло Черчиньяни пишет: “Только хорошо поняв второе начало термодинамики, можно ответить на вопрос, почему вообще возможна жизнь”. В 1906 г. Больцман покончил с собой, поскольку “обманулся в любви; он посвятил свою жизнь атомной теории, но любовь его осталась без взаимности, потому что современники не могли понять масштаб его картины мира” (Шаффер Саймон, Людвиг Больцман и второе начало термодинамики) Интернет: http://if.russ.ru/issue/6/20010816_cha-pr.html

[13]. Еремин Е.Н. Основы химической термодинамики, 1974, с.193

[14]. Капра Фритьоф Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем. Пер. с англ. – К.: “София”; М.: ИД “Гелиос”, 2002. – 336 c, Глава 5. Модели самоорганизации

[15]. Энциклопедия для детей: Т.3 (География). – М.: Аванта+, 1994. – 640 с., стр.305

[16]. Энциклопедия для детей: Т.8. Астрономия. – М.: Аванта+, 1998. – 688 с., стр. 540

[17]. Гладышев Г.П. Супрамолекулярная термодинамика – ключ к осознанию явления жизни. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003, 144 с., с. 27, 125.

[18]. Впервые введен Массье (1869), затем Дж.Гиббсом в 1875, стал широко известен после статьи Г.Гельмгольца 1882 г.

[19]. Еремин Е.Н. Основы химической термодинамики, 1974, с.53

[20]. Краткий справочник физико-химических величин Изд.8-е, Л.: Химия, 1983. – 232 с.

[21]. См., например,: Неорганическая химия: В 3 т./Под. Ред. Ю.Д.Третьякова. Т. 1: Физико-химические основы неорганической химии. /М.Е.Тамм, Ю.Д.Третьяков, М., 2004. – 240 с., стр. 32

[22]. Эвери Г. Основы кинетики и механизмы химических реакций/ Пер. с англ. В.В.Смирнова, М., 1978, 214 с, стр.21

[23]. Леонор Михаэлис (1875-1949) – немецкий биохимик.

[24]. Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ. 2-е изд. – М.: Химия, 1974. – 592 с., с.273

[25]. Губанов Б. “Энергия”-”Буран” – шаг в будущее Наука и жизнь, 1989, № 4, с.2-9;

Патрунов Ф.Г. Ниже 120^о по Кельвину. – М.: Знание, 1989.– 176 с., с.97-99

[26]. Леенсон И.А. Почему и как идут химические реакции. – М.: МИРОС, 1994. – 176 с, с.116-117

[27]. Смирнов В.В. Химические реакции при низких температурах. Современное естествознание: Энциклопедия в 10 т. – М.: Флинта: Наука, 1999-2000., т.1. Физическая химия. – 328 с., с.111

[28]. Сергеев Г.Б., Батюк В.А. Криохимия. М.: "Химия", 1978. – 296 с., с.81-84

[29]. Загорский В.В. Огни потешные (Фейерверк: история, теория, практика) М.: "Химия и жизнь - XXI век" 1997 г. - 64 с., илл.; Переиздание: М.: Школа имени А.Н.Колмогорова “Самообразование”, 2000, - 64 с.; Интернет: http://www.divicon.ru/~vova/rdtt.html http://pyrotechnic.narod.ru/zanatie/zanatie.html

[30] Эвери Г. Основы кинетики и механизмы химических реакций/ Пер. с англ. – М.: «Мир», 1978 – 214с., стр. 21-22

[31]. “Мысль о законе сохранения энергии стала для него как бы религиозным откровением, и развитию и защите своей идеи он посвятил всю жизнь, вкладывая в это столько духовных и физических сил, что это привело его в психиатрическую больницу” – писал историк физики Марио Льоцци. Энциклопедия для детей. Т.17. Химия. – М.: Аванта+, 2000. – 640 с., с.106

Дата добавления: 2014-12-16