Физическая химия

Предложены вопросы, задания и тесты для контроля знаний и умений, полученных студентами при изучении курса «Инструментальные методы исследования в химической технологии».

«Вестник Пермского университета. Серия Химия» является периодическим научным изданием, публикующим материалы, связанные с различными теоретическими и прикладными аспектами химии и химической технологии. Рассматриваются актуальные проблемы неорганической, аналитической, органической, физической химии, физико-химического анализа, электрохимии, коррозии и защиты металлов. Журнал регулярно публикует обзоры, оригинальные статьи, краткие сообщения, материалы исторического характера.

Для понимания основных процессов, применяемых в нефтегазоперерабатывающей и нефтехимической отраслях, необходимо знать термодинамику. Представленный материал освещает вопросы, касающиеся в первую очередь массообменных процессов. Изложенные методики поясняют, как работают современные программы для технологических расчётов процессов.

Сборник содержит основные фундаментальные положения и уравнения, необходимые для понимания и решения широкого круга задач по электрохимии. Особенностью данного сборника является более подробное изложение теоретической части каждого раздела, с упором на строе определение используемых понятий. В ряде случаев приводится краткий вывод основных формул. Детально разработаны наиболее типичные задачи по ионному транспорту и кулонометрии.

Пособие является частью учебно-методического комплекса по дисциплине «Физическая химия» и включает в себя теоретические сведения и примеры решения типовых задач графическим методом. Разработано в соответствии с ФГОС ВО 3+ и рабочей программой по дисциплине «Физическая химия».

Методические указания содержат программу курса, рекомендации по изучению дисциплины, задания для самостоятельной работы, тесты по основным разделам курса, требования к уровню усвоения учебного материала, распределение часов по видам занятий, темы лабораторных работ, календарный график учебного процесса, рейтинговую систему оценки знаний.

Рассмотрены основные теоретические аспекты химической термодинамики. Приведены методические указания к лабораторным работам по определению тепловых эффектов химических реакций и физико-химических процессов.

Рассмотрены основные приемы расчетов и методы решения задач по различным темам формальной химической кинетики: кинетика простых реакций, зависимость скорости реакции от температуры, сложные реакции. Приведены задачи для проведения практических занятий и самостоятельной работы студен тов при изучении раздела «Химическая кинетика».

В сборник вошло более 600 задач по основным разделам дисциплин «Коллоидная химия» и «Поверхностные явления и дисперсные системы». Каждый раздел включает в себя краткую теоретическую часть, примеры решения типовых задач и задачи для самостоятельного решения. Наличие большого числа задач по каждой теме позволит преподавателям организовать самостоятельную, аудиторную и внеаудиторную работу студентов. Второе издание дополнено большим количеством новых заданий по разделам «термодинамика поверхностных явлений», «адсорбция и свойства дисперсных систем».

Представленная диссертационная работа посвящена выявлению закономерностей влияния строения молекул на конкуренцию различных механизмов первичного акта газофазного распада некоторых алканов и нитроалканов на основе использования результатов современных квантово-химических методов.

Методами лазерной фотоэмиссии исследованы электродные реакции интермедиатов, образовавшихся при захвате радикалов • OH молекулами диметилсульфоксида (ДМСО) в водных буферных растворах в интервале pH от кислых до щелочных. Полученные данные сопоставлены с параметрами одноэлектронного восстановления CH[3]-радикалов, фотоэмиссионно генерированных из метилгалогенидов CH[3]X (X = Cl; I). Сделан вывод об идентичности интермедиатов в этих системах, так как первичный продукт захвата OH-радикалов ДМСО – аддукт (CH[3]) [2]SO• (OH) – самопроизвольно разлагается за время <2. 10{–5} с, образуя • CH[3]. В интервале pH от слабо щелочных к слабо кислым и периодах модуляции светового потока УФ-лазера Tm 90–300 мс на время-разрешенных вольт-амерограммах интермедиатов обнаружены аномалии, предположительно связанные с медленным образованием ртутьорганических производных – продуктов взаимодействия компонентов системы ДМСО–OH-радикал–ртутный электрод.

Проведены квантово-химические расчеты и изучены матричные ИК-спектры систем Ni[4] + CH[4], Ni[4] + H[2]O, Ni[4] + CH[4] + H[2]O и Ni[4] + H[2]O[2]. Результаты рассмотрены совместно с данными по аналогичным продуктам реакций Nin (n = 1-3). Показано, что для изучаемых систем характерно образование структур комплексов с мостиковым положением как атомов водорода, так и радикалов CH[3] и OH. Интересно, что никелевый каркас основных состояний образующихся молекул в системах с Ni[4] имеет форму плоского ромба, в отличие от самого кластера Ni[4], для которого основной изомер пирамидален.

Подготовлено на кафедре физической химии химического факультета Воронежского государственного университета.

Работа посвящена поиску новых коррозионноустойчивых материалов.

Учебное пособие посвящено изучению кинетических закономерностей простых гомогенных реакций. Изложен теоретический материал, приведены примеры решения задач, варианты заданий. Пособие является дополнением к имеющимся учебникам и лекциям и предназначено для самостоятельной работы студентов, обучающихся по направлению подготовки «Химическая технология», а также по другим направлениям, учебной программой которых предусмотрено изучение химической кинетики. Издание может быть использовано студентами как очной, так и заочной форм обучения.

Работа посвящена проблеме чувствительного, точного определения глутатиона в биологических объектах с использованием недорогого оборудования.

Изучено влияние потенциала катодной поляризации при формировании твердых растворов медь-таллий, медь-барий из растворов солей нитрата таллия и нитрата бария соответственно.

С использованием метода криоскопии рассмотрен процесс структурообразования в расплавах солевых систем эвтектического типа и предложен вероятный механизм растворения соли, обусловливающий субмикрогетерогенное строение солевых расплавов.

Журнал "Тонкие химические технологии" (прежнее название [2006-2014] "Вестник МИТХТ") выходит один раз в два месяца и публикует обзоры и статьи по актуальным проблемам химической технологии и смежных наук. Журнал основан в 2006 году. Учредителем журнала является Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова (МИТХТ), ныне Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова. Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора (кандидата) наук. Журнал реферируется в международной базе данных Chemical Abstracts, входит в международный каталог периодических изданий Ulrich. Под новым названием "Тонкие химические технологии" журнал "Вестник МИТХТ" выходит, начиная с 1-го выпуска 10-го тома за 2015 год.

Публикуются оригинальные статьи, обзоры и краткие сообщения ученых ЮУрГУ, университетов и научно-исследовательских организаций России, посвященные актуальным вопросам химии.

Методические указания содержат теоретические сведения о физических основах процессов ослабления, поглощения и рассеяния света дисперсными системами, примеры решения задач по определению характеристик дисперсных систем, задачи для самостоятельной работы и задания для лабораторно-практических работ.

Представленная диссертационная работа посвящена разработке надежного количественного интерполяционного метода прогнозирования физико-химических свойств бинарных смесей неэлектролитов в температурных сериях и гомологических рядах (варьируемый второй компонент смеси) на основе эмпирических моделей изотерм.

Методом ЯМР исследованы некоторые свойства водных и метанольных растворов хлоридов натрия, калия, рубидия, цезия.

Работа посвящена исследованию кинетики растворения галенита в азотной кислоте в условиях равнодоступной поверхности вращающегося диска и использованию полученных результатов для построения и анализа кинетических моделей, описывающих зависимость удельной скорости процесса от влияющих факторов в широком диапазоне их изменения.

Показано, что высокая реакционная способность нефелина по отношению к кислотам обусловлена особенностями его кристаллохимического строения. Установлено, что процесс кислотного разложения нефелина протекает в переходной области при определяющем влиянии кинетического фактора и имеет первый порядок по кислоте.

Методом циклической вольтамперометрии изучено окислительно-восстановительное поведение ряда кобальтовых комплексов порфиринов в щелочном растворе. Показано влияние периферийного, внутрициклического замещения в кобальтпорфиринах на их электрохимические и электрокаталитические свойства.

Комплексом методов физико-химического анализа установлено, что в системе Al-Nb-Sc в равновесии с алюминием находятся только фазы на основе бинарных интерметаллидов ScAl_3 и NbAl_3, содержащие незначительное количество легирующих добавок. Алюминий и бинарные фазы ScAl_3 и NbAl_3 вступают в эвтектическое равновесие при 873 К. Совместное легирование алюминия ниобием и скандием приводит к уменьшению протяженности области пересыщенного твердого раствора на основе алюминия.

Цель данной работы - сравнить анодное поведение некоторых силицидов металлов триады железа в кислых, нейтральных и щелочных электролитах.

Работа посвящена исследованию характера влияния добавок основания и кислоты к растворителю 2-пропанол-вода азеотропного состава на кинетические закономерности изомеров нитробензойной кислоты (НБК) и нитрофенола (НФ) на скелетном никелевом катализаторе.

Высокотемпературным масс-спектрометрическим эффузионным методом Кнудсена изучено испарение шпинели MgAl2O4 в области температур 1850–2250 K. В газовой фазе над шпинелью идентифицированы молекулярные компоненты, как типичные для простых оксидов, образующих шпинель, так и в незначительном количестве сложный газообразный оксид MgAlO. Впервые определенные значения парциальных давлений пара молекулярных компонентов, содержащихся в газовой фазе над шпинелью, сопоставлены с таковыми, соответствующими простым оксидам

Выяснено влияние состава бинарного растворителя диметилсульфоксид-вода на механизм распада молекул гидроксиметансульфината натрия.

Изучены свойства пенных пленок, стабилизированных твердыми частицами кремнезема различных размеров и степени гидрофобности. Исследованы свойства пен, полученных из суспензий аэросила и людокса с гексиламином. Показано, что толстые (до 200 мкм) пленки и очень устойчивые пены формируются из суспензий аэросила с массовым содержанием твердой фазы в исходных суспензиях 2-6% и степени гидрофобности частиц, соответствующей значениям краевого угла θ=52°. Изолированные пенные пленки, полученные из 20% золя людокс и гексиламина с концентрацией 11-44 ммоль/л, имеют бислойную структуру и быстро разрушаются. Гелеобразованию в изолированной пенной пленке при концентрациях гексиламина более 44 ммоль/л соответствует устойчивость тонких слоев пены.

О синтезировании молекул углерода.

Молекулы - существа живые.

О взаимодействии молекул с квантами света.

Рассмотрены особенности представленной реакции на скелетном и пористом никелевом катализаторе в водных растворах 2-пропанола, в том числе с добавками уксусной кислоты и гидроксида натрия. Полученный экспериментальный материал является основой для разработки адекватной кинетической модели реакции дегалогенирирования хлоранилинов на никелевых катализаторах.

Для сближения потенциалов разряда меди и никеля и осаждения сплава медь-никель предложена комбинация лигандов - сульфосалицилат-ион и аммиак. Исследованы зависимости состава сплавов и выхода по току от состава электролита, катодной плотности тока, температуры и pH электролита. Рассмотрены физико-механические свойства покрытия.

Исследовано электрохимическое поведение серебра в водно-аминоспиртовых растворах, содержащих бензимидазол и его производные.

Изучена кинетика аэробного и анаэробного восстановления торфяных гумусовых кислот двумя серосодержащими восстановителями - диоксидом тиомочевины (ДОТМ) и гидроксиметансульфинатом натрия (ГМС).

Работа посвящена сульфаматным электролитам, находящим широкое применение в гальванопластике.

Исследовано влияние состава электролита и условий электроосаждения на состав и свойства гальванических осадков серебра, никеля и их сплавов, полученных из трилонатных и тиосульфатных электролитов. Установлено, что наличие в электролите серебрения примесных количеств ионов никеля способствует ускорению электроосаждения серебра.

Изучен тип ближнего порядка аморфного углерода, полученного методом высокоэнергетической электрозарядной обработки различных углеводородных жидкостей (керосина, бензола, додекана, гексана и циклогексана). Установлено влияние типа рабочей среды (степени гибридизации атомов углерода и структуры молекулы используемых углеводородов) на его структурно-фазовое состояние.

На основании проведенных исследований показано, что в процессе превращения пропилена выход жидких продуктов реакции наблюдается только после накопления соответствующего количества продуктов уплотнения (ПУ) в начальной стадии процесса на поверхности катализатора.

Рассказывается о том каким способом получается нанографит для автомобиля.

Цель настоящей работы - построение фазовой диаграммы для представленной системы и выявление с ее помощью химического состава компонентов каталитически активной системы, а также установление фазового состава контакта в условиях режима дегидрирования.

На основе литературных и собственных экспеиментальных данных показано, что осаждение дисперсий металлов Cu, Co, Ni путем восстановления водных растворов их солей формальдегидом и производными сульфоксиловой кислоты: гидроксиметилсульфинатом натрия и диоксидом тиомочевины описывается одной кинетической моделью, базирующейся на ряде положений теории топохимических реакций, дополненных представлениями о протекании стадии зародышеобразования в объеме жидкой фазы.

Для описания процессов массопереноса с обострениями предлагается модель собственного времени физических систем, которая представляется как случайный процесс в галлилеевом времени.

Работа посвящена проблеме выработки общих подходов к прогнозированию стабильности стерически ненапряженных алкилполифенолов.

В изопериболическом калориметре со стационарной бомбой определена при 298, 15 K величина энергии сгорания кристаллического бета-аланина (изменение величины cU 0 ), из которой рассчитаны стандартные энтальпии сгорания (изменение величины cH 0) и образования (изменение величины fH 0 ). Полученные результаты сопоставлены с литературными данными.

Представлены результаты изучения спектров {35}CL ЯМР и температурная зависимость времен магнитной спин-спиновой релаксации ядер {35}СL ионной жидкости 1-N-бутил-3-метилимидазолия хлорида в широком диапазоне температур.