- •Основные законы химии
- •Моль. Молярная масса
- •Относительная атомная и молекулярная массы
- •Газовые законы
- •1. Закон о суммарном давлении смеси газов: давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь
- •Закон эквивалентов
- •Периодический закон и периодическая система химических элементов д. И. Менделеева
- •Строение атома
- •Модели Томсона и Резерфорда
- •Закон Мозли
- •Электронная оболочка атомов по Бору
- •Представления квантовой механики
- •Современная модель состояния электрона в атоме
- •Строение электронных оболочек атомов
- •Способы записи электронных конфигураций атомов и ионов
- •Периодический закон и периодическая система элементов д.И. Менделеева в свете учения о строении атомов
- •Свойства атомов. Их периодичность
- •Химическая связь и строение молекул
- •Ковалентная связь
- •Метод валентных связей
- •Сигма () и пи ()-связи
- •Донорно-акцепторная связь
- •Свойства ковалентной связи
- •Полярные и неполярные молекулы
- •Относительная электроотрицательность атомов
- •Ионная связь
- •Гибридизация атомных орбиталей
- •Гибридизация орбиталей и пространственная конфигурация молекул
- •Металлическая связь
- •Водородная связь
- •Типы кристаллических решеток
- •Валентность
- •Степень окисления
- •Комплексные соединения (комплементарность) Структура комплексных соединений
- •Хелаты и внутрикомплексные соединения
- •Реакции образования комплексных соединений
- •Номенклатура комплексных соединений
- •Пространственное строение и изомерия комплексных соединений
- •Диссоциация комплексных соединений в растворах. Константа нестойкости. Константа устойчивости
- •Связь в комплексных ионах
- •Реакции с участием комплексных соединений
- •1) Реакции обмена
- •2) Окислительно-восстановительные реакции
- •Элементы химической термодинамики Основные понятия
- •Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Энтальпия
- •Закон Гесса. Следствия из него
- •Второй закон термодинамики. Энтропия
- •Термодинамические потенциалы
- •14 Типы реакций, различающиеся возможностьюи условиями протекания в зависимости от характера изменения ∆н и ∆s
- •Химическая кинетика Основные понятия
- •Скорость химической реакции
- •Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов
- •Влияние температуры на скорость реакции
- •Дисперсные системы
- •Классификация дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды
- •Количественные характеристики дисперсных систем
- •Устойчивость дисперсных систем
- •Применение
- •Растворы Растворы в природе. Теории растворов
- •Механизм процесса растворения
- •Тепловые эффекты при растворении
- •Ненасыщенные, насыщенные и пересыщенные растворы
- •Растворимость различных веществ в воде
- •Выражение количественного состава растворов
- •Разбавленные растворы неэлектролитов и их свойства
- •Эбуллиоскопическая и криоскопическая константы
- •Растворы электролитов и их свойства
- •Диссоциация воды. Водородный показатель
- •Гидролиз солей
- •Буферные растворы
- •Водородный показатель (рН) растворов
- •Свойства кислотно-основных индикаторов
- •Применение
- •Окислительно-восстановительные реакции
- •Распространенные окислители и их продукты
- •Важнейшие восстановители и окислители
- •Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций
- •Эквивалентные массы окислителя и восстановителя
- •Классификация окислительно-восстановительных реакций
- •4) Особые случаи овр:
- •Электрохимические системы Общая характеристика
- •Электродный потенциал. Измерение электродных потенциалов
- •Ряд стандартных электродных потенциалов (напряжений). Уравнение Нернста
- •Ряд напряжений металлов
- •Гальванические элементы, их электродвижущая сила
- •Аккумуляторы
- •Характеристики аккумулятора Эдисона и свинцового аккумулятора
- •Топливные элементы
- •Электролиз
- •Законы электролиза
- •Применение электролиза
- •Высокомолекулярные соединения (вмс) или полимеры
- •Физические свойства
- •Классификация
- •Полимеризационные полимеры
- •Поликонденсационные полимеры
- •Применение
- •Олигомеры
14 Типы реакций, различающиеся возможностьюи условиями протекания в зависимости от характера изменения ∆н и ∆s
Тип реакции |
Знак |
Принципиальная возможность и условия протекания реакции | |||
∆Н |
∆S |
∆G |
| ||
1 |
- |
+ |
- |
Возможна при любой температуре | |
2 |
+ |
- |
+ |
Принципиально невозможна (протекает в обратном направлении) | |
3 |
- |
- |
-+ |
Возможна при низких температурах | |
4 |
+ |
+ |
+- |
Возможна при высоких температурах |
Таким образом, возможность самопроизвольного протекания реакции при низких температурах определяется изменением энтальпии и самопроизвольно могут протекать только экзотермические реакции.
При условии постоянства объёма состояние системы может быть описано изохорно-изотермным потенциалом (F), или свободной энергией Гельмгольца
∆F = ∆U - T∆S
Определяет направление течения процессов в изохорно-изотермных условиях. Все сказанное выше о ∆G справедливо для ∆F . Функции Гиббса и Гельмгольца, в противоположность энтропии, в самопроизвольных процессах уменьшаются и имеют размерность энергии. Для обратимых: изобарно-изотермного процесса ∆G = 0 и изохорно-изотермного процесса ∆F = 0. Если в изохорно- или изобарно-изотермных условиях процесс осуществляется необратимо, то изохорный или изобарный потенциалы будут уменьшаться.
Соотношения ∆G = ∆H - T∆S, ∆F = ∆U - T∆S представляют собой частные формулировки второго закона термодинамики, которые позволяют рассматривать второй закон как принцип уменьшения изохорного или изобарного термодинамического потенциала в неизолированных системах.
Термодинамические потенциалы ∆F и ∆G - исключительно важные величины, они позволяют: 1) определить работу, производимую системой при заданных условиях (Аm= -∆F, А1т= -∆G), где Ат - максимальная работа в изотермических условиях, А1т = Ат - р∆V — максимальная полезная работа, равная максимальной работе Аm за вычетом работы против внешнего давления; 2) определить возможность, направление и предел протекания процессов.
Химическая кинетика Основные понятия
Химическая кинетика (от греч. кinetikos – движущийся) - это наука о скоростях и механизмах химических реакций, законах, которым подчиняется развитие химической реакции во времени. Основная задача кинетики - изучение законов, открывающих путь к установлению механизма и сознательному управлению химической реакцией с целью увеличения выхода продукта реакции.
Механизм химической реакции - это совокупность стадий, из которых складывается химическая реакция. Механизм может быть простым и сложным.
При простом механизме химическая реакция протекает в одну стадию, одностадийный процесс, и называется "элементарным" процессом.
A + B + C … → M + N
Исходные вещества (А, В, С) - называются реагентами, конечные вещества (М, N) -продуктами реакции.
Если в элементарном акте реакции принимает участие одна частица, такая реакция называется мономолекулярной (одномолекулