|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
NAJWAŻNIEJSZE ODKRYCIA NAUKOWE
Prawo mas czynnych. Historia i istota odkryć naukowych
Katalog / Najważniejsze odkrycia naukowe Prawo masowego działania jest zawarte w literaturze naukowej i edukacyjnej jako jedno z podstawowych praw chemii. O tym, że proces oddziaływania chemicznego zależy od liczby mas aktywnych, świadczą fakty pochodzące zarówno z chemii organicznej, jak i nieorganicznej. G. Rose (1851), R. Bunsen (1853), D. Gladstone (1855) dostarczyli materiału do wykazania istnienia odwracalnych przemian chemicznych i możliwości zmiany kierunku reakcji poprzez dobór odpowiednich warunków jej przebiegu. Francuski chemik Saint-Clair Deville (1818-1881) w 1857 r. udowodnił, że rozkład związków chemicznych może rozpocząć się nawet poniżej temperatury ich całkowitego rozkładu. W czasie tego odkrycia Henri Etienne Sainte-Clair Deville był już profesorem Wyższej Szkoły Normalnej w Paryżu. W 1861 został członkiem Paryskiej Akademii Nauk. To właśnie St. Clair Deville opracował pierwszą przemysłową metodę produkcji aluminium (1854). Francuski naukowiec zaproponował także nową metodę topienia i rafinacji platyny. Syntetyzował także różne minerały. Co ciekawe, w 1869 Saint-Clair Deville został wybrany członkiem korespondentem Petersburskiej Akademii Nauk. Tak więc w artykule z 1857 r. „O dysocjacji lub spontanicznym rozpadzie substancji pod wpływem ciepła” (1857) St. Clair Deville wykazał, że pod wpływem temperatury para wodna rozkłada się na tlen i wodór w temperaturze topnienia platyny (1750 °C) oraz w temperaturze topnienia srebra (950°C). Później, w wykładach na temat dysocjacji wygłoszonych w 1864 roku przed Francuskim Towarzystwem Chemicznym, Saint-Clair Deville formułuje końcowy wniosek swoich eksperymentów: „Przemiana pary wodnej w mieszaninę wodoru i tlenu jest całkowitą zmianą stanu odpowiadającą pewnemu temperatura, a temperatura ta jest stała podczas przechodzenia z jednego stanu do drugiego, niezależnie od kierunku, w jakim te zmiany mogą zachodzić. To „zjawisko spontanicznego rozkładu wody proponuję nazwać dysocjacją”. Należy zauważyć, że taka definicja obejmowała tylko przypadki „w których rozkład zachodzi częściowo iw temperaturze niższej niż temperatura odpowiadająca całkowitemu zniszczeniu związku”. Francuski naukowiec wykazał, że niektóre związki, nawet te najbardziej stabilne, łatwo dysocjują w wysokich temperaturach (1200–1500 °C). Równowagę chemiczną ustaloną w tym przypadku można kontrolować poprzez zmianę temperatury i ciśnienia. St. Clair Deville zaproponował również metodę „utwardzania” reakcji chemicznych. „Okazało się”, pisze Yu. „Rura zimno-gorąca” była następująca. Przez porcelanową rurkę podgrzaną do wysokiej temperatury powoli przepuszczano gaz testowy. Pośrodku porcelanowej rurki przeszła cienka srebrna rurka zimna woda. Podczas przechodzenia przez gorącą porcelanową rurkę w przeciwnym kierunku, w rurce osadzał się tlenek węgla na węglu srebra, a chlorek srebra otrzymywano przez przepuszczanie chlorowodoru. Saint Clair Deville powiązał równowagę chemiczną z dwoma współzależnymi procesami: kombinacją i rozkładem. Jego prace dotyczące dysocjacji termicznej miały ogromne znaczenie dla dalszego rozwoju teorii równowagi chemicznej. „... Badania Henri Saint-Clair Deville'a poświęcone zjawisku dysocjacji” - pisał J. Dumas - „są największym nabytkiem nie tylko chemii, ale także fizyki. Dzięki odkryciu tego kapitalnego zjawiska ( dysocjacja termiczna - ok. Aut.), odkrył nową ścieżkę w nauce - ścieżkę zbieżności zjawisk chemicznych z czysto fizycznymi. Praca św. Claira Deville'a dotycząca dysocjacji była wysoko ceniona przez jego następcę, rosyjskiego fizykochemika N.N. Beketowa. Stanowią one nie tylko „epokę historyczną w rozwoju chemii”, ale także „zwrot w kierunku nauki o chemii. badanie składu i struktury związków), tj. badanie chemii statycznej szło w parze z badaniem chemii dynamicznej. Nikołaj Nikołajewicz Beketow (1827–1911) ukończył Uniwersytet Kazański w 1848 r. Od 1859 do 1887 był profesorem chemii na Uniwersytecie Charkowskim. W 1886 r. Nikołaj Nikołajewicz został akademikiem Akademii Nauk w Petersburgu. Główne prace naukowca poświęcone są badaniu natury powinowactwa chemicznego, równowagi chemicznej i termochemii. W 1864 Beketov zorganizował wydział fizykochemiczny na Wydziale Fizyki i Matematyki Uniwersytetu w Charkowie, gdzie sam prowadził systematyczny kurs wykładów z chemii fizycznej. W latach 1859-1865 Beketow badał zależność zjawisk przemieszczania się jednych pierwiastków przez inne od zewnętrznych warunków fizycznych (temperatura, ciśnienie itp.). Na przykładzie jednej z reakcji – wypierania metali z roztworów ich soli przez wodór – wykazał, że „to działanie wodoru zależy od ciśnienia gazu i mocy roztworu metalu, czyli inaczej mówiąc od na masę chemiczną wydobytego ciała”. Odkrył, że „działanie chemiczne gazów zależy od ciśnienia iw zależności od wielkości ciśnienia może nawet przebiegać w przeciwnym kierunku”. Naukowiec wyjaśnia to stanowisko, mówiąc, że działanie gazu jest proporcjonalne do ciśnienia lub masy. Niewątpliwie dane badawcze rosyjskiego naukowca miały ogromne znaczenie dla rozwoju teorii równowagi chemicznej i przygotowania odkrycia prawa działania mas. W 1862 roku ukazała się praca M. Berthelota i L. Peana de Saint-Gillesa podsumowująca dużą ilość materiału faktograficznego na temat zależności granicy reakcji estryfikacji i zmydlania od ilości substancji oddziałujących - „Badania nad powinowactwem. tworzenie i rozkład eterów”. Następnym krokiem jest Henri Debret (1827-1888), francuski chemik, który w latach 1855-1868 pracował jako asystent Sainte-Clair Deville w Wyższej Szkole Normalnej. W latach 1867-1868 nauczyciel z École Polytechnique w Paryżu uogólnia, że ciśnienie składnika lub składników gazowych uzyskanych w procesie dysocjacji jest stałe w dowolnej temperaturze i nie zależy od ilości substancji pierwotnej, która uległa rozkład. Debreux wykazał, że w wielu przypadkach, gdy ciało stałe dysocjuje, ciśnienie dysocjacji nie zależy od ilości obecnych substancji, a jedynie od temperatury. Początkowo podjęto próby ustalenia współczynników powinowactwa dla każdego stosunku pobranych mas z osobna. Jednak później pojawia się pomysł, aby znaleźć ogólny sposób obliczania warunków równowagi dla dowolnej ilości reagentów. Kato Maximilian Guldberg (1836-1902), norweski fizykochemik, profesor technologii na University of Christiania (obecnie Oslo) i Peter Waage (1833-1900), norweski chemik, profesor chemii na University of Christiania, przedstawił równowagę w latach 1862-1867 odwracalna reakcja wymiany jako równość dwóch sił powinowactwa działających w przeciwnych kierunkach. Autorzy sformułowali matematycznie prawo masowego działania, budując swoją teorię na ogólnym warunku równowagi, oparli się przy tym na danych eksperymentalnych M. Berthelota i Peana de Saint-Gillesa oraz własnych wynikach. Trzymali się przyjętej w latach sześćdziesiątych mechanicznej interpretacji natury sił powinowactwa. Guldberg i Waage napisali: „Uważamy, że aby określić wielkość sił chemicznych, konieczne jest badanie procesów chemicznych zawsze w takich warunkach, aby jednocześnie manifestowały się oba ich przeciwne kierunki… Jeśli założymy, że działają dwie przeciwne siły w danym procesie chemicznym: jednym jest dążenie do tworzenia nowych substancji, a drugim jest przywracanie pierwotnych związków z nowych, wtedy staje się oczywiste, że kiedy te siły w procesie chemicznym stają się takie same, układ jest w równowadze. W 1867 r. w swojej monografii „Badania nad siłami powinowactwa chemicznego” Guldberg i Waage wykazali, że reakcje chemiczne przebiegają zarówno w kierunku do przodu, jak i odwrotnie. „Siła powodująca powstanie A i B wzrasta proporcjonalnie do współczynnika powinowactwa dla reakcji A + B = A' + B', ale ponadto zależy od mas A i B. Z naszych eksperymentów wywnioskowaliśmy, że siła jest proporcjonalna do iloczynu mas działających dwóch ciał A i B... „Siły” reakcji bezpośredniej i odwrotnej są zrównoważone...” To jest prawo mas działających. Guldberg i Waage kończą swoją pracę w następujący sposób: „Chociaż nie rozwiązaliśmy problemu powinowactwa chemicznego, mamy nadzieję, że wyraziliśmy ogólną teorię reakcji chemicznych, a mianowicie rozważenie tych reakcji, w których zachodzi stan równowagi między przeciwstawnymi siłami miejsce... Celem naszej pracy było wykazanie, po pierwsze, że nasza teoria wyjaśnia ogólnie zjawiska chemiczne, a po drugie, że formuły oparte na tej teorii całkiem dobrze zgadzają się z eksperymentami ilościowymi... Wszystkie nasze pragnienia zostałyby spełnione gdyby dzięki tej pracy zdołaliśmy zwrócić poważną uwagę chemików na gałąź chemii, która niewątpliwie była zbyt zaniedbana od początku tego stulecia”. W 1879 roku ukazał się nowy artykuł Guldberga i Waage'a - "O powinowactwie chemicznym". Tutaj naukowcy podają molekularno-kinetyczne wyjaśnienie reakcji chemicznych i równowag zamiast idei działania „sił” statycznych. Wyjaśniając proces równowagi przeciwstawnych reakcji, autorzy uważają, że „nie wystarczy proste założenie o siłach przyciągania między substancjami lub ich częściami składowymi… Należy wziąć pod uwagę ruch atomów i cząsteczek… Stan równowagi występujący w takich procesach chemicznych jest stanem równowagi ruchomej, ponieważ jednocześnie zachodzą dwie przeciwstawne reakcje chemiczne: zachodzi nie tylko tworzenie się A' i B', ale także odwrotne tworzenie się A i B. W równych ilościach każda z tych par powstaje w jednostce czasu, istnieje równowaga. Opierając się na swojej interpretacji równowagi chemicznej, Guldberg i Waage po raz pierwszy podają kinetyczne wyprowadzenie prawa działania masy. Dochodzą do wniosku, że szybkość reakcji zależy od prawdopodobieństwa zderzenia oddziałujących cząstek. W 1880 roku pojawiła się duża liczba prac popierających prawo masowego działania. Następnie udało się ustalić niestosowalność tego prawa do systemów niedoskonałych. „Modernizacja” formuły stężenia pozwoliła z powodzeniem zastosować prawo działania masy do badania równowagi reakcji chemicznych. Obecnie prawo służy jako podstawowe równanie kinetyki chemicznej stosowane do obliczania procesów technologicznych. Autor: Samin D.K.
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Centrum danych Microsoft na dole u wybrzeży Szkocji ▪ Nowy rekord prędkości samochodów elektrycznych ▪ Telefon może sprawić, że osoba będzie szczęśliwsza ▪ Komórki dziecka pozostają w mózgu matki
▪ sekcja witryny Warsztat domowy. Wybór artykułów ▪ artykuł Jeśli chcesz pokoju, przygotuj się do wojny. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Stacja radiowa Hummingbird. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Przetwornica napięcia 12/1000 V. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony