Реакционная способность веществ

Химические процессы. Реактивная способность веществ

Взаимное соединение элементов не является произвольным. Опыт показывает, что некоторые элементы соединяются с другими, а некоторые - нет. Способность атомов связывать один или большее число атомов другого элемента называется валентностью. Электронная теория строения вещества говорит о том, что соединяться могут только такие элементы, атомы которых имеют незаполненные внешние электронные орбиты (валентные сферы), обладающие определенной валентностью и вследствие чего проявляющие неустойчивость.

Существует большое разнообразие типов химического взаимодействия веществ. Однако характерным для них является перестройка электронных оболочек связываемых атомов. В результате перестройки происходитобобществление электронов соединяемых элементов, а система в целом приходит в устойчивое положение. Межатомное взаимодействие, сопровождающееся перестройкой валентных электронных оболочек атомов и обобществлением электронов, называют химической, или ковалентной, связью.

Число известных в природе и технике химических процессов очень велико. Одни из них, например, окисление бронзы на воздухе, протекают веками, другие – горение бензина - очень быстро. Разложение же взрывчатых веществ происходит в миллионные доли секунды. При промышленном производстве химических продуктов очень важно знать закономерности протекания реакций во времени, т.е. зависимость их скорости и выхода продуктов от температуры, давления, концентрации реагентов и примесей.

Изучением скорости и особенностей протекания химических реакций занимается химическая кинетика. Основополагающим для химической кинетики является представление о том, что исходные вещества, вступающие в химическую реакцию, чрезвычайно редко непосредственно превращаются в ее продукты.

В большинстве случаев реакция проходит ряд последовательных и параллельных стадий, на которых образуются и расходуются промежуточные вещества. Число последовательных стадий может быть очень велико – в цепных реакциях их десятки и сотни тысяч. Время жизни промежуточных веществ весьма разнообразно: одни вполне стабильны, другие существуют доли секунды. Изучение скорости протекания химических процессов показало, что химические реакции протекают тем быстрее, чем выше температура, давление и концентрация реагентов - в этом случае чаще происходит столкновение молекул реагирующих веществ, реакция идет быстрее.

На скорость некоторых химических реакций можно влиять присутствием небольшого количества определенных веществ, которые сами в реакции участия не принимают. Вещества эти называютсякатализаторами. Катализаторы бывают положительными, ускоряющими реакцию, и отрицательными – замедляющими её.

Каталитическое ускорение химической реакции называется катализом и является важнейшим приемом современной химической технологии (производство полимерных – материалов, синтетического топлива и др.). Благодаря катализу существенно повысилась эффективность экономики химической промышленности, поскольку ускорение химических реакций заметно влияет на снижение издержек производства.

Тестовые задания к главе 4

1. Чем определяется форма существования материи

1) единством материи, движения, времени и пространства;

2) энергией движения материи;

3) временем и пространством.

2. Системная организация материального мира начинается с микрочастиц и простирается до макрообъектов в следующих сферах существования материи:

1) в живой и неживой;

2) социально-организованной;

3) во всех вышеперечисленных.

3. От каких показателей зависит устойчивость систем

1) крепости связи между элементами внутри системы;

2) количества элементов внутри системы;

3) внутренней иерархии системной структуры.

4. Чем меньше размеры системы тем:

1) прочнее связи между составными элементами;

2) слабее связи между элементами;

3) прочность связей не зависит о размеров системы.

5. Структурная иерархия материи зависит от:

1) перехода элементов из одного уровня в другой;

2) уровневой устойчивости элементов;

3) количества структурных уровней.

Глава 5