- •Ю.С. Щербаков
- •Ю.С. Щербаков, к.Т.Н., доцент кафедры бЖиЭ. – Физико-химические процессы в техносфере Электронное учебное пособие. – Новосибирск:
- •Содержание
- •1.Введение в физические и химические процессы, происходящие в техносфере. Основные понятия и определения
- •4.6 Тяжелые металлы…..………………………………………………………….……117
- •5 . Миграция загрязнителей атмосферы, гидросферы и литосферы. Биотический перенос загрязнителей.
- •5.2 Особенности миграции радионуклидов и прогнозирование радиоактивного загрязнения местности………….………………………………………………………137
- •Введение
- •1. Введение в физические и химические процессы в техносфере. Основные термины. Понятия и определения
- •1.1 Основные термины, понятия и определения
- •Типы классификаций реакции.
- •2. По тепловому эффекту
- •3. По присутствию других веществ
- •2. Закон Бойля-Мариотта - При постоянной температуре объем данного количества газа обратно пропорционально давлению, под которым он находится
- •3. Закон Гей-Люссака - При постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре
- •4.Закон объемных отношений
- •5.Закон действующих масс
- •Зависимость скорости реакции
- •Зависимость скорости реакции
- •Закон Кюри
- •Закон постоянства состава вещества
- •Закон сохранения массы вещества
- •1.2 Техносфера и ее состав
- •1.3 Учение в.И. Вернадского о биосфере
- •1.4 Ноосфера
- •1.5 Распространенность химических веществ в окружающей среде
- •1.6 Кларки химических элементов в биосфере, атмосфере, гидросфере, литосфере и космосе
- •1.7 Биофильность и технофильность химического элемента. Тупиковый характер потоков технофильных элементов в биосфере
- •1.8 Система параметров, характеризующих границу предельно допустимого уровня загрязнения окружающей среды
- •2. 2. Физика и химия атмосферы и ее загрязнителей
- •2.1 Общие сведения об атмосфере
- •2.2 Температурный режим системы “Земля-атмосфера”. Изменение температурного режима, “парниковый” эффект
- •2.3 Тепловой баланс и тепловой режим земной поверхности и атмосферы
- •Инсоляция. Отражение и поглощение света
- •2.5 Ионосфера
- •2.6 Химические превращения в атмосферном воздухе
- •2.7 Радиационный и тепловой балансы поверхности Земли
- •2.8 Источники загрязнения атмосферы
- •2.9 Аэрозольное загрязнение атмосферы
- •2.10 "Кислотные дожди"
- •2.11 Озон в атмосфере. Озоновый слой планеты
- •2.12 Химия парникового эффекта
- •Физик0-химические свойства гидросферы. Трансформация загрязнителей в ней
- •3.1 Общие сведения о гидросфере
- •Классификация питьевых минеральных вод. В зависимости от общей минерализации минеральные воды классифицируются на:
- •3.2 Химический состав природных вод
- •3.3 Характеристика химических показателей качества воды
- •3.4 Физические свойства и строение воды
- •3.5 Факты, ухудшающие состояние водных объектов
- •3.6 Загрязнение вод тяжелыми металлами
- •4. Физик0-химические процессы в литосфере. Загрязнения почв
- •4.1 Общие сведения о литосфере
- •4.2 Почва, ее состав и строение
- •4.3 Водно-физические свойства почвы
- •4.5 Механизмы катионного обмена, особенности адсорбции
- •4.6 Тяжелые металлы
- •4.8 Антропогенное воздействие на почву и литосферу
- •4.9 Источники загрязнения литосферы
- •4.10 Пестициды
- •4.11 Поведение радионуклидов в почвах
- •4.12 Загрязнение почв нефтью
- •4.13 Процессы биологического разложения твердых бытовых отходов
- •5 . Миграция загрязнителей атмосферы, гидросферы и литосферы. Биотический перенос загрязнителей.
- •5.1 Миграция загрязнителей атмосферы, гидросферы и литосферы
- •5.2 Особенности миграции радионуклидов и прогнозирование радиоактивного загрязнения местности
- •5.3 Перенос и трансформация загрязнителей в биосфере
- •5.4 Аккумуляция и рассеяние веществ в ландшафте
- •6. Ионизирующее излучение и окружающая среда
- •Общие понятия о ионизирующем излучении
- •6.2 Электромагнитное излучение
- •6.3 Геомагнитное и электрическое поле Земли
- •6.4 Искусственные радионуклиды в морских экосистемах
5.Закон действующих масс
Скорость химической реакции пропорциональна концентрации регулирующих веществ. Для реакции A+B=C+D |
Закон действующих масс запишется следующим образом:
,
(4)
где CA и CB - концентрации вещества А и В (моль/л),
k-коэффициент пропорциональности, константа скорости реакции, зависящая
от природы реагирующих веществ и от температуры.
k=v, когда концентрации каждого их реагирующих равны 1 моль/л или их
произведение равно единице.
Данное уравнение носит название кинетического уравнения реакции.
Зависимость скорости реакции
Согласно правилу Фант-Гоффа, при повышении температуры на каждые 10°С
скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза. Число, показывающее, во
сколько раз увеличивается скорость данной реакции при повышении температуры на
10°С, называется температурным коэффициентом реакции. Это правило
является приближенным.
В 1889г. шведский ученый С. Аррениус предложил уравнение зависимости
константы скорости реакции от температуры:
,
(5)
где
k- константа скорости
A- постоянный коэффициент, характерный для каждой реакции,
R- универсальная газовая постоянная,
T- абсолютная температура,
Ea- энергия, названная Аррениусом энергией активации. Энергия
активации измеряется в кДж/моль.
Закон Бойля-Мариотта - при постоянной температуре объем данного количества газа обратно пропорционально давлению, под которым он находится.
|
, (6)
где
p-давление; V-объем газа
Закон Бойля-Мариотта выполняется при очень малых давлениях
Закон Гей-Люссака - при постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре
, (7)
где
T – абсолютная температура (К)
Закон объемных отношений - при одинаковых условиях (при неизменной температуре и давлении) объемы газов, вступающих, в реакцию, относятся друг к другу, а так же к объемам газообразных продуктов, как небольшие целые числа.
Так, 1 объем водорода и 1 объем хлора дают 2 объема хлористого водорода. 2
объема водорода и 1 объем кислорода – 2 объема водяного пара, 3 объема
водорода и 1 объем азота – 2 объема аммиака.
Закон действующих масс – скорость химической реакции пропорциональна концентрации регулирующих веществ
Для реакции A+B=C+D
Закон действующих масс запишется следующим образом:
, (8)
где CA и CB - концентрации вещества А и В (моль/л),
k-коэффициент пропорциональности, константа скорости реакции, зависящая
от природы реагирующих веществ и от температуры.
k=v, когда концентрации каждого их реагирующих равны 1 моль/л или их
произведение равно единице.
Данное уравнение носит название кинетического уравнения реакции.
Зависимость скорости реакции
Согласно правилу Фант-Гоффа, при повышении температуры на каждые 10°С
скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза. Число, показывающее, во
сколько раз увеличивается скорость данной реакции при повышении температуры на
10°С, называется температурным коэффициентом реакции. Это правило
является приближенным. В 1889г. шведский ученый С. Аррениус предложил уравнение зависимости константы скорости реакции от температуры:
,
(9)
где
k- константа скорости
A- постоянный коэффициент, характерный для каждой реакции,
R- универсальная газовая постоянная,
T- абсолютная температура,
Ea- энергия, названная Аррениусом энергией активации. Энергия активации - это энергия, которую необходимо сообщить частицам реагентов для того, чтобы превратить их в активные, измеряется в кДж/моль.Если при образовании продуктов реакции
выделяется больше энергии, чем было необходимо для активации выделяется больше
энергии, чем было необходимо для активации молекул, то такая реакция называется
экзотермической, если меньше – то эндотермической. Для протекания
эндотермических реакций необходимо подводить энергию из вне.
