Научные революции

«Соловьев Е.Ф. Концепции современного естествознания-М:ВЛАДОС,1999 с90-92»

4МОЖНТ ЛИ  ТНРМОЖИНАМИКА ПРОГНОЗИРОВАТЬ ВОЗМОЖНОСТЬ  ПРОТЕКАНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ  И УСЛОВИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ  В НЕЙ?

Подавляющее большинство  химических реакций трудноуправляемые. Один из них пока не удается осуществить, хотя в принципе они выполнимы. Другие сложно остановить, например реакции горения и взрыва. Третьи очень трудно управляемы, так как самопроизвольно создают множество непредвиденных ответвлений с образованием массы побочных продуктов. Методы управления химическими процессами подразделяются на термодинамические и кинетические, при которых ведущую роль играют те или иные катализаторы.

Каждая химическая реакция обратима и представляет собой перераспределение химических связей. Обратимость служит образованием равновесия между прямой и обратимой реакциями. Однако на практике равновесие смещается в ту или иную сторону, в зависимости от природы, реагентов и условий процесса. Реакции, в которых равновесие смешано «вправо», в сторону образования целевых продуктов, как правило, не требует особых средств управления. Таковы реакции кислотно-основного взаимодействия, или нейтрализации, а так же реакции, сопровождающиеся управление годовых продуктов в виде газов или форме осадков. Например, нерастворимого сернокислотного бария в реакции:

ВаСL₂+K₂SO₄-BaSO₄+2KCL.

Однако, не мало реакций идет со смещением равновесия «влево». Для их осуществления требуется особое термодинамическое управление. Такова, в частности, реакция синтеза аммиака из элементов:

N₂+3H₂↔NH_3.

Эта реакция  очень проста с точки зрения состава  и структуры исходных веществ. Но с 1813 по 1913 гг., т.е. на протяжении столетия, она не могла быть осуществлена, та как химики не знали способов управления ею. И только открытие Я.Х. Вант-Гоффа и А.Л. Шателье позволило добиться успеха. Было установлено, что синтез аммиака происходит на поверхности твердого катализатора при сдвиге равновесия вправо за счет применения высоких давлений.

Но термодинамические  методы позволяют управлять химическими процессами только при их направленности в прямую или обратную сторону. Термодинамика не оперирует понятиями времени. Функции управления скоростью химических процессов выполняет химическая кинетика. Она устанавливает зависимость хода химических процессов от множества структурно-кинетических факторов: строения исходных реагентов, их концепции, наличия в реакторе катализаторов и других добавок; способов смешивания реагентов; материала и конструкции реактора т.д. Эти проблемы на современном уровне знаний решает химия.

«Лавриненко В.Н. Концепции современного естествознания под редакцией Лавриненко В.Н.-М.:Юнити 1997 с144-145»