Аннотация учебного пособия
В отличие от курса формальной химической кинетики, изучающей протекание как простых, так и достаточно сложных химических реакций, настоящий курс ограничивается рассмотрением элементарных, т. е. протекающих в одну стадию химических реакций. Зато, вместо введения в теорию феноменологических констант скоростей на основе формального использования кинетического закона действующих масс, он имеет дело с методами расчёта констант скоростей различных элементарных реакций, исходя из физических законов, на основе которых становится возможным создание правильных физических представлений о протекании элементарного химического превращения. В этом смысле курс представляет собой базовый теоретический спецкурс химической физики, основная цель которой – объяснение химических закономерностей на основе физических принципов.
Наиболее последовательный теоретический подход к рассмотрению реакций в газовой фазе может базироваться на квантовой нестационарной теории неупругого рассеяния, учитывающей конкретный физический механизм протекания реакций. При этом, однако, наиболее доступная экспериментальному кинетическому исследованию температурная зависимость констант скоростей не слишком критична к этому механизму, сведения о котором можно получить с помощью физического метода молекулярных пучков. Он позволяет исследование углового распределения продуктов реакции при заданном достаточно узком начальном распределении реагентов по скоростям и внутренним состояниям и детектирование конечного энергетического состояния. Для исследования внутреннего состояния реагентов и путей протекания реакций широко применяются и различные спектроскопические методы.
При теоретическом рассмотрении реакций в жидких растворах существенные трудности возникают из-за влияния растворителя. Оставаясь химически инертным, он, однако, оказывает существенное влияние на организацию элементарного акта химического превращения и на кинетику протекания реакций. Существующие к настоящему времени подходы основываются на ряде приближений, которые рассматриваются в настоящем курсе.
На основе наиболее последовательных теоретических подходов удаётся сформулировать ряд фундаментальных принципов, касающихся протекания элементарных химических реакций.