Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Для гетерогенной реакции, скорость реакции определяется числом молей веществ, вступивших в или образующихся в результате реакции в единицу времени на единице поверхности:
Когда на экзамене абитуриента просят перечислить факторы, влияющие на скорость химической реакции, то обычно ожидают такого ответа:
- природа реагирующих веществ,
- концентрация реагентов,
- температура,
- наличие катализатора.
Закон действующих масс в кинетической форме (основное уравнение кинетики) гласит, что скорость элементарной химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции[
Закон Авога́дро «в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул»
Закон постоянства состава — любое определенное химически чистое соединение независимо от способа его получения состоит из одних и тех же химических элементов, причем отношения их масс постоянны, а относительные числа их атомов выражаются целыми числами.
Закон сохранения массы — закон физики, согласно которому масса физической системы сохраняется при всех природных и искусственных процессах
Закон кратных отношений — Если один и тот же элемент образует несколько соединений с другим элементом, то на одну и ту же массовую часть первого элемента будут приходиться такие массовые части второго, которые относятся друг к другу как небольшие целые числа.
4
Отношение металлов к кислороду воздуха.Наиболее активные металлы (литий, натрий, калий, цезий, барий, кальций) очень легко реагируют с кислородом воздуха на холоде. Менее активные металлы (алюминий, хром, марганец и др.) при окислении на воздухе покрываются плотной оксидной пленкой, которая предохраняет их от дальнейшего взаимодействия с кислородом. При высокой температуре эти металлы сгорают, а иридий, золото в прямую реакцию с кислородом не вступают.
Отношение металлов к воде.Металл в виде простого вещества является восстановителем, причем восстановительные свойства его выражаются тем сильнее, чем меньше стандартный потенциал металла (Ео).
Отношение металлов к растворам кислот.Характер взаимодействия металлов с кислотами зависит от активности окисляемого металла, природы и концентрации кислоты. При этом роль окислителя могут играть ионы кислот или основной элемент, образующий кислородосодержащую кислоту. В первом случае кислоты (соляная, разбавленная серная, уксусная и некоторые другие) растворяют почти все металлы, имеющие отрицательные значения стандартного электродного потенциала (алюминий, железо, цинк, никель и др.). Металлы, имеющие положительное значение Ео, окисляются за счет кислотных остатков азотной и концентрированной серной кислот. С этими кислотами реагируют также почти все металлы, имеющие меньшее значение электродного потенциала, чем потенциал водорода, т.е. меньше 0.
Отношение металлов к растворам щелочей. Для растворения металла в водных растворах щелочей необходимо три условия:
В щелочной среде металлы, образующие амфотерные гидрооксиды, оксиды, образуют гидроокиси соли
5
Эквивалент – это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н+ или ОН–, в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон, реагирует с одним атомом водорода или с одним эквивалентом другого вещества.
Закон эквивалентов: Все вещества реагируют и образуются в эквивалентных соотношениях.
Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.
Число эквивалентности может быть формально определено по формуле вещества. Для простого вещества число эквивалентности равно абсолютной величине степени окисления, проявляемой одним атомом; для двойных соединений – абсолютной величине суммы положительных или отрицательных степеней окисления атомов, составляющих соединение; для оснований, кислот и солей _ абсолютной величине суммы положительных или отрицательных зарядов ионов, образующих соединение.
Например:
1. Число эквивалентности кислорода:
Кислород проявляет степень окисления (-2), следовательно число эквивалентности атомарного кислорода (О) zO=2, а число эквивалентности молекулярного кислорода (О2 )
2. Число эквивалентности оксида азота (IV) – NO2.
Степень окисления азота составляет (+4), а атома кислорода _ (-2). Абсолютная величина суммы положительных или отрицательных степеней окисления составляет число эквивалентности
3. Число эквивалентности гидроксида кальция Са(ОН)2
Са(ОН)2 диссоциирует по уравнению
Абсолютная величина суммы зарядов положительного иона кальция (катиона) или двух отрицательных ионов гидроксида (анионов) равна 2. Следовательно
Определение числа эквивалентности по формуле носит формальный характер, т.к. не связано с конкретной химической реакцией.
