| Абсорбция (от лат. absorbeo – поглощаю) – объемное поглощение газов или паров жидкостью (абсорбентом) с образованием раствора. В промышленности осуществляют в абсорберах (устар. скрубберах), имеющих развитую поверхность соприкосновения абсорбента с поглощаемым веществом. |
| Адсорбция (от лат. ad – на, при и sorbeo – поглощаю) – поглощение газов, паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости. Адсорбенты обычно имеют большую удельную поверхность до нескольких сотен м2/г. Физическая адсорбция результат действия дисперсионных или электростатических сил. Если адсорбция сопровождается химической реакцией поглощаемого вещества с адсорбентом, то она называется хемосорбцией. В промышленности адсорбцию осуществляют в специальных аппаратах адсорберах; применяют для осушки газов, очистки органических жидкостей и воды, улавливания ценных или вредных отходов производства. |
| Азеотропная смесь (от лат. a – отрицательная приставка, zeo – киплю и trope – поворот, изменение) – жидкая смесь, которая при данном давлении не разделяется на компоненты путем перегонки. Например, 96 %-ный водный раствор этилового спирта (спирт-ректификат) перегонкой при нормальном давлении нельзя разделить на абсолютный спирт (100 %-ный) и воду. |
| Буферные растворы – поддерживают при изменении состава среды постоянное значение какой-либо характеристики, например водородного показателя pH (кислотно-основной буферный раствор) или окислительно-восстановительного потенциала (окислительно-восстановительный буферный раствор). Кислотно-основные буферные растворы содержат слабую кислоту и ее соль (например, CH3COOH и CH3COONa) или слабое основание и его соль (например, NH3 и NH4Cl). Многие биологические жидкости (кровь и др.) являются такими буферными растворами. Их компоненты карбонаты, фосфаты и белки. Окислительно-восстановительные буферные растворы содержат соединения элементов переменной валентности, находящиеся в двух степенях окисления, например соли Fe(III) и Fe(II). |
| Водородный показатель (рН) характеризует концентрацию (активность) ионов водорода в растворах; численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации (активности) водородных ионов [H+], выраженной в молях на литр: рН= lg[H+]. Водные растворы могут иметь рН от 1 до 14; в нейтральных растворах рН = 7, в кислых < 7, в щелочных > 7. |
| Гетерогенная система – система, внутри которой присутствуют поверхности, разделяющие отличающиеся по свойствам части системы. |
|
Гетерогенные реакции – химические реакции между веществами, находящимися в разных фазах (разных агрегатных состояниях вещества). Например, реакция горения угля – гетерогенная реакция между твердым углеродом и газообразным кислородом. Реакция взаимодействия цинка с соляной кислотой – гетерогенная реакция между твердым цинком и раствором HCl. Гетерогенные реакции протекают не в объеме, а на границе раздела фаз, в этом их принципиальное отличие от гомогенных реакций.
|
| Гидратация – связывание молекул (атомов, ионов вещества) с водой, не сопровождающееся разрушением молекул воды. |
| Гидраты – соединения вещества с водой, имеющие постоянный или переменный состав и образующиеся в результате гидратации. |
| Гомогенная система – система, внутри которой невозможно по каким-либо материальным признакам (например, агрегатное состояние вещества или различный состав) выделить части системы (фазы), а значит и нет поверхностей, разделяющих части системы. |
| Гомогенные реакции – химические реакции, протекающие в однородной фазе. Обычно это реакции либо в газовой фазе (реакции между газами), либо в жидкой фазе (реакции между растворами). Гомогенные реакции протекают во всем объеме реакционного сосуда, в этом их принципиальное отличие от гетерогенных реакций. |
| Диаграмма состояния (фазовая диаграмма) – графическое изображение соотношения между параметрами состояния термодинамически равновесной системы (температурой, давлением, составом и др.). Диаграмма состояния позволяет определить, сколько и каких конкретно фаз образуют систему при данных температуре, давлении, составе и других параметрах состояния. Диаграммы состояния используют на практике в материаловедении, физико-химическом анализе и т. д. |
| Диссоциация (от лат. dissociatio – разъединение) – распад частицы (молекулы, радикала, иона) на несколько более простых частиц. Отношение числа распавшихся при диссоциации частиц к общему их числу до распада называется степенью диссоциации. В зависимости от характера воздействия, вызывающего диссоциацию, различают термическую диссоциацию, фотодиссоциацию, электролитическую диссоциацию, диссоциацию под действием ионизирующих излучений. |
| Диффузия (от лат. diffusio – распространение, растекание, рассеивание) – движение частиц среды, приводящее к переносу вещества и выравниванию концентраций или к установлению равновесного распределения концентраций частиц данного сорта в среде. В отсутствии макроскопического движения среды (например, конвекции) диффузия молекул (атомов) определяется их тепловым движением (так называемая молекулярная диффузия). В неоднородной системе (газ, жидкость) при молекулярной диффузии в отсутствие внешних воздействий диффузионный поток (поток массы) пропорционален градиенту его концентрации. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом диффузии. В физике, кроме диффузии молекул (атомов), рассматривают диффузию электронов проводимости, дырок, нейтронов и других частиц. |
| Закрытая система – система, в которой есть энергетический обмен с окружающей средой, но отсутствует массообмен. |
| Изолированная система – система, в которой нет энергетического и материального обмена с окружающей средой.
dE = 0, dm = 0. |
| Изотонические растворы (от изо... и греч. tonos – напряжение) – растворы с одинаковым осмотическим давлением. Изотонические растворы, приближающиеся по составу, величине водородного показателя и другим свойствам к сыворотке крови, называются физиологическими растворами; их используют в качестве кровезаменителей. |
| Ингибиторы (от лат. inhibeo – удерживаю) – вещества, снижающие скорость химических, в том числе ферментативных, реакций или подавляющие их. Применяют для предотвращения или замедления нежелательных процессов: коррозии металлов, старения полимеров, окисления топлива и смазочных масел, пищевых жиров и др. Ингибиторы ферментов используют для изучения механизма их действия, для лечения нарушений обмена веществ, а также в качестве пестицидов. |
| Катализ – это явление ускорения химической реакции под влиянием вещества, реагирующего на промежуточных стадиях превращения и регенирующегося в конце реакции. |
| Катализаторы – вещества, которые увеличивают скорость реакции, но в результате процесса остаются химически неизменными. |
| Константа скорости химической реакции – ее основная кинетическая характеристика; коэффициент пропорциональности в кинетическом уравнении, связывающем скорость реакции с концентрациями реагирующих веществ и их стехиометрическими коэффициентами. Для мономолекулярных реакций константа скорости имеет размерность с−1, для биомолекулярных – л/моль·с. Зависимость константы скорости от температуры выражается уравнением Аррениуса. |
| Концентрация вещества – отношение числа частиц компонента системы (смеси, раствора, сплава), его количества (молярная концентрация) или массы (массовая концентрация) к объему системы. Единицы измерения соответственно м−3, моль/м3 или кг/м3. На практике часто используют безразмерные величины: массовую, молярную или объемную доли, равные отношению массы, количества или объема какого-либо компонента системы к ее массе, количеству или объему соответственно. Выражают их в долях единицы, например в сотых (процент, %), тысячных (промилле, ‰), миллионных (млн−1) и т. д. |
| Люминесценция (от лат. lumen, родительный падеж luminis – свет и escent – суффикс, означающий слабое действие) – свечение веществ, избыточное над их тепловым излучением при данной температуре и возбужденное какими-либо источниками энергии. Возникает под действием света, радиоактивного и рентгеновского излучений, электрического поля, при химических реакциях и при механических воздействиях. Примеры люминесценции свечение гниющего дерева, некоторых насекомых, экрана телевизора. По механизму различают резонансную, спонтанную, вынужденную и рекомбинационную люминесценцию, по длительности флуоресценцию (кратковременную люминесценцию) и фосфоресценцию (длительную люминесценцию). |
| Молекулярность реакции – число исходных частиц (например, молекул, ионов), одновременно взаимодействующих друг с другом в одном элементарном акте реакции. Молекулярность реакции может составлять 1, 2 или 3. Соответственно различают мономолекулярные, бимолекулярные и тримолекулярные реакции. Иногда (но не всегда) молекулярность реакции совпадает с порядком реакции. |
| Насыщенный раствор – раствор, находящийся в равновесии с избытком растворенного вещества. Пример: раствор соли в воде, в котором присутствуют кристаллы той же соли. Концентрация вещества в насыщенном растворе называется растворимостью этого вещества при данных температуре и давлении. |
| Нормальный элемент – гальванический элемент, электродвижущая сила которого стабильна при постоянной температуре и давлении. Положительный электрод нормального элемента – Hg, отрицательный – амальгама кадмия или цинка, электролит – водный раствор сульфата кадмия или цинка. Различают нормальный элемент насыщенный (электродвижущая сила 1,0185 = 1,0187 В) и ненасыщенный (электродвижущая сила 1,0186 = 1,0194 В). Используют в качестве образцовой меры электродвижущей силы и источника опорной электродвижущей силы в измерительных приборах. |
| Обратный осмос – метод разделения растворов, заключающийся в том, что раствор под давлением 3–8 МПа подается на полупроницаемую перегородку (мембрану), пропускающую растворитель (обычно воду) и задерживающую полностью или частично молекулы или ионы растворенного вещества. Применяют для опреснения соленых и очистки сточных вод, концентрирования растворов и др. В основе метода лежит явление осмоса. |
| Осмос (от греч. osmos – толчок, давление) – односторонний перенос растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану), отделяющую раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации. Обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравниванию концентраций раствора по обе стороны мембраны. Характеризуется осмотическим давлением; оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить осмос. Играет важную роль в физиологических процессах; его используют при исследовании полимеров, биологических структур. |
| Открытая система – система, обменивающаяся с окружающей средой и веществом и энергией. |
| Параметры термодинамические – переменные, которые фиксированы условиями существования системы, и следовательно, не могут изменяться в пределах рассматриваемой задачи. |
| Пересыщенный раствор – раствор, в котором при данных температуре и давлении концентрация растворенного вещества больше, чем в насыщенном растворе. Пересыщенный раствор обычно получают медленным охлаждением раствора, насыщенного при более высокой температуре. |
| Переходное состояние (то же, что активированный комплекс) – короткоживущая молекула, возникающая в химической реакции при переходе от начального состояния (реагенты) в конечное (продукты). Энергия и геометрия переходного состояния соответствуют вершине энергетического барьера, разделяющего реагенты и продукты (см. также энергия активации). |
| Перитектика (от греч. periteko – плавлю, расплавляю, разжигаю) – равновесие трех фаз в системе, состоящей из компонентов А и В: двух твердых растворов на основе А и В и жидкого раствора (расплава). Перитектика существует при постоянной температуре, называется перитектической точкой, которая является промежуточной между температурами плавления чистых веществ А и В. Образование перитектики используется в металловедении, производстве материалов для микроэлектроники, галургии. |
| Порядок реакции по данному веществу – показатель степени при концентрации этого вещества в кинетическом уравнении. Сумма порядков по всем веществам называется общим или суммарным порядком реакции. Например, для реакции 2NO + O2 = 2NO2: кинетическое уравнение v = k[NO]2[O2]; второй порядок по NO, первый порядок по O2, общий (суммарный) порядок реакции 3. Для элементарных реакций порядок – целочисленная величина, совпадающая с молекулярностью реакции. Для других реакций порядки определяются только экспериментально, причем они могут иметь как целочисленное, так и дробное (и даже нулевое) значения. |
| Промоторы (от лат. promoveo – продвигаю) – вещества, добавление которых к катализаторам повышает их активность и избирательность, а иногда и устойчивость. Входят в большинство промышленных катализаторов; например, в синтезе аммиака катализатор (губчатое железо) в качестве промоторов содержит Al2О3, К2О и др. |
| Растворимость – способность вещества растворяться в том или ином растворителе. Мерой растворимости вещества при данных условиях является его содержание в насыщенном растворе. |
| Растворитель – из двух или нескольких компонентов раствора растворителем называется тот, который взят в большем количестве и имеет то же агрегатное состояние, что и у раствора в целом. |
| Раствор насыщенный – раствор, в котором данное вещество при данной температуре уже больше не растворяется. Насыщенный раствор находится в динамическом равновесии с нерастворившимся веществом. |
| Растворы – простое определение: однородные молекулярные смеси из двух или более веществ. Более полное определение: растворами называют физико-химические однородные смеси переменного состава, состоящие из двух или нескольких веществ и продуктов их взаимодействия. |
| Реагенты – исходные вещества в химической реакции. Формулы реагентов записываются всегда в левой части уравнения химической реакции. |
| Рентгеноструктурный анализ – экспериментальный метод определения строения кристаллов и геометрии молекул. Рентгеновское излучение несет еще более высокую энергию, чем ультрафиолетовое, поэтому может проникать вглубь «непрозрачных» твердых тел. Если рентгеновским излучением облучить монокристалл какого-либо вещества, то внутри его рентгеновские лучи рассеиваются и отражаются от атомов, расположенных в строгом порядке, давая тоже упорядоченное изображение на фотопленке. Полученное фотоизображение можно расшифровать таким образом, что получаются координаты x, y, z для каждого атома кристалла в трехмерном пространстве. Соединяя найденные точки линиями, получают точные геометрические изображения молекул вещества. |
|
Скорость химической реакции – количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени в единице объема системы. Имеет размерность моль/л·с−1.
|
| Солидус (от лат. solidus – плотный, прочный) – графическое изображение (линия, поверхность) зависимости температур конца равновесной кристаллизации растворов или сплавов от химического состава. |
| Сольватация (от лат. solvo растворяю) – взаимодействие молекул растворителя с молекулами (ионами) растворенного вещества. Образующиеся в результате сольватации молекулярные комплексы называются сольватами. Сольватация в водных растворах называется гидратацией. |
| Стандартная энтальпия образования вещества – тепловой эффект реакции образования данного вещества из элементов при определенных условиях. |
| Стандартные условия, стандартные состояния (не путать с нормальными условиями!) – состояние вещества при 25 °С (298 К) и 1 атм. (1,01·105 Па), а для простых веществ, кроме того, состояние в наиболее устойчивой при этих условиях аллотропной модификации. Например, для углерода стандартным состоянием является графит, но не алмаз. От простых веществ в их стандартном состоянии отсчитывают стандартные изменения энтальпии при образовании сложного вещества. |
| Стандартный потенциал – электрохимический (нормальный потенциал) – электродвижущая сила гальванического элемента, составленного из какого либо электрода и стандартного электрода сравнения при условии, что термодинамические активности всех ионов, участвующих в электродном процессе, равны 1. В качестве стандартного электрода сравнения обычно принимают водородный электрод, потенциал которого при всех температурах принимается равным нулю. Металлы, расположенные в определенной последовательности их стандартного потенциала, образуют ряд напряжений. |
| Тепловой эффект реакции – теплота, выделенная или поглощенная при протекании химической реакции. Обычно обозначается символами Q или DE. При постоянном давлении тепловой эффект реакции (DE) равен изменению энтальпии (DH). В термохимической системе знаков положительным считается тепловой эффект экзотермической реакции (в которой тепло выделяется «наружу»). В термодинамической системе знаков тепловой эффект экзотермической реакции считается отрицательным (Q = DH). |
|
Фаза – совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, одинаковых по физическим и химическим свойствам, отделённая от других частей системы реальными границами раздела.
|
| Фугитивность (летучесть) – термодинамическая величина, служащая для описания свойств реальных газовых смесей. Позволяет применять уравнения, выражающие зависимость химического потенциала идеального газа от температуры, давления и состава системы, к компоненту газовой смеси, если заменить в этих уравнениях парциальное давление на летучесть. |
| Хемосорбция (от хемо… и сорбция) – поглощение вещества поверхностью какого-либо тела (хемосорбента) в результате образования химической связи между молекулами вещества и хемосорбента. |
| Химический потенциал – понятие, используемое для описания термодинамического равновесия в многокомпонентных системах. Обычно химический потенциал компонента системы вычисляют как частную производную гиббсовой энергии по числу частиц (или молей) этого компонента при постоянной температуре, давлении и массах других компонентов. В равновесной гетерогенной системе химические потенциалы каждого из компонентов во всех фазах, составляющих систему, равны (условие фазового равновесия). Для любой химической реакции сумма произведений химического потенциала всех участвующих в реакции веществ на их стехиометрический коэффициент равна нулю (условие химического равновесия). |
| Химическое равновесие константа – величина, выражающая соотношение между концентрациями (парциальными давлениями, летучестями, активностями) компонентов системы в состоянии химического равновесия. Численные значения химического равновесия константы позволяют рассчитывать выход продуктов реакции в данных условиях по начальным концентрациям реагирующих веществ. |
| Химическое равновесие – состояние реагирующей системы, при котором в ней протекают только обратимые реакции. Параметры состояния системы при химическом равновесии не зависят от времени; состав такой системы называют равновесным. |
| Эквивалентная электропроводность – величина, характеризующая электрическую проводимость электролитов. Эквивалентная электропроводность определяется проводимостью всех ионов, образующихся из количества электролита, соответствующего его химическому эквиваленту, в растворе данной концентрации. Наиболее эквивалентная электропроводность соответствует предельно разбавленному раствору. |
| Эквивалентов закон – один из законов химии, устанавливающий, что отношения масс веществ, вступающих в химическое взаимодействие, равны или кратны их химическим эквивалентам. В общей форме сформулирован У. Волластоном в 1807 г. |
| Электродные процессы (электродные реакции) связаны с переносом электронов через границу раздела фаз электрод-электролит. В зависимости от направления переноса электронов различают катодные и анодные электродные процессы, приводящие соответственно к восстановлению или окислению вещества электрода. Электродные процессы идут, например, при электролизе. |
| Электродный потенциал в электрохимии – разность электрических потенциалов на границе фаз электрод-электролит. На практике пользуются значениями так называемого относительного электродного потенциала, равного разности электродного потенциала, данного электрода и электрода сравнения (например, нормального водородного). |
| Электролитическая диссоциация – полный или частичный распад молекул растворенного вещества на ионы в результате взаимодействия с растворителем. Обусловливает ионную проводимость растворов электролитов. |
| Электролиты (от электро… и …лит) – жидкие или твердые вещества, в которых в сколько-нибудь заметных концентрациях присутствуют ионы, способные перемещаться и проводить электрический ток. В узком смысле соли, растворы которых проводят электрический ток из-за наличия ионов, образующихся в результате электролитической диссоциации. Содержатся во всех жидких системах живых организмов, служат средой для проведения многих химических синтезов. |
| Энергия – мера способности системы совершать работу; с другой стороны, это общая качественная мера движения и взаимодействия материи. |
| Энергия активации (Еа, иногда обозначается как DE) – это та дополнительная энергия (к средней энергии Е сталкивающихся частиц), которая необходима, чтобы столкновение привело к химической реакции. Энергию активации иногда называют также энергетическим барьером. Каждая химическая реакция имеет свою энергию активации. Значения Еа для реакций между нейтральными молекулами составляют, как правило, от 80 до 240 кДж/моль. На величину Еа не влияет температура, но может повлиять присутствие катализатора. |
| Энтальпия – «теплосодержание» реагирующих веществ. Обозначается как DH. При постоянном давлении (если реакция идет не в замкнутом сосуде) изменение энтальпии в процессе химической реакции равно её тепловому эффекту. |