Опыт Л. Гальвани. Гравюра. 1791 г.

Все темы данного раздела:

ВЕЩЕСТВО И ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
В конце XVIII в. итальянские учёные Луиджи Гальвани (1737—1798) и Алессандро Во'льта (1745—1827) со­здали первый химический источник тока. С этого открытия в истории ци­вилизации началась новая эра

Вольтов столб. Чертёж из рукописи А. Вольта.
кружки цинковыми, а картон — сук­ном. В результате получилась удобная компактная батарея. Вольта обнаружил, что при сочета­нии меди и цинка получаются «силь­ные» элементы, а из меди и сере

Гемфри Дэви.
ризонтально в сухих узких деревянных ящичках. Батарея состояла из трёхмет­ровых рядов, соединённых последова­тельно медными скобками. Теоретиче­ски подобное устройство из 2100 мелно-цинковых пар мо

На катоде выделяется натрий, а на аноде — хлор.
    МАЙКЛ ФАРАДЕЙ (1791—1867) Он не оканчивал университетов, этот гениальный само

Количество выделившегося при электролизе вещества пропорционально количест­ву пропущенного электри­чества и атомной массе с учё­том валентности.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СЧЁТЧИК В наши дни количество израсходованной электроэнергии измеряет всем знакомый счётчик. Чем больше электричества пройдёт через него, тем больше оборотов сделает диск

Лаборатория М. Фарадея. Гравюра. XIX в.
Значение этого закона, совершен­но чётко связывающего электричест­во с химическими свойствами ве­ществ, трудно переоценить. Известный английский электрохимик, сконстру­ировавший один из первых галь

Ряд напряжений металлов.
следующие, но ни один из предыду­щих. Поскольку водород во многих отношениях близок к металлам, его тоже поместили в этот ряд — он ока­зался перед медью; однако сам водо­род металлы, как правило, н

ЭТИ ЗАГАДОЧНЫЕ КОЛЛОИДЫ
В середине XIX в. английский химик Томас Грэм (1805—1869) обнаружил вещества с загадочными свойствами. При выпаривании их растворов вмес­то кристаллов получались аморфные студенистые массы. Они име

Коллоидные растворы (золи) золота.
щелевой ультрамикроскоп, с помо­щью которого можно было раз­глядеть частицы диаметром менее 0,01 мкм. Они-то и выдвинули идею универсальности коллоидного, или дисперсного (от лат.

Центрифуга — аппарат для механического разделения смесей под действием центробежной силы.
ЭФФЕКТ РЕБИНДЕРА На лекциях по коллоидной химии, ко­торые замечательный советский химик, академик Пётр Александрович Ре'биндер (1898—1972) читал на химиче­ском факультете МГУ, студентам де

Пётр Александрович Ребиндер.
к единице площади, характеризует поверхностное натяжение с. Вот поче­му коллоидные частицы обладают из­бытком энергии по сравнению с той же массой сплошного вещества. «Лиш­няя» энергия делает колло

Благодаря поверхностному натяжению капля жидкости в свободном падении принимает сферическую форму.
*Адсорбция (от лат. ad — «на», «при» и sorbeo — «поглощаю») — поглощение какого-либо вещества поверхностным слоем другого вещества. Капли в аэрозолях и эмульсиях, пу­зырьки в жид

ТЕПЛО ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Важнейшая особенность химических процессов — образование новых ве­ществ. Однако не менее важно и то, что они протекают с выделением или поглощением энергии. В первом случае реакции называются эк

И температуру, и крепость спиртных напитков измеряют в градусах.
Напоминания об этой теории со­хранились даже в современном раз­говорном языке. Так, мы говорим, что теплота «течёт» от горячего тела к холодному, как будто речь идёт о жидкости. Слово «температура»

Эмануэль Клаузиус.
ЯЗЫК СОВРЕМЕННОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ Всякий объект, который изучает термодина­мика, называется термодинамической систе­мой. Система — это некоторая часть мате­риального мира, ограниченная

Юлиус Роберт Майер.
«официальным» учёным, входящим в университетскую корпорацию. В конце концов Мор послал статью в Вену и... забыл о ней. Лишь спус­тя 30 лет он случайно обнаружил, что его работу всё-таки напечатали!

Джеймс Прескотт Джоуль
Позднее величина механическо­го эквивалента теплоты несколько раз уточнялась. Джоуль в 1843 г. по­лучил значение 460 кГм, американ­ский физик Генри Август Роуланд (1848—1901) в 1880 г. — 427 кГм, ч

Герман Иванович Гесс.
КАК ИЗМЕРЯЮТ ТЕПЛОТУ Количество теплоты измеряют по её переносу от одного тела к другому. По­вышение температуры тела определя­ется его теплоёмкостью: С = Q/DT, где С — тепло

Живой организм — это тоже своего рода тепловая машина.
джоуль. Поскольку пища — разнород­ная смесь, её калорийность, как пра­вило, приводят в виде средних значе­ний в расчёте на 100 г. Начало таким измерениям положи­ли Антуан Лавуазье и Пьер С

БЫТЬ ИЛИ НЕ БЫТЬ РЕАКЦИИ? ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА
Едва ли найдётся другая научная тео­рия, столь простая по своим основ­ным идеям и столь универсальная по охвату разнообразных природных явлений и процессов, как термодина­мика. Она объясняет плавле

Людвиг Больцман.
а воздух в комнате нагревается. Одна­ко обратный процесс невозможен, хотя он и не противоречил бы пер­вому закону. Оказывается, правило таково: самопроизвольные процессы всегда сопровождаю

Невозможен самопроизволь­ный переход теплоты от хо­лодного тела к горячему.
По-своему сформулировал этот закон в 1851 г. английский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин): не­возможна машина, которая «путём охлаждения моря или земли произво­дила бы механическую работу в любом

Уильям Томсон, лорд Кельвин.
  Как видим, формулировки Клаузиуса и Кельвина накладывают опреде­лённые ограничения на использова­ние теплоты для производства работы и обосновывают невозможность соз­дания вечного д

Вечный двигатель. Старинная гравюра.
Таким образом, изменение энтро­пии является однозначным критери­ем самопроизвольности реакции, про­текающей в изолированной системе: DS>0 — реакция протекает само­произвольно;

Энтропия — царица хаоса.
реакция протекает с увеличением числа молей газов в системе, то эн­тропия системы возрастает, и наобо­рот. Например, энтропия сильно уве­личивается в реакции СаСО3=СаО+СО2 и у

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
(CuОН)2СО3. Золотые украшения сохраняют свою красоту и блеск веками. А вот бро­шенный на улице старый автомо­биль спустя несколько лет превраща­ется в груду ржавого м

Надрезанное яблоко на воздухе быстро покрывается коричневой плёнкой органических полиоксидов.
  Эти формулы позволяют рассчи­тать среднюю скорость реакции за любой временной промежуток, если известна зависимость концентрации от времени. При стремлении At к ну­лю получае

Графическое определение скорости образования NO2 при распаде N2O5. В начале реакции скорость больше, чем в середине процесса.
ствии кислоты с образованием глю­козы и фруктозы. Для определения концентрации реагентов в разные моменты времени используют раз­личные методы — химические и фи­зические. Например, если химическая

Прибор для измерения скорости реакции растворения мела в уксусной кислоте.
значение имеет величина этой по­верхности. Поэтому деревянные щепки сгорают быстрее полена та­кой же массы и металлические стружки растворяются в кислоте ско­рее, чем брусок. Во многих слу

Механизм бимолекулярной реакции.
*Изомеризация — изме­нение строения без измене­ния состава молекулы. ТЕОРИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ Если реакции протекают при столкнове­нии молекул, то скорость реакций долж­на напрямую

Скорость элементарной реак­ции пропорциональна про­изведению концентраций реагирующих молекул.
Этот закон экспериментально под­твердили в 1867 г, норвежские учё­ные — математик Като Максимилиан Гульдберг (1836—1902) и химик Петер Вааге (1833—1900), изучавшие обра­тимые реакции. Они доказали,

Кинетические кривые для реакции первого (1), второго (2) и третьего (3) порядков.
ные — второй, тримолекулярные — третий. Часто «докопаться» до элемен­тарной стадии химического процесса очень непросто, и общий порядок реакции устанавливают эксперимен­тально, определяя вид зависи

Скорость сложной реакции пропорциональна произве­дению концентраций реаги­рующих молекул, возведён­ных в некоторые степени.
Например, для реакции А+®Рw=k[A]x[В]y. Показатели степени х и у, которые называют порядками по ве­ществам А и В, в общем случае никак не связаны

При нагревании.
где g — температурный коэффициент, который показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции при нагревании на 10 °С (или, что одно и то же, на 10 К). Однако правило Вант-Гоффа спр

Энергетическая кривая, показывающая изменение энергии ядер в ходе химической реакции.
ПОЧЕМУ УСТАРЕЛО ПРАВИЛО В школьных учебниках зависимость скорости реакции от температуры опи­сывается правилом Вант-Гоффа. Од­нако в подавляющем большинстве изданий по физической химии это

Соотношение между энергией активации и температурой, при котором выполняется правило Вант-Гоффа.
В простейшей модели химиче­ской реакции атомные ядра представ­ляют твёрдыми шариками, которые движутся по законам классической механики. Химики, изучая «шаг за шагом» сближение и взаимодействие мол

Полутяжёлая вода — вода, в состав молекулы которой входит один атом водорода и один атом дейтерия.
ОТ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ — К УПРАВЛЕНИЮ ХИМИЧЕСКИМИ РЕАКЦИЯМИ Химия не только изучает окружающий мир, но и активно видоизменяет его, создавая новые материалы, процессы и реакции. В этом см

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
КОГДА РЕАКЦИЯ ОСТАНАВЛИВАЕТСЯ Если смешать растворы кислоты и щёлочи, образуются соль и вода, на­пример: НСl+NaOH=NaCl+H2O. Ес­ли же попытаться провести реакцию хлорида

Анри Луи Ле Шателье.
РАССЧИТЫВАЕМ КОНЦЕНТРАЦИЮ КИСЛОТЫ Константы равновесия определены для очень многих реакций. В большин­стве случаев известно и то, как изменяется величина Кравн в з