Физическая химия

Учебник содержит систематическое изложение теоретического материала по дисциплине «Строение атома и химическая связь», преподаваемой студентам 1 курса химического факультета Южного федерального университета, обучающимся по программе бакалавриата по направлению 04.03.01 – Химия. Последовательно изложены теории, формирующие у студентов современные представления о поведении электронов в одноэлектронных и многоэлектронных атомах, на основе чего обсуждается структура Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева и закономерности изменения свойств атомов по периодам и подгруппам; рассмотрены современные ключевые теории и модели, применимые для описания различных типов связи, в том числе обсуждены способы и даны алгоритмы их применения для анализа и прогноза строения, физических и химических свойств веществ. Особое внимание уделено описанию современных базовых принципов строения веществ с преимущественно ионным характером связи, чему в литературе, адресованной студентам первых курсов вузов, уделено необоснованно недостаточное внимание.

Рассмотрены вопросы стандартизации в электрохимической технологии и защите от коррозии. Предназначено для студентов направления подготовки 18.04.01 «Химическая технология», обучающихся по программам «Перспективные электрохимические технологии» и «Коррозия и защита металлов».

Рассматриваются различные модели строения атома, электронная конфигурация атома и квантовые числа, основные виды химической связи и методы расчета двух- и многоатомных систем с ковалентной связью (метод валентных связей и метод молекулярных орбиталей), а также излагаются современные представления о природе межмолекулярных взаимодействий в супрамолекулярных системах.

В первой части учебного пособия обобщены основные данные по проблемам старения полимеров под действием различных факторов. Рассмотрены особенности макромолекулярных реакций в приложении к термической, (термо)окислительной деградации, деградации под влиянием агрессивных сред, излучений высоких энергий и др.

Во второй части учебного пособия обобщены основные данные о возможностях и принципах стабилизации свойств. Рассмотрены особенности реакций ингибирования процессов старения, происходящих под влиянием различных видов излучения, нагревания, окисления, горения и др.

При создании данного пособия авторский коллектив преследовал несколько важных целей. Во-первых, убедительно доказать студентам 1-гокурса, что стехиометрические законы химии (закон сохранения массы, закон постоянства состава, закон эквивалентов, закон кратных отношений, закон объемных отношений, близкий к ним закон Авогадро) представляют собой фундамент химической науки. Во-вторых, подчеркнуть, что значение стехиометрических законов, сыгравших колоссальную роль в процессе формирования классического атомно-молекулярного учения, нисколько не уменьшилось и в XXI столетии.

Рассмотрены вопросы, связанные с изучением структуры и свойств полимерных строительных материалов, с моделированием свойств полимеров по предложенным расчетным схемам. Приведенные сведения необходимы при производстве полимерных материалов и изделий.

Изложены основные сведения о видах флокулянтов и полимер-неорганических гибридов, классификации, структуре и свойствах. На примере модельных дисперсных систем, таких как TiO2 (рутил, анатаз), Mg(OH)2 и ZrO2, рассмотрены наиболее важные аспекты проблемы флокуляции с участием водорастворимых полиакриламидных флокулянтов и полимер-неорганических гибридов в сложных, многокомпонентных гетерогенных системах.

Пособие соответствует авторскому курсу по дисциплинам «Теоретические основы горения и компоненты пиротехнических составов», «Разработка пиротехнических составов», «Пиротехнические составы, технология и изделия народнохозяйственного назначения» по направлению 240300 «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий», в том числе по специальности 240304 «Технология пиротехнических средств». Рассмотрены основные закономерности излучения пламени, типы спектров пламен. Приведены особенности спектров пиротехнических пламен в различных диапазонах спектра и вклад в изучение пламени целевых продуктов горения. Пособие содержит обзор справочных данных по идентификации излучателей.

За годы, прошедшие со дня выхода в свет первого издания данной книги, в классическое учение о симметрии добавились новые обширные разделы, такие как антисимметрия, цветная симметрия, симметрия многомерных пространств и т.д. Обогащенная новая результатами, популярно изложенными комментариями, рисунками и примерами, книга может рассматриваться как монография, а также как учебник или справочник.

В одинаковых и сопоставимых с реальными условиями эксплуатации ионообменных очистных установок проведено сравнительное изучение динамической обменной емкости и селективности ряда коммерчески доступных катионитов различной природы. В качестве основного метода исследования использовалось элюирование поглощенных сорбентом катионов растворами солей и кислот. Показано, что при очистке нейтральных промышленных стоков и жидких радиоактивных отходов наибольшей эффективностью обладают промышленно выпускаемые карбоксильные катиониты. Динамическая обменная емкость акрилатных ионитов существенно превышает емкость всех других изученных сорбентов. Коэффициенты концентрирования катионов токсичных металлов в этих ионообменных материалах варьируются от 2000 до 16000, в то время как коэффициенты концентрирования щелочноземельных элементов не достигают 200. На основании полученных данных делается заключение о перспективности замены ныне используемых в энергетическом и природоохранном секторах экономики России сильнокислотных катионитов на слабодиссоциирующие карбоксильные полиакрилатные.

В данной работе предложены технологические приемы, позволяющие получать борную кислоту товарного качества из нетрадиционных источников сырья, в том числе накопленных на АЭС отходов – выделившейся из ЖРО АЭС с реакторами типа ВВЭР кристаллофазы и дезактивированного солевого плава. Для организации такого рода процессов в настоящее время наиболее целесообразным представляется использование выпускаемых отечественной промышленностью универ- сальных ионитов – высокоосновного и низкоосновного анионитов и карбоксильного катионита. Сочетание методов гипер- и ионообменной фильтрации позволяет получить продукт, отвечающий нормативным требованиям. DOI: DOI: 10.15217/issn1998984-9.2014.27.8

Представлен обзор современных методов оценки термической стабильности высококонцентрированного пероксида водорода (ВПВ). Проведен сравнительный анализ адекватности и полноты описания процесса термического разложения ВПВ указанными методами. Показаны значительные недостатки и ограничения сферы применимости указанных методов. Предложен новый метод оценки термической стабильности ВПВ в реальном объекте, основанный на сочетании методик экспериментальной динамической манометрии и автоматизированного кинетического анализа данных. Показано, что использование предложенного метода делает возможным точный количественный прогнозный расчет стабильности и безопасности ВПВ в любом реальном объекте. DOI: 10.15217/issn1998984-9.2014.27.28

Приведены типовые вопросы и задачи по темам модуля 1 по курсу химии. Для студентов первого и второго курсов всех специальностей МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих химию по программе бакалавриата.

В методические указания включены описания трех опытов лабораторной работы «Строение вещества», примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения. В описании каждого опыта содержатся основные теоретические сведения (строение атома, химическая связь и кристаллическое состояние вещества, строение комплексных соединений), последовательность проведения и методика обработки результатов. По каждому опыту имеются девять вариантов исследования, один из которых выполняется каждым студентом (или парой студентов) индивидуально. На основе объединенных результатов делаются обобщенные выводы.

Разработан малотоксичный электролит для нанесения покрытия сплавом олово-цинк (20-50%), содержащий молочную кислоту следующего состава: молочная кислота (80 % водный раствор) - 1, 5-4, 5 г/л. Покрытие сплавом, содержащим 48-52 % олова, обладает достаточно высокой коррозионной стойкостью, малым значением внутреннего напряжения сжатия и переходного электросопротивления, высокой износостойкостью и способностью к пайке.

Проведены и систематизированы данные по спеканию алюмооксидных материалов, опубликованные в последние годы. Проанализирован механизм спекания в чистом оксиде и в присутствии добавок. Рассмотрено влияние механической активации и других факторов. Охарактеризована кинетика спекания оксида алюминия.

Рентгенодифракционным методом исследованы структуры кристаллогидратов хлоридов празеодима и неодима и их водных растворов в широком концентрационном интервале. Показано, что процесс самоорганизации структуры у этих систем различен в области перехода от кристаллогидратов к насыщенным растворам и подобен у разбавленных растворов.

Разработан метод синтеза новых замещенных 5, 6-дициано-1, 2, 3, 4-тетрагидрохиноксалин-2-онов с флуоресцирующими свойствами, определено их строение и свойства.

Получены кинетические зависимости концентраций указанных веществ от времени контакта раствора с зоной разряда, а также аналогичные зависимости для концентраций основных продуктов распада. На основе этих данных найдены скорости процессов деструкции и сравнены эффективности разложения веществ.

Целью работы явилось исследование структурных факторов, оказывающих наибольшее влияние на коэрцитивную силу электролитических сплавов Со-Ni-Mn.

Исследована устойчивость ТОТМ и ТОДМТМ в водных растворах в связи с тем, что известным фактом является нестабильность оксосоединений серы, содержащих относительно длинную С-S связь и окси- или аминогруппы при а-атоме углерода.

Работа посвящена изучению состава и физико-химических свойств газовых гидратов в зависимости от продолжительности их синтеза.

Представлены результаты ацето- и пропионитрилов. На основании квантовохимических данных изучена активность нитрилов по отношению к нуклеофильным реакциям.

Разработана стохастическая математическая модель кинетики разрушения набухших зерен крахмала. С помощью модели получена формула, позволяющая количественно оценивать изменение степени их расщепления в процессе клейстеризации.

Изучен тип ближнего порядка аморфного углерода, полученного методом высокоэнергетической электрозарядной обработки различных углеводородных жидкостей (керосина, бензола, додекана, гексана и циклогексана). Установлено влияние типа рабочей среды (степени гибридизации атомов углерода и структуры молекулы используемых углеводородов) на его структурно-фазовое состояние.

Работа посвящена строению водных растворов неэлектролитов.

Рассмотрены закономерности изменения представленных величин от радиуса, заряда, химической природы иона.

Исследованы адсорбционные равновесия стирола, ацетона и анилина, построены двухмерные диаграммы состояния скелетного никеля из бинарных растворителей 2-пропанол - вода непосредственно в условиях реакций жидкофазной гидрогенизации.

Особое внимание в работе уделено исследованию влияния на сорбцию паров воды молекулярной массы ПАК, термической предыстории полимера, переходу сорбента из стеклообразного в высокоэластическое и вязкое состояние.

Методом молекулярной динамики рассчитаны кинетические и термодинамические характеристики системы метанол - гептан при концентрации алкана до 0, 095 м. д. при 300 К. Сделан вывод, что при увеличении концентрации гептана наблюдается стабилизация структуры метанола.

Показана возможность получения электролитических сплавов кобальта с никелем с различным процентным соотношением компонентов. Разработаны составы электролитов и режимы электроосаждения функциональных кобальтникелевых покрытий.

Исследована кинетика и механизм травления алюминия в хлоре.

Рассказывается об основоположнике физической химии в Швеции Сванте Август Аррениус.

Броуновское движение способствует тому, чтобы кристалл рос вверх, а не вширь.

Статья посвящена синтезу олимпицена.

Сборник содержит основные фундаментальные положения и уравнения, необходимые для понимания и решения широкого круга задач по электрохимии. Особенностью данного сборника является более подробное изложение теоретической части каждого раздела, с упором на строе определение используемых понятий. В ряде случаев приводится краткий вывод основных формул. Детально разработаны наиболее типичные задачи по ионному транспорту и кулонометрии.

Сборник содержит основные фундаментальные положения и уравнения, необходимые для понимания и решения широкого круга задач по электрохимии. Особенностью данного сборника является более подробное изложение теоретической части каждого раздела, с упором на строе определение используемых понятий. В ряде случаев приводится краткий вывод основных формул. Детально разработаны наиболее типичные задачи по равновесным процессам в растворах электролитов.

В монографии в рамках аналитического асимптотического подхода исследуются общефизические закономерности линейного и нелинейного волнового движения на поверхности заряженных струй как идеальной, так и вязкой жидкости и условия дробления струй на отдельные капли. Рассмотрены особенности спонтанного электростатического полидиспергирования жидкости, имеющего место при распаде на капли заряженных струй жидкости, выбрасываемых при реализации неустойчивости заряженной как плоской, так и криволинейной свободной поверхностью жидкости. Проведено теоретическое обоснование предлагаемой классификации экспериментально наблюдающихся режимов электростатического полидиспергирования жидкости. При написании книги авторы пользовались поддержкой грантов РФФИ № 05-08-01147-а и №06-01-00066-а.

Методические указания содержат типовые задачи и эталоны их решения с подробным объяснением по разделу физико-химические методы анализа органических соединений. Обучающие задачи сопровождаются тестами для самоконтроля. Методические указания составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом Высшего профессионального образования и программой по органической химии по специальности «Фармация».

Журнал "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") основан в 1995 году на базе Новосибирского государственного технического университета. Печатная версия журнала зарегистрирована в Министерстве РФ по делам печати, телевещания и средств массовых коммуникаций в 2000 году. Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-76010 от 03.07.2019 г. Периодичность выхода издания - раз в три месяца (4 номера в год). Научно-технические статьи, направленные в адрес журнала, проходят рецензирование и редактирование. Публикация статей бесплатная. В журнале "Системы анализа и обработки данных" (до 2021г назывался "Научный вестник НГТУ") публикуются оригинальные статьи по следующим группам специальностей: 05.13.00 - Информатика, вычислительная техника и управление (05.13.01; 05.13.11; 05.13.17; 05.13.18), 05.11.00 - Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы (05.11.07; 05.11.16; 05.11.17). До 2021 года журнал назывался "Научный вестник Новосибирского государственного технического университета".