|
Кафедра химической кинетики
Образовательная программа кафедры химической кинетики
Спецкурс "Практическая химическая
кинетика"
Доц. И.А.Леенсон
Основная цель курса – дать студентам основы
"кинетического мышления", привить им
практические навыки в обработке
экспериментальных данных для простых и сложных
реакций . Особое внимание обращается на
решение разнообразных кинетических задач,
которые встречаются на практике. В данном курсе
рассматриваются практические аспекты
исследования кинетики в гомогенных замкнутых
системах с ненарушенным максвелл-больцмановским
распределением. Курс включает рассмотрение
следующих вопросов.
Основные понятия химической кинетики: скорость,
константа скорости, молекулярность и порядок
реакции. Стехиометрические и кинетические
уравнения, кинетические кривые; механизм
реакции, элементарные, простые и сложные реакции;
понятие о прямой и обратной задаче в химической
кинетике.
Промежуточные частицы в химических реакциях:
атомы, молекулы, ионы, свободные радикалы и
ион-радикалы, ионные пары, молекулярные
комплексы.
Феноменологическое описание необратимых
реакций 1-го 2-го и 3-го порядка. Время
полупревращения и среднее время жизни.
Определение порядка реакции и константы
скорости по кинетическим кривым, в том числе при
дефиците экспериментальной информации.
Обработка кинетических кривых, полученных путем
измерения физического свойства системы, не
связанного непосредственно с концентрацией
данного реагента. Концентрационный
("истинный") и временной порядок.
Возможность дробного, отрицательного и
изменяющегося во времени порядка реакции.
Феноменологическое описание более сложных
кинетических схем (последовательные,
параллельные, обратимые реакции). Лимитирующая
стадия сложного процесса. Стационарное,
квазистационарное и равновесное приближения.
Кинетика и термодинамика и их связь. Константы
равновесия и скорости. Термохимические и
активационные параметры. Корреляционные
уравнения для оценки активационных параметров.
Уравнение Аррениуса и причины отклонения от
него. Понятие о неизотермических процессах.
Тепловой взрыв и методы его предотвращения.
Экспериментальные методы изучения кинетики
медленных, быстрых и сверхбыстрых реакций.
Струевые, импульсные и релаксационные методы.
Развитие экспериментальных методов изучения
скорости реакций и связанные с ними успехи в
развитии химической кинетики.
Что дает кинетику информация о промежуточных и
"минорных" конечных продуктах; методы
получения такой информации. Применение в
химической кинетике различных спектральных,
радиоспектроскопических,
масс-спектрометрических и других методов.
Ошибки в определении порядков реакций, констант
скорости, энергии активации.
Основные представления о цепных реакциях и
истории их открытия. Особенности
неразветвленных реакций; механизмы стадий
инициирования, продолжения и обрыва цепей.
Энергетика отдельных стадий цепной реакции; ее
связь с направлением и самой возможностью
цепного процесса.
Разветвленные цепные реакции; материальное и
энергетическое разветвление, вырожденное
разветвление и соответствующие им механизмы
реакций.
Литература.
Н.М.Эмануэль, Д.Г.Кнорре. Курс химической
кинетики. Изд. 4-е, М., 1984.
Е.Т.Денисов. Кинетика гомогенных химических
реакций. Изд.2-е, М., 1988.
|
