Χημική Κινητική

Αθ. Φαβρικάνος

Αθήναι, 1976

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

Το ανά χείρας βιβλίον περιλαμβάνει την χημικήν κινητικήν η οποία, ως και η κινητική θεωρία των αερίων, αποτελεί μέρος του διετούς κύκλου των μαθημάτων Φυσικοχημείας τα οποία διδάσκονται εις τους φοιτητάς του Χημικού τμήματος.

Η χημική κινητική αποτελεί ένα ιδιαιτέρως ευρύν κλάδον της Φυσικοχημείας. Ως εκ τούτου εις το βιβλίον τούτο περιλαμβάνονται τα κεφάλαια εκείνα τα οποία, κατά την γνώμην του συγγραφέως, είναι βασικής σημασίας δια τον φοιτητήν.

Αι πειραματικαί διατάξεις μελέτης συνήθων και ταχειών αντιδράσεων δεν περιελήφθησαν ενταύθα καθ' όσον ο φοιτητής, κατά τας εργαστηριακάς ασκήσεις, θα έχη την ευκαιρίαν να ασχοληθεί με αυτάς.

Το βιβλίον διαιρείται εις εννέα κεφάλαια. Τα πρώτα τρία κεφάλαια περιλαμβάνουν βασικάς εννοίας, εμπειρικούς νόμους και την αρχήν της μικροσκοπικής αντιστρεπτότητος. Το τέταρτον και πέμπτον κεφάλαιον αναφέρονται εις την μέθοδον της στασίμου καταστάσεως και εις τας αλυσωτάς και μονομοριακάς αντιδράσεις. Εις το έκτον κεφάλαιον αναπτύσσονται αι θεωρίαι επί της ταχύτητος των αντιδράσεων. Το έβδομον κεφάλαιον αναφέρεται εις την επίδρασιν της πιέσεως, διηλεκτρικής σταθεράς και ιοντικής ισχύος επί της σταθεράς ταχύτητος των αντιδράσεων. Το όγδοον κεφάλαιον περιλαμβάνει την ετερογενή κατάλυσιν, το δε ένατον και τελευταϊον κεφάλαιον τας ενζυματικάς αντιδράσεις.

Ιδιαίτεραι ευχαριστίαι εκφράζονται εις τον επιμελητήν του εργαστηρίου Φυσικοχημείας Δρα κ. Γεώργιον Παλληκάρην, δια την πολύτιμον βοήθειάν του εις την κριτικήν ανάγνωσιν των χειρογράφων, τας υποδειχθείσας βελτιώσεις, τον έλεγχον των εξισώσεων και την συνεργασίαν του εις την διόρθωσιν των δοκιμίων.

Επίσης ευχαριστώ θερμώς την επιμελήτριαν του εργαστηρίου Φυσικοχημείας Δρα κ. Σοφίαν Βασιλειάδου-Αθανασίου, η οποία, κατά την ανάγνωσιν των χειρογράφων, προέβη εις πολλάς ευστόχους υποδείξεις.

Νοέμβριος 1976

Α. ΦΑΒΡΙΚΑΝΟΣ


ΠΙΝΑΞ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ
ΠΡΟΛΟΓΟΣ3
ΕΙΣΑΓΩΓΗ5
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 17
1.1.Ταχύτης και τάξις αντιδράσεως7
1.2.Μηχανισμός αντιδράσεων14
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 220
2.1.Συσχέτισις φυσικών ιδιοτήτων και συγκεντρώσεων20
2.2.Ανάλυσις πειραματικών αποτελεσμάτων22
2.3.Μέθοδος Ολοκληρώσεως22
2.3.1.Αντιδράσεις πρώτης τάξεως23
2.3.2.Αντιδράσεις μηδενικής τάξεως28
2.3.3.Αντιδράσεις δευτέρας τάξεως29
2.3.4.Αντιδράσεις τρίτης τάξεως33
2.3.5.Αντιδράσεις n τάξεως35
2.4.Διαφορική μέθοδος37
2.5.Σύγκρισις των δύο μεθόδων39
2.6.Αμφίδρομοι αντιδράσεις πρώτης τάξεως44
2.7.Αντιδράσεις ψευδο-πρώτης τάξεως47
2.8.Παράλληλοι αντιδράσεις πρώτης τάξεως48
2.9.Αμφίδρομοι αντιδράσεις πρώτης και δευτέρας τάξεως51
2.10.Αμφίδρομοι αντιδράσεις δευτέρας τάξεως54
2.11.Συντρέχουσαι αντιδράσεις πρώτης και δευτέρας τάξεως58
2.12.Παράλληλοι αντιδράσεις πρώτης τάξεως οδηγούσαι εις το αυτό προϊόν60
2.13.Διαδοχικαί αντιδράσεις πρώτης τάξεως62
2.14.Σειρά διαδοχικών αντιδράσεων πρώτης τάξεως68
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 373
3.1.Σταθεραί ταχύτητος και σταθεραί ισορροπίας73
3.2.Αρχή της μικροσκοπικής αντιστρεπτότητος78
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 484
4.1.Μέθοδος Onsager84
4.2.Παραγωγή εντροπίας και στάσιμος κατάστασις89
4.3.Στάσιμος κατάστασις εις χημικάς αντιδράσεις92
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 598
5.1.Αλυσωταί αντιδράσεις98
5.2.Μονομοριακαί αντιδράσεις106
5.2.1.Θεωρία Lindemann110
5.2.2.Θεωρία Hinshelwood114
5.2.3.Θεωρία RRK115
5.2.4.Θεωρία Slater118
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 6122
6.1.Επίδρασις της θερμοκρασίας επί της ταχύτητος των αντιδράσεων122
6.2.Θεωρίαι επί της ταχύτητος των αντιδράσεων126
6.2.1.Θεωρία συγκρούσεων126
6.2.2.Θεωρία της μεταβατικής καταστάσεως136
6.2.3.Στατιστικός υπολογισμός της εξισώσεως ταχύτητος αντιδράσεων142
6.2.4.Σύγκρισις θεωρίας συγκρούσεων και μεταβατικής καταστάσεως149
6.2.5.Θερμοδυναμική της ταχύτητος αντιδράσεων154
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 7160
7.1.Επίδρασις της πιέσεως επί της ταχύτητος των αντιδράσεων160
7.2.Επίδρασις της ιοντικής ισχύος επί της ταχύτητος αντιδράσεων164
7.3.Σταθερά ταχύτητος και διηλεκτρική σταθερά168
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 8175
8.1.Ετερογενής κατάλυσις175
8.2.Καταλυτική δράσις175
8.3.Φύσις προσροφήσεως177
8.4.Περιγραφή των διεργασιών προσροφήσεως δια διαγραμμάτων δυναμικής ενεργείας182
8.5.Ενδόθερμος προσρόφησις186
8.6.Ισόθερμος προσρόφησις187
8.7.Προσρόφησις συνοδευομένη υπό διασπάσεως193
8.8.Ανταγωνιστική χημική προσρόφησις194
8.9.Ευκινησία προσροφηθέντων μορίων196
8.10.Στατιστικός υπολογισμός της ιδανικής προσροφήσεως197
8.11.Κινητική αντιδράσεων επί επιφανειών201
8.12.Αντιδράσεις επί της επιφανείας202
8.13.Χημική παρεμπόδισις203
8.14.Περίπτωσις δύο αντιδρώντων συστατικών204
8.15.Σύγκρισις ταχυτήτων ετερογενών και ομοιογενών αντιδράσεων205
8.16.Επίδρασις της ακτινοβολίας επί της καταλυτικής δραστικότητας της επιφανείας207
ΚΕΦΑΛΑΙΟΝ 9209
9.1.Κινητική ενζυματικών αντιδράσεων209
9.2.Ενζυματική παρεμπόδισις215
9.3.Επίδρασις της θερμοκρασίας219