6.
Защиту от коррозии следует начинать с правильного подбора химического состава и структуры металла. При конструировании необходимо избегать форм, способствующих задержке влаги. Для защиты металла от коррозии применяют различные способы.
Легирование стали повышает ее антикоррозионные свойства. Существенно повышается (в 1,5...3 раза) коррозионная стойкость строительных сталей при введении в их состав меди (0,2...0,5 %). Повышенной стойкости нержавеющих сталей против коррозии способствуют также их однородность и небольшое содержание вредных примесей.Защитные покрытия представляют собой пленки (металлические, оксидные, лакокрасочные и т.п.).
Металлические покрытия бывают двух типов — анодные и катодные. Для анодного покрытия используют металлы, обладающие более отрицательным электродным потенциалом, чем основной металл (например, цинк, хром). Для катодного покрытия выбирают металлы, имеющие меньшее отрицательное значение электродного потенциала, чем основной металл (медь, олово, свинец, никель и др.).
Металлизация — покрытие поверхности детали расплавленным металлом, распыленным сжатым воздухом.
Оксидирование — защита оксидными пленками. Для этого естественную оксидную пленку, всегда имеющуюся на металле, делают более прочной путем обработки сильным окислителем, например концентрированной азотной кислотой, растворами марганцевой или хромовой кислот и их солей.
Фосфатирование состоит в получении на изделии поверхностной пленки из нерастворимых солей железа или марганца в результате погружения металла в горячие растворы кислых фосфатов железа или марганца.
Лакокрасочные покрытия основаны на механической защите металла пленкой из различных красок и лаков. Ванны, раковины, декоративные изделия для защиты от коррозии покрывают эмалью, т. е. наплавляют на металл при температуре 750...800°С различные комбинации силикатов.
Защитные покрытия обеспечивают изоляцию металла от внешней среды и таким образом препятствуют протеканию коррозии. Покрытия делятся на металлические и неметаллические.
В качестве неметаллических покрытий используют разнообразные органические и неорганические материалы. К органическим покрытиям относятся лаки, краски, пластмассы, каучуки, битум, асфальт. Неметаллические покрытия экономичны, обладают высокими защитными свойствами, их можно восстанавливать в процессе эксплуатации. Надежность этого способа определяется прочностью и долговечностью покрытия. Неорганические покрытия состоят из окисных, фосфатных, хроматных, фторидных и др. сложных неорганических соединений. Распространено эмалирование, т.е.
7
Планетарная (ядерная) модель атома, или модель Резерфорда, - историческая модель строения атома, которую предложил Эрнест Резерфорд в результате эксперимента с рассеиванием альфа-частиц. По этой модели атом состоит из небольшого положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена почти вся масса атома, вокруг которого движутся электроны, - подобно тому, как планеты движутся вокруг Солнца.
А́томное ядро́ — центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса (более 99,9 %). Ядро заряжено положительно, заряд ядра определяет химический элемент, к которому относят атом. Размеры ядер различных атомов составляют несколько фемтометров, что в более чем в 10 тысяч раз меньше размеров самого атома.
Изото́пы (от др.-греч. ισος — «равный», «одинаковый», и τόπος — «место») — разновидности атомов (и ядер) какого-либохимического элемента, которые имеют одинаковый атомный(порядковый) номер, но при этом разные массовые числа. Название связано с тем, что все изотопы одного атома помещаются в одно и то же место (в одну клетку) таблицы Менделеева. Химические свойства атома зависят от строения электронной оболочки, которая, в свою очередь, определяется в основном зарядом ядра Z (то есть количеством протонов в нём), и почти не зависят от его массового числа A (то есть суммарного числа протонов Z и нейтроновN). Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра, отличаясь лишь числом нейтронов. Обычно изотоп обозначается символом химического элемента, к которому он относится, с добавлением верхнего левого индекса, означающего массовое число (например, 12C, 222Rn)
Химический элемент — совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева.
8.
КАРБОТЕРМИЯ -металлургич. процессы, основ, на восстановлении металлов из их соединений углеродом и углеродсодержащими материалами при повыш. температурах. Наиб, распростр. углерод-содержащий материал — металлургич. кокс. Различают прямое восстановление (твердым углеродом) и косвенное (монооксидом углерода). К. лежит в основе металлургии железа (см. Доменное производство). В ЦМ с помощью к. получают Mg, Pb, Sn, значит, часть Zn и нек-рые др. металлы.
Металлотермия — восстановление металлов из их соединений другими металлами, химически значительно более активными, чем восстанавливаемые, при повышенных температурах, например, алюминотермия (алюмотермия), где восстановителем является алюминий.
Как восстановители применяют кремний (обычно в виде ферросилиция), кальций, барий, магний, натрий, литий, лантан и др.
Металлотермию используют для производства некоторых цветных и редких металлов. Выбор металла-востановителя определяется экономическими показателями и термодинамическими показателями, и сильно зависит от природы восстанавливаемого соединения.
Металлотермическому восстановлению подвергаются: оксиды, фториды, хлориды металлов и изредка сложные смеси оксидов и галогенидов, или непосредственно руды.
Катодное восстановление ) — Процесс электрохимического восстановления окислителя на электроде с приемом окислителем электронов.
9
Электронная оболочка атома — область пространства вероятного местонахождения электронов, характеризующихся одинаковым значением главного квантового числаn и, как следствие, располагающихся на близких энергетических уровнях. Число электронов в каждой электронной оболочке не превышает определенного максимального значения.
Электронное облако — это наглядная модель, отражающая распределение функции плотности вероятности обнаружения электрона в атоме или молекуле.
Ква́нтовое число́ в квантовой механике — характеризует численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта (элементарной частицы,ядра, атома и т. д.), характеризующее состояние частицы. Задание квантовых чисел полностью характеризует состояние частицы.
Орбитальное квантовое число — в квантовой физике квантовое число ℓ, определяющее форму распределения амплитуды волновой функции электрона в атоме, то есть форму электронного облака.Характеризует число плоских узловых поверхностей. Определяет подуровень энергетического уровня, задаваемого главным (радиальным) квантовым числом n и может принимать значения
Магнитное квантовое число (m) характеризует ориентацию в пространстве орбитального момента количества движения электрона или пространственное расположениеатомнойорбитали.
Спин (от англ. spin — вертеть[-ся], вращение) — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Спином называют также собственный момент импульса атомного ядра или атома; в этом случае спин определяется как векторная сумма (вычисленная по правилам сложения моментов в квантовой механике) спинов элементарных частиц, образующих систему, и орбитальных моментов этих частиц, обусловленных их движением внутри системы.
10.
Положение металлов в периодической системе. Физические свойства
1. Для получения щелочных металлов используют в основном электролиз расплавов их галогенидов, чаще всего — хлоридов, образующих природные минералы:
Получение. Будучи высоко химически активными, щелочноземельные металлы не встречаются в природе в свободном состоянии, их получают электролизом расплавов галогенидов или металлотермией. В природе щелочноземельные элементы входят в состав следующих минералов: -берилл; - полевой шпат; - бишофит- используется в медицине и для получения магния путем электролиза. Для получения бериллия в металлургии используются фторбериллаты: .
1. Взаимодействие с водой. Важное свойство щелочных металлов — их высокая активность по отношению к воде. Наиболее спокойно (без взрыва) реагирует с водойлитий:
При проведении аналогичной реакции натрий горит жёлтым пламенем и происходит небольшой взрыв. Калий ещё более активен: в этом случае взрыв гораздо сильнее, а пламя окрашено в фиолетовый цвет.
2. Взаимодействие с кислородом. Продукты горения щелочных металлов на воздухе имеют разный состав в зависимости от активности металла.
Только литий сгорает на воздухе с образованием оксида стехиометрического состава:
11.
Порядок заполнения уровней и подуровней электронами.
I. Электронные формулы атомов химических элементов составляют в следующем порядке:
· Сначала по номеру элемента в таблице Д. И. Менделеева определяют общее число электронов в атоме;
· Затем по номеру периода, в котором расположен элемент, определяют число энергетических уровней;
· Уровни разбивают на подуровни и орбитали, и заполняют их электронами в соответствии Принципом наименьшей энергии
· Для удобства электроны можно распределить по энергетическим уровням, воспользовавшись формулой N=2n2 и с учётом того, что:
1. у элементов главных подгрупп (s-;p-элементы) число электронов на внешнем уровне равно номеру группы.
2. у элементов побочных подгрупп на внешнем уровне обычно два электрона (исключение составляют атомы Cu, Ag, Au, Cr, Nb, Mo, Ru, Rh, у которых на внешнем уровне один электрон, у Pd на внешнем уровне ноль электронов);
3. число электронов на предпоследнем уровне равно общему числу электронов в атоме минус число электронов на всех остальных уровнях.
Принцип наименьшей энергии: суммарная энергия всех электронов атома, находящегося в основном состоянии, минимальна.
Правило Клечковского гласит:
|
Заполнение электронами орбиталей в атоме происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел . При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением . |
12.
Электрохимическая коррозия
Разрушение металла под воздействием возникающих в коррозионной среде гальванических элементов называют электрохимической коррозией. Не следует путать с электрохимической коррозией коррозию однородного материала, например, ржавление железа или т. п. При электрохимической коррозии (наиболее частая форма коррозии) всегда требуется наличие электролита (Конденсат, дождевая вода и т. д.), с которым соприкасаются электроды — либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала с различающимися окислительно-восстановительными потенциалами. Если в воде растворены ионы солей, кислот, или т. п., электропроводность её повышается, и скорость процесса увеличивается.
На скорость и интенсивность коррозии оказывает влияние как характер обработки поверхности металла, так и состав и условия воздействия внешней среды (в рассматриваемом случае воды). Грубо обработанная поверхность активно корродирует, тогда как шлифовка и полировка металла повышают устойчивость его против коррозии. Поверхность металла может стать пассивной в результате образования на ней защитной оксидной пленки. Пассивация наблюдается при контакте металла с сильными окислителями, в том числе с кислородом.
Основными определяющимися факторами коррозии в водной среде являются углекислотное равновесие и концентрация растворенного кислорода. На интенсивность процесса коррозии влияют также концентрация солей в воде и присутствие в ней микроорганизмов.
Состав электролита, в особенности величина его рН, существенно влияет на скорость коррозии. Для благородных металлов (серебро, золото, платина и др.) характерна высокая коррозионная стойкость в кислых, нейтральных и щелочных средах. Скорость коррозии для этих металлов не зависит от рН среды .
К металлам, неустойчивым в кислых средах, относятся железо, магний, медь, марганец. При невысоких значениях рН скорость их разрушения велика, в этом случае выделяется водород, а продукты коррозии растворимы. В щелочных растворах (рН ≥ 10) на железе происходит образование нерастворимых гидроксидов, и скорость коррозии резко падает.
Цинк, алюминий, олово, свинец устойчивы в нейтральных средах, но разрушаются в щелочах и кислотах. Неустойчивость этих металлов в щелочных и кислотных средах объясняется амфотерностью их оксидов и гидроксидов.
К металлам, устойчивым в кислотах, но нестойким в щелочах, относятся молибден, тантал, вольфрам. Никель и кадмий устойчивы в щелочных средах, но не устойчивы в кислых .
Для каждого металла характерно значение рН, при котором скорость коррозии минимальна. Для алюминия это 7,0; свинца – 8,0; железа – 14,0.
13
Периодический закон был сформулирован Д. И. Менделеевым в следующем виде (1871): «свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса»
14. Титры и прочая лабуда, короче.
16.
Электролитическая диссоциация — процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении.
Степень диссоциации — величина, характеризующая состояние равновесия в реакции диссоциации в гомогенных (однородных) системах.
"Степень диссоциации это есть отношения числа продиссоциируемых молекул к общему числу молекул и умноженному на 100%":
|
Водоро́дныйпоказа́тель, pH (лат. pondus Hydrogenii - сила водорода, произносится «пэ аш», английское произношение — piː'eɪtʃ) — мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на один литр:
Индика́тор (лат. indicator — указатель) — соединение, позволяющее визуализировать изменение концентрации какого-либо вещества или компонента, например, в растворе при титровании, или быстро определить pH, еН и др. параметры. Существуют также химические индикаторы для самых различных специальных целей, например, для определения дозы облучения.
15.
Группа периодической системы химических элементов — последовательность атомов по возрастанию заряда ядра, обладающих однотипным электронным строением.
Номер группы определяется количеством электронов на внешнейоболочке атома (валентных электронов) и, как правило, соответствует высшей валентности атома.
Период — строка периодической системы химических элементов, последовательность атомов по возрастанию заряда ядра и заполнению электронами внешнейэлектронной оболочки.
Периодическая система имеет семь периодов. Первый период, содержащий 2 элемента, а также второй и третий, насчитывающие по 8 элементов, называются малыми. Остальные периоды, имеющие 18 и более элементов — большими. Седьмой период не завершён. Номер периода, к которому относится химический элемент, определяется числом его электронных оболочек (энергетических уровней).
Каждый период (за исключением первого) начинается типичным металлом (Li, Nа, К, Rb, Cs, Fr) и заканчивается благородным газом (Не, Ne, Ar, Kr, Хе, Rn), которому предшествует типичный неметалл.
В первом периоде, кроме гелия, имеется только один элемент — водород, сочетающий свойства, типичные как для металлов, так и (в большей степени) для неметаллов. У этих элементов заполняется электронами 1s-подоболочка.
Эле́ктроотрица́тельность (χ) — фундаментальное химическое свойство атома, количественная характеристика способности атома в молекуле смещать к себе общиеэлектронные пары.
Энергия ионизации — разновидность энергии связи или, как её иногда называют, первый ионизационный потенциал (I1), представляет собой наименьшую энергию, необходимую для удаления электрона от свободного атома в его низшем энергетическом (основном) состоянии на бесконечность.
34. Ма́гний — элемент главной подгруппы второй группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева - лёгкий, ковкий металл.
Mg + Н2О = MgO + H2↑
Оксид магния MgO
MgCl2 (электролиз) = Mg + Cl2.
35. Закон Гесса спишите из тетради!
( количество теплоты, выделяющееся или поглощающееся при каком-либо процессе, всегда одно и то же, независимо от того, протекает ли данное химическое превращение в одну или в несколько стадий )
36. Принцип работы свинцово-кислотных аккумуляторов основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в сернокислотной среде.
Энергия возникает в результате взаимодействия оксида свинца и серной кислоты до сульфата (классическая версия). Проведенные в СССР исследования показали, что внутри свинцового аккумулятора протекает как минимум ~60 реакций, порядка 20 из которых протекают без участия кислоты электролита (нехимические)[1]
Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на аноде[1][2] и окисление свинца на катоде. При заряде протекают обратные реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды, сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и водорода — на отрицательном.
Химическая реакция (слева направо — разряд, справа налево — заряд):
Анод:
Катод:
37. Концентрационный элемент — это гальванический элемент, состоящий из двух одинаковых металлических электродов, опущенных в растворы соли этогометалла с различными концентрациями С1 > С2. Катодом в этом гальваническом элементе является электрод погруженный в раствор с большей концентрацией, а анодом соответственно погруженным в раствор с меньшей концентрацией[1].
В качестве примера концентрационного элемента можно привести концентрационный свинцовый гальванический элемент. Электроды этого элемента сделаны из свинца, при этом один из электродов которого погружен в раствор соли свинца с концентрацией Pb2+ равной 0,1 моль/л, а другой — в раствор с концентрацией Pb2+ равной 0,01 моль/л.
Схема данного элемента:
В данном элементе происходят электродные процессы:
- реакция восстановления
- реакция окисления
38. Электролитическая диссоциация — процесс распада электролита на ионы при его растворении или плавлении.
Константа диссоциации определяется активностями катионов , анионов и недиссоциированных молекул следующим образом:
Значение зависит от природы растворённого вещества и растворителя, а также от температуры и может быть определено несколькими экспериментальными методами. Степень диссоциации (α) может быть рассчитана при любой концентрации электролита с помощью соотношения:
,
где — средний коэффициент активности электролита.
Степень диссоциации — величина, характеризующая состояние равновесия в реакции диссоциации в гомогенных (однородных) системах.
"Степень диссоциации это есть отношения числа продиссоциируемых молекул к общему числу молекул и умноженному на 100%":
числа распавшихся на ионы молекул к общему числу растворенных молекул.
Степень диссоциации равна отношению числа диссоциированных молекул к сумме , где — число недиссоциированных молекул. Часто выражают в процентах. Степень диссоциации зависит как от природы растворённого электролита, так и от концентрации раствора.
Закон разбавления Оствальда — соотношение, выражающее зависимость эквивалентной электропроводностиразбавленного раствора бинарного слабого электролита от концентрации раствора:
Здесь К — константа диссоциации электролита, с — концентрация, λ и λ∞ — значения эквивалентной электропроводности соответственно при концентрации с и при бесконечном разбавлении. Соотношение является следствием закона действующих масс и равенства
где α — степень диссоциации.
Закон разбавления Оствальда выведен В.Оствальдом в 1888 и им же подтвержден опытным путём. Экспериментальное установление правильности закона разбавления Оствальда имело большое значение для обоснования теории электролитической диссоциации.
39. Уравнение Нернста — уравнение, связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение, и стандартными электродными потенциалами окислительно-восстановительных пар.
Таким образом, этот закон связывает термодинамику с электрохимической теорией в области решения проблем, касающихся сильно разбавленных растворов. ,
где
Если в формулу Нернста подставить числовые значения констант и и перейти от натуральных логарифмов к десятичным, то при получим
Это не всё! На вторую часть вопроса не могу ответ найти.
40. протекторная защита
защита подключением к защищаемому Ме , Ме с меньшим потенциалом(используются – цинк, алюминий, магний)
Катодная защита
подключением к защищаемому Ме отрицаельного(-) полюса источника постоянного тока.
41. Скорость химической реакции — изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства. Является ключевым понятием химической кинетики. Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому, если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение умножается на −1.
Правило Вант-Гоффа — эмпирическое правило, позволяющее в первом приближении оценить влияние температуры на скорость химической реакции в небольшом температурном интервале (обычно от 0 °C до 100 °C). Я. Х. Вант-Гофф на основании множества экспериментов сформулировал следующее правило:
|
При повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции увеличивается в два—четыре раза. |
Уравнение, которое описывает это правило, следующее:
где — скорость реакции при температуре , — скорость реакции при температуре , — температурный коэффициент реакции (если он равен 2, например, то скорость реакции будет увеличиваться в 2 раза при повышении температуры на 10 градусов).
Следует помнить, что правило Вант-Гоффа применимо только для реакций с энергией активации 60-120 кДж/моль в температурном диапазоне 10-400oC. Правилу Вант-Гоффа также не подчиняются реакции, в которых принимают участие громоздкие молекулы, например, белки в биологических системах. Температурную зависимость скорости реакции более корректно описывает уравнение Аррениуса.
Из уравнения Вант-Гоффа температурный коэффициент вычисляется по формуле:
42. Возникновение электродного потенциала обусловлено переносом заряженных частиц через границу раздела фаз, специфической адсорбцией ионов, а при наличии полярных молекул (в том числе молекул растворителя) — ориентационной адсорбцией их. Величина электродного потенциала в неравновесном состоянии зависит как от природы и состава контактирующих фаз, так и от кинетических закономерностей электродных реакций на границе раздела фаз.
Равновесное значение скачка потенциалов на границе раздела электрод/раствор определяется исключительно особенностями электродной реакции и не зависит от природы электрода и адсорбции на нём поверхностно-активных веществ. Эту абсолютную разность потенциалов между точками, находящимися в двух разных фазах, нельзя измерить экспериментально или рассчитать теоретически. Практическое значение имеют относительные электродные потенциалы, обычно называемые просто электродные потенциалы, представляющие собой разность электродных потенциалов рассматриваемого электрода и электрода сравнения — чаще всего нормального водородного электрода, электродный потенциал которого условно принимается равным нулю (для водных систем). Стандартный водородный электрод — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах. Водородный электрод (ВЭ) представляет собой пластинку или проволоку из металла, хорошо поглощающего газообразный водород (обычно используют платину или палладий), насыщенную водородом (при атмосферном давлении) и погруженную в водный раствор, содержащий ионы водорода. Потенциал пластины зависит[уточнить] от концентрации ионов Н+ в растворе. Электрод является эталоном, относительно которого ведется отсчет электродного потенциала определяемой химической реакции. При давлении водорода 1 атм., концентрации протонов в растворе 1 моль/л и температуре 298 К потенциал ВЭ принимают равным 0 В. При сборке гальванического элемента из ВЭ и определяемого электрода, на поверхности платины обратимо протекает реакция:
2Н+ + 2e− = H2
то есть, происходит либо восстановление водорода, либо его окисление — это зависит от потенциала реакции, протекающей на определяемом электроде. Измеряя ЭДС гальванического электрода при стандартных условиях (см. выше) определяют стандартный электродный потенциал определяемой химической реакции.
ВЭ применяют для измерения стандартного электродного потенциала электрохимической реакции, для измерения концентрации(активности) водородных ионов, а также любых других ионов. Применяют ВЭ так же для определения произведения растворимости, для определения констант скорости некоторых электрохимических реакций.
43. Электролиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор, либо расплав электролита. Упорядоченное движение ионов в проводящих жидкостях происходит в электрическом поле, которое создается электродами — проводниками, соединёнными с полюсами источника электрической энергии. Анодом при электролизе называется положительный электрод, катодом — отрицательный[1]. Положительные ионы — катионы — (ионы металлов, водородные ионы, ионыаммония и др.) — движутся к катоду, отрицательные ионы — анионы — (ионы кислотных остатков и гидроксильной группы) — движутся к аноду.
Получение магния и алюминия спишите с лекции! В инете нет нормального объяснения.!!!!!
44)
1. потенциал хрома = -0,85
Хром + вода = Cr(OH)2 + H2
Образуется защитная пленка .
Хром + вода =tСrO + H2
2. Cкислородом реагирует 2Cr + O2 = 2СrO
3. Кислоты
а) взаимодействует с обычными кислотами по примеру Cr + HCl = CrCl2+H2
б) H2SO4концентрированая
хром + H2SO4концентрированая = CrSO4 + S + H2O
в) азотная кислота
разб: хром + HNO3 = Cr(NO3)2 + N2 + вода
конц: хром + ашно3 = СrO + NO2 + вода
4. применение – легируемый элемент сплавов
Гальваническое покрытие - хромирование
45)Обратимые реакции — химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях (прямом и обратном)
Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры, давления и концентрации. Влияние, которое оказывают эти факторы на химическую реакцию, подчиняется закономерности, которая была высказана в общем виде в 1885 году французским ученым Ле-Шателье.
Факторы, влияющие на химическое равновесие:
1) температура
При увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической (поглощение) реакции, а при понижении-в сторону экзотермической (выделение) реакции.
CaCO3=CaO+CO2 -Q t↑ →, t↓ ←
N2+3H2↔2NH3 +Q t↑ ←, t↓ →
2) давление
При увеличении давления химическое равновесие смещается в сторону меньшего объёма веществ, а при понижении в сторону большего объёма. Этот принцип действует только на газы, т.е. если в реакции участвуют твердые вещества, то они в расчет не берутся.
CaCO3=CaO+CO2 P↑ ←, P↓ →
1моль=1моль+1моль
3) концентрация исходных веществ и продуктов реакции
При увеличении концентрации одного из исходных веществ химическое равновесие смещается в сторону продуктов реакции, а при повышении концентрации продуктов реакции-в сторону исходных веществ.
S2+2O2=2SO2 [S],[O]↑ →, [SO2]↑ ←
Катализаторы не влияют на смещение химического равновесия!
46) см конспект
47) Жесткость воды – содерание в водей солей кальция и магния
Общая жесткость : жесткость по катионам и по анионам
По анионам: временная и постояная
Временная – Ca(HCO3)2 а так же Mg (HCO3)2 - составляют 80% жесткости
Постоянная – кальцийхлор2, магний хлор2, магнийSO4 – составляют 20%
Удаление жесткости:
48)Гальвани́ческийэлеме́нт — химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и (или) их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока.
Медно-цинковый гальваничэлемент – на его примере лучше всего видна работа кальваническихелементов, т.к. у цинка и меди большая разница потенциалов
Цинк = -0,76, медь = 0,34
В итоге мы получим напряжение = 1,1В
На рис.2.1 видно, что при нуле Кельвина энтропия вещества равна нулю. При повышении температуры энтропия плавно увеличивается, а в точках фазовых переходов имеет место скачкообразное увеличение энтропии, определяемое соотношением
55)Реакция ионного обмена — один из видов химических реакций, характеризующаяся выделением в продукты реакции воды, газа или осадка.
Ионыые реакции направляются к более слабым электролитам.
56)Электрохимические процессы это окислительно-восстановительные реакции, которые сопровождаются возникновением электрического тока или вызываются электрическим током.
В электрохимии стандартный электродный потенциал, обозначаемый Eo, E0, или EO, является мерой индивидуального потенциала обратимого электрода (в равновесии) встандартном состоянии, которое осуществляется в растворах при эффективной концентрации в 1 моль/кг и в газах при давлении в 1 атмосферу или 100 кПа (килопаскалей). Объёмы чаще всего взяты при 25 °C.
Уравнение Нернста позволяет предсказать максимальный рабочий потенциал, который может быть получен в результате электрохимического взаимодействия когда известны давление и температура. Таким образом, этот закон связывает термодинамику с электрохимической теорией в области решения проблем, касающихся сильно разбавленных растворов.
Водоро́дныйэлектро́д — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах.
Электрохимический ряд активности (ряд напряжений, ряд стандартных электродных потенциалов) металлов — последовательность, в которой металлы расположены в порядке увеличения их стандартных электрохимических потенциалов φ0, отвечающих полуреакции восстановления катиона металла Men+: Men+ + nē → Me
|
Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Zn→Cr→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→H→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au |
Ряд напряжений характеризует сравнительную активность металлов в окислительно-восстановительных реакциях в водных растворах.
57)Электролиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор, либо расплав электролита.
Или
процессы превращения электрической энергии в химическую (электролиз);
процессы превращения химической энергии в электрическую (гальванические элементы).
Применение электролиза:
Нанесение защитной пленки на металл(хромирование)
Электрометаллургия
Рафинирование меди
Помогите кто может с оставшейся частью вопроса.