Войти
В химическая физика и физическая химия, химическое сродство это электронное свойство, благодаря которому разные химические соединения могут образовывать химические соединения. Химическое сродство может также относиться к тенденции атома или соединения к объединению посредством химической реакции с атомами или соединениями разного состава.
Идея родства очень старая. Было сделано много попыток определить его происхождение. Однако большинство подобных попыток, за исключением общих случаев, заканчиваются тщетно, поскольку «родство» лежит в основе всей магии, тем самым предшествуя науке. Однако физическая химия была одной из первых областей науки, которая изучила и сформулировала «теорию сродства». Название affinitas впервые было использовано в смысле химической связи немецким философом Альбертом Магнусом около 1250 года. Позже, такие как Роберт Бойл, Джон Мэйоу, Иоганн Глаубер, Исаак Ньютон и Георг Шталь выдвинули идеи об избирательном сродстве в попытках объяснить, как тепло развивается в период реакции горения.
Термин сродство в переносном смысле используется с c. 1600 в обсуждениях структурных взаимосвязей в химии, филологии и т. Д., А ссылка на «естественное притяжение» относится к 1616 году. «Химическое сродство» исторически относилось к «силе "что вызывает химические реакции. а также, в более общем смысле, и ранее, «склонность к объединению» любой пары веществ. Широкое определение, обычно используемое на протяжении всей истории, заключается в том, что химическое сродство - это то, при котором вещества вступают в разложение или сопротивляются ему.
Современный термин химическое сродство - это несколько модифицированный вариант его предшественника восемнадцатого века «избирательное сродство» или факультативные аттракционы - термин, который использовал преподаватель химии 18 века Уильям Каллен. Неясно, придумал ли Каллен эту фразу, но его использование, кажется, предшествовало большинству других, хотя оно быстро распространилось по всей Европе и использовалось, в частности, шведским химиком Торберном Улофом Бергманом на протяжении всей его книги De Attractionibus electivis (1775 г.). Теории сродства так или иначе использовались большинством химиков примерно с середины 18-го до 19-го века для объяснения и организации различных комбинаций, в которые могут входить вещества и из которых они могут быть извлечены. Антуан Лавуазье в своей знаменитой работе 1789 года Traité Élémentaire de Chimie («Элементы химии») ссылается на работу Бергмана и обсуждает концепцию выборного сходства или влечения.
По словам историка химии Генри Лестера, влиятельный учебник 1923 года «Термодинамика и свободная энергия химических реакций» Гилберта Н. Льюиса и Мерла Рэндалла привел к замене термин «аффинити» термином «свободная энергия » в большей части англоязычного мира.
Согласно Пригожину, термин был введен и развит Теофилем де Дондер.
Гете использовал это понятие в своем романе Избирательное родство (1809).
Концепция аффинности была очень тесно связана с визуальным представлением веществ на столе. Первая таблица сродства, основанная на реакциях замещения, была опубликована в 1718 году французским химиком Этьеном Франсуа Жоффруа. Имя Жоффруа наиболее известно в связи с этими таблицами «родства» (table des rapports), которые были впервые представлены Французской академии наук в 1718 и 1720 годах, как показано ниже:
Жоффруа Таблица сродства (1718): В заголовке столбца находится вещество, с которым могут сочетаться все указанные ниже вещества, причем каждый столбец под заголовком ранжируется по степени «сродства ".Во время 18-го века было предложено множество версий таблицы с ведущими химиками, такими как Торберн Бергман в Швеции и Джозеф Блэк в Шотландии, адаптировав ее для учета новых химических открытий. Все таблицы были по сути списками, подготовленными путем сопоставления наблюдений за действием веществ друг на друга. показывает различную степень сродства, проявляемую аналогичными телами к разным реагентам.
. Важно отметить, что таблица была центральным графическим инструментом, используемым для обучения студентов химии, и ее визуальное расположение часто сочеталось с диаграммами других видов. Сеф Блэк, например, использовал таблицу в сочетании с хиастическими диаграммами и круговыми диаграммами для визуализации основных принципов химического сродства. Таблицы сродства использовались по всей Европе до начала 19 века, когда они были вытеснены концепциями сродства, введенными Клодом Бертолле.
В химической физике и физике. химия, химическое сродство - это электронное свойство, с помощью которого разные химические соединения способны образовывать химические соединения. Химическое сродство может также относиться к тенденции атома или соединения к объединению посредством химической реакции с атомами или соединениями разного состава.
Говоря современным языком, мы связываем сродство с явлением, при котором определенные атомы или молекулы имеют тенденцию объединяться или связываться. Например, в книге 1919 года «Химия человеческой жизни» врач Джордж У. Кэри утверждает, что «Здоровье зависит от надлежащего количества фосфата железа Fe 3 (PO 4)2в крови для молекул эта соль имеет химическое сродство к кислороду и переносит его ко всем частям организма ». В этом устаревшем контексте химическое сродство иногда считается синонимом термина« магнитное притяжение ». Во многих работах, вплоть до 1925 года, также упоминается« закон химического сродства ».
Илья Пригожин резюмировал концепцию сродства, сказав:« Все химические реакции приводят систему в состояние равновесия, в котором сродство реакций исчезает ».
Настоящее определение IUPAC состоит в том, что сродство A является отрицательной частной производной от свободной энергии Гиббса G с относительно степени реакции ξ при постоянном давлении и температуре. То есть
Отсюда следует, что сродство положительно для спонтанных реакций.
В 1923 году бельгийский математик и физик Теофил де Дондер вывел связь между сродством и свободной энергией Гиббса химической реакции. Посредством ряда выводов де Дондер показал, что если мы рассмотрим смесь химических веществ с возможностью химической реакции, можно доказать, что выполняется следующее соотношение:
С использованием работ Теофиля де Дондера в качестве прецедента, Ильи Пригожина и Defay in Chemical Thermodynamics ( 1954) определил химическое сродство как скорость изменения некомпенсированного тепла реакции Q 'как переменную хода реакции или степень реакции ξ, которая растет бесконечно малым образом:
Это определение полезно для количественной оценки факторов, ответственных как за состояние равновесных систем (где A = 0), и для изменений состояния неравновесных систем (где A ≠ 0).
Эта статья включает текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии : Chisholm, Hugh, ed. (1911). «Сродство, химическое ». Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.