Читать онлайн «Энергия и химический процесс»

И. Н. СЕМЕНОВ Р. В. БОГДАНОВ ЭНЕРГИЯ И ХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ЛЕНИНГРАД ИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ» Ленйнфадское отделение 197 3 54 УДК 541. 11 С 30 Семенов И. Н. , Богданов Р. В. С 30 Энергия и химический процесс Л. , «Химия», 1973. 112 стр. , 9 рис. , 1 табл. Как узнать заранее, осуществима ли та или иная химическая реакция? Возможно ли существование того или иного соединения? Ответы на эти вопросы можно получить, зная энергетические характеристики соответствующих соединений. В брошюре в популярной форме рассказывается о важнейших энергетических характеристиках свободных молекул и -соединения, в твердом, состоянии, в том числе о теплоте образования соединения из простых веществ и из свободных атомов, t об энергии кристаллической решетки. Рассматриваются причины устойчивости неорганических соединений и зависимость направления химической реакции от внешних условий. Брошюра будет долезла школьникам старших классов, студентам, желающим расширить свои знания по химии, а также преподаватели*. „ 0252—016 llft _ С 050(01)-73 11в-72 И Редакционная коллегия: Григорьев В. Б. , Дмитриев И. С, докт. хим. наук Кукушкин Ю. Н. , канд. хим. наук Макареня А. Л, (главный редактор). ВВЕДЕНИЕ Когда мы рассматриваем соединения, образованные какими-то двумя элементами, у нас, естественно, возникает вопрос, почему полу-» чаются именно эти соединения, а не другие. Например, соединения марганца с кислородом отвечают далеко не всем формально возмож-* ным валентностям маргайца: устойчивыми являются только МпО, Мп203, Мп304, МпОг и, в какой-то мере, Мп207. Остальные же окислы марганца настолько неустойчивы, что химикам не приходится иметь с ними дело. Почему же химические элемент ты соединяются между собой в ка-» ких-то одних соотношениях, образуя прочные соединения, в других соотношениях — менее прочные соединения, и, наконец, еще в каких- то соотношениях вовсе не могут дать сколько-нибудь прочных соединений? Чтобы получит^ ртрег на этот вопрос, можно, в прицциле, использовать два метода иёйгедбвания, 3 д&а подхода. ОЯйн из них — квантовомёханический — требует количественного рассмотрения химической связи во всех возможных соединениях/ Это значит, что нужно рассчитать, причем достаточно точно, все взаимодействия между атомами или, если хотите, все взаимодействия между ядрами и электрона* ми в каждом из возможных соединений. Это очень сложная задача даже для сравнительно простых систем. Но несмотря на свою сложность, отвлеченность и необходимость очень совершенного математического аппарата, квантовомёханический подход очень лривлекателен в глазах химиков: он позволяет «смотреть в корень>, рассматривать энергетику химических соединений, так сказать, в первоисточнике. Но можно и по-другому подойти к вопросу об устойчивости химических соединений. Это термодинамический подход. Применяя его, мы можем не вдаваться в подробное изучение химических связей в рассматриваемом соединении. Образно говоря, мы не исследуем каждый корешок дерева, а только плоды, которые оно дает.