Учение о химических процессах

Методы управления химическими процессами подразделяются на термодинамические и кинетические, при которых ведущую роль играют катализаторы.

Каждая химическая реакция при определенных условиях может быть обратима и представляет собой перераспределение химических связей.

Реакции, в которых равновесие смещено в сторону образования продуктов, не требуют особых средств управления. Например, реакции нейтрализации, а также реакции с образованием газов и осадков.

ВаС12 + К2SО4 = ВаSО4 + 2КС1

Однако немало реакций идет со смещением равновесия в сторону исходных реагентов.

Для их протекания требуется особое термодинамическое управление:

N₂ + 3Н₂ 2NН₃

Эта реакция почти 100 лет не могла быть осуществлена, т.к. химики не знали способов управления ею. И только открытие Вант-Гоффа и Ле Шателье позволило добиться успеха.

Было установлено, что синтез NН3 происходит на поверхности твердого катализатора при сдвиге равновесия вправо за счет применения высоких давлений.

Термодинамика не оперирует понятием времени. Скоростью химических реакций управляет химическая кинетика. Химическая кинетика определяет зависимость хода реакции от природы исходных веществ, их концентрации, температуры, наличия катализаторов, материала реактора и т.д.

Эти проблемы на современном уровне знаний решает химия.