Феноменологическая кинетика

Основное понятия и постулаты химической кинетики, их применение. Разные способы выражения скорости химической реакции. Константа скорости и энергия активации. Кинетическая кривая, кинетическое уравнение. Простые реакции в статическом режиме, период полупревращения, инварианты 1-го и 2-го рода. Определение порядка реакции, константы скорости и энергии активации по опытным данным. Дифференциальная и интегральная селективности. Приближения квазиравновесия и квазистационарности. Анализ схемы А В С. Схема Михаэлиса - Ментен. Исключения времени как переменного.
Кинетика простых реакций в потоке, уравнение динамики потока в трубке. Сравнение режимов идеального смешения и идеального вытеснения. Определение кинетических параметров. Эффективные константы скорости и энергия активации. Сложные реакции в потоке, влияние режима проведения процесса на селективность реакции.
Автокатализ. Колебательные режимы в химической кинетике, схема Лотки - Вольтерры. Цепные реакции.
Неизотермическая и релаксационная кинетика.
Кинетика сложных реакций, быстрые, медленные и мгновенные реакции. Ключевые вещества, реакции и маршруты. Применение линейной алгебры и теории графов в химической кинетике, формула Темкина.

Теоретическая кинетика.

Кинетическая теория газов, число соударений молекул, время соударения, учет нескольких степеней свободы при расчете числа активных соударений. Динамика молекулярных процессов, сечения соударения и функция распределения. Вывод формулы теории активных соударений из основной модели динамики.
Теория активированного комплекса, расчет константы скорости. Определение энергии активации. Поверхность потенциальной энергии, принципы ее расчета, типы ППЭ. Неадиабатичность процессов кинетики, критерии Месси и Ландау-Зеннера. Туннельный эффект. Термодинамика активированного комплекса, энтропия активации.
Мономолекулярные реакции, их особенности. Ранние теории и их недостатки. Теория РРКМ. Основная модель и терминология. Вывод уравнения для константы скорости мономолекулярной реакции, расчеты по формуле. Приближения низких и высоких температур.
Тримолекулярные реакции. Объяснение отрицательной " E активации".
Реакции в растворах.

Катализ

Основные представления и понятия катализа, типы катализа и классификация.
Гомогенный кислотно-основной катализ, корреляционные соотношения. Функция кислотности Гаммета. Окислительно-восстановительные процессы.
Катализ комплексами. Особенности этого типа катализа. Ключевые реакции. Теория кристаллического поля. " Запрет" по симметрии.
Гетерогенный катализ. Кинетика гетерогенного катализа. Роль адсорбции и диффузии. Основные механизмы гетерогенного катализа.
Катализ кислотами. Особенности цеолитного катализа. Катализ металлами. Синтез аммиака и окислительный катализ.
Особенности катализа ферментами. Причины специфического действия ферментов.

Рекомендуемая литература
1. И. А. Семиохин, Б. В. Страхов, А. И. Осипов, Кинетика гомогенных химических реакций, М., Изд-во Моск. ун-та, 1995.
2. Г. М. Панченков, В. П. Лебедев, Химическая кинетика и катализ, М., Химия, 1985.
3. Н. М. Эмануэль, Д. Г. Кнорре, Курс химической кинетики, М., Высшая школа, 1984.
4. Физическая химия, под. р ед. К. С. Краснова, М., Высшая школа, т. 2, 2002
5. С. Бенсон, Основы химической кинетики, М., Мир, 1964.
6. И. Кудрявцев, Химические нестабильности, М., Изд-во Моск. ун - та, 1987.
7. Н. Ф. Степанов, М. Е. Ерлыкина, Г. Г. Филиппов, Методы линейной алгебры в физической химии, М., Изд-во Моск. ун - та, 976.
8. Г. Эйринг, С. Г. Лин, С. М. Лин, Основы химической кинетики, М., Мир, 1983.
9. В. Н. Кондратьев, Е. Е. Никитин, Химические процессы в газах, М., Наука, 1981.
10. В. Н. Кондратьев, Е. Е. Никитин, А. И. Резников, С. Я. Уманский, Термические бимолекулярные реакции в газах, М., Наука, 1976.
11. П. Робинсон, К. Холбрук, Мономолекулярные реакции, М., Мир, 1975.
13. Г. Л. Боресков, Катализ, ч. 1 и 2, Новосибирск, Наука, 1971.
14. О. В. Крылов, Гетерогенный катализ, М., Академкнига 2004.
15. О. М. Полторак, Е. С. Чухрай, Физико-химические основы ферментативного катализа, М., Высшая школа, 1971.
16. Г. Хенрици-Оливэ, С. Оливэ, Координация и катализ, М., Мир, 1980.
17. С. Л. Киперман, Основы химической кинетики в гетерогенном катализе, М., Химия, 1979.
19. Химия цеолитов и катализ на цеолитах, под ред. Дж. Рабо, М., Мир, т. 1 и 2, 1980.
20. А. А. Кубасов Химическая кинетика и катализ. Часть 1. Статистически равновесная феноменологическая кинетика.. 2004 г. Отдел оперативной печати и информации Химического факультета МГУ.
21. А. А. Кубасов Химическая кинетика и катализ. Часть 2. Теоретические основы химической кинетике. 2005 г. Отдел оперативной печати и информации Химического факультета МГУ.
 

Программа составлена
доц. Кубасовым А. А.