год издания — 2000, кол-во страниц — 176, ISBN — 5-03-002969-9, 3-322-00714-6, тираж — 3000, язык — русский, тип обложки — мягк., масса книги — 180 гр., издательство — Мир

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Wolfgang Stiller
Arrhenius Equation
and Non-Equlibrium Kinetics
100 Years Arrhenius Equation

BSB B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Leipzig, 1989

Пер. с англ.

Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная

В книге автора из Германии обсуждается современное состояние теоретической неравновесной кинетики: термодинамическое и молекулярно-кинетическое обоснование, теория переходного состояния, уравнение Аррениуса для максимально неравновесных условий, уравнение Больцмана, метод Чепмена-Энскога и др., безактивационные химические реакции, практические приложения уравнения Аррениуса.

Для специалистов в области теоретической физики и химии, а также для студентов вузов.

Более ста лет назад великий шведский физик и физикохимик Сванте Август Аррениус (1859—1927) опубликовал свою знаменитую статью «О скорости реакции инверсии тростникового сахара под действием кислот» в журнале «Zeitschrift für physikalische Chemie» (1889, т. 4, с. 226—248). В это время Аррениус работал ассистентом В. Оствальда в физико-химической лаборатории Лейпцигского университета. В своей статье Аррениус дал обоснование и выписал для коэффициента скорости реакции выражение, которое сегодня называется уравнением Аррениуса (первоначально оно было предложено Вант Гоффом). До сих пор это уравнение остаётся важнейшим объектом исследований и применений в динамике химических реакций. Оно широко и плодотворно используется в химической физике и физической химии (теория процессов переноса в газах, плазмохимия, строение жидкостей и твёрдых тел, поверхностные явления, ферментативная кинетика и т. п.).

В предлагаемой книге уравнение Аррениуса исследуется с использованием формализма сечений столкновений (упругих и реактивных) и функций распределения реагентов по энергии как для равновесных, так и для неравновесных систем. Пионерами в использовании такого формализма являются Пригожин и его группа (начало 1950-х годов), которых вдохновляли и стимулировали идеи X. А. Крамерса (Physica, 1940, 7, 284). В предлагаемой книге особое внимание уделяется применениям развиваемой теории к неравновесным бимолекулярным реакциям с нетермической активацией, особенно в плазмохимии и радиационной химии.

Относительно работы Крамерса и связанных с ней современных проблем автор получил полезные советы от одного из редакторов серии «Teubner-Texte zur Physik» д-ра В. Эбелинга, а также д-ра Дж. А. Янссена. Проф. Дж. Войта сообщил об интересных примерах неаррениусовского характера процессов в твёрдых телах. Результаты, изложенные в гл. 6 и 7, получены в совместных работах с д-ром Р. Шмидтом, специалистом по численным методам в неравновесной газовой кинетике. Миссис И. Фойгт оказывала помощь в оформлении рукописи. Всем этим лицам автор выражает свою искреннюю благодарность.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книга посвящена столетию (1889— 1989) уравнения Аррениуса, описывающего зависимость скорости химической реакции от температуры. После обсуждения исторических аспектов и современного использования уравнения в равновесной кинетике даётся его строгий вывод, основанный на обратном преобразовании Лапласа. Далее рассматривается расширенный закон Аррениуса для двухтемпературных систем. В заключение излагаются положения неаррениусовской кинетики и перспективы их использования для реакционных систем в неравновесных состояниях, как например для электронно-молекулярных реакций в плазмохимии, ионно-молекулярных реакций в радиационной химии или реакций с участием горячих атомов в химии атомов отдачи. Настоящая монография является теоретическим дополнением книги автора «Химия процессов с нетермической активацией» (Берлин, Базель, Бостон, 1987).

В. Штиллер

Сванте Аррениус (1859—1927)

Предисловие редактора и переводчика	6

Предисловие автора к русскому изданию	7

Предисловие	8

1 Исторический очерк	9
1.1. Доаррениусовский период (1850—1889)	9
1.2. Некоторые работы Аррениуса [1884, 1887, 1888, 1889, 1899]	10
1.3. Краткий обзор развития постаррениусовской кинетики
(1900—1950)	13
Заключение	23

2 Современное состояние аррениусовской кинетики	25
2.1. Моделирование сложных реакций	25
2.2. Аррениусовская кинетика	25
2.3. Параметры уравнения Аррениуса	35
2.4. Отклонения от закона Аррениуса	39
Заключение	42

3 Равновесная газофазная кинетика: микроскопическая
обратимость уравнения Аррениуса	44
3.1. Зависимость равновесного коэффициента скорости k^eq(T)
от сечения реакции σ_R(E)	44
3.2. Зависимость сечения σ_R(E) от коэффициента скорости:
обращение модифицированного уравнения Аррениуса	46
3.3. Модифицированное аррениусовское сечение σ^R_МУА	49
3.4. Примеры реакций с модифицированным аррениусовским
сечением	52
3.5. Неаррениусовская кинетика: отклонения от исходного
уравнения Аррениуса	56
3.6. Обратное преобразование с учётом внутренних степеней
свободы	57
3.7. Аррениусовская энергия активации: соотношение
Толмена	62
3.8. Нулевые или отрицательные значения аррениусовской
энергии активации	63
Заключение	67

4 Двухтемпературное уравнение Аррениуса	70
4.1. Изменение соотношений между k(Т_A, Т_B) и σ_R(E)	70
4.2. Первый пример: электронная ионизация	72
4.3. Второй пример: ионно-молекулярные реакции	73
4.4. Третий пример: кинетические изотопные эффекты	75
4.5. Аррениусовская энергия активации при Т_A!=Т_B	77
Заключение	77

5 Неравновесная кинетика I. Описание химически реагирующих
систем кинетическим уравнением	79
5.1. Уравнение Больцмана и описание многокомпонентных
разреженных газофазных систем	79
5.2. Необратимая реакция (A + B -> Продукты) с участием
бесструктурных компонентов	81
5.3. Реагирующий лоренцевский газ	82
5.4. Неравновесная колебательная кинетика	84
5.5. Анализ уравнения Энскога для реагирующего
плотного газа	87
5.6. Кинетическая теория разбавленных растворов	89
Заключение	92

6 Неравновесная кинетика II. Методы решения уравнения
Больцмана для систем с химическими реакциями и методы
вычисления неравновесных коэффициентов скорости реакции	93
6.1. Замечания о многокомпонентных системах	93
6.2. Численные методы расчёта реакций в газе Лоренца	95
6.3. Аналоговое моделирование	101
6.4. Модельная реакция: сравнение различных вычислительных
методов	104
6.5. Закон Аррениуса в неравновесной кинетике	107
Заключение	111

7 Неравновесная кинетика процессов с нетермической
активацией	112
7.1. Химия процессов с нетермической активацией	112
7.2. Электронно-молекулярные плазмохимические реакции	116
7.3. Ионно-молекулярные реакции в радиационной химии	122
7.4. Реакции горячих атомов	134
Заключение	137

8 Уравнение Аррениуса — взгляд в будущее	138
8.1. Уравнение Аррениуса: общая структура и практическое
использование	138
8.2. Аррениусовская и неаррениусовская кинетика	140
8.3. Применение аррениусовской кинетики в других
областях физики и физической химии	144

Послесловие к русскому переводу	148

Приложение	162

Литература	167

Книги на ту же тему

Неравновесные явления: Уравнение Больцмана, Ланфорд III О. Э., Гринберг У., Полевчак Я., Цвайфель П. Ф., Эрнст М. X., Черчиньяни К., Кэфлиш Р. Э., Шпон Г., 1986
Теория и приложения уравнения Больцмана, Черчиньяни К., 1978
Математические методы в кинетической теории газов, Черчиньяни К., 1973
Статистические функции распределения, Власов А. А., 1966
Анализ математических моделей: системы законов сохранения, уравнения Больцмана и Смолуховского, Галкин В. А., 2009
Основы статистической физики материалов: Учебник, Дмитриев А. В., 2004
Плазма — четвёртое состояние вещества. — 2-е изд., испр., Франк-Каменецкий Д. А., 1963

elapsed time 0.020 sec

/Наука и Техника/Физика

Сванте Аррениус (1859—1927)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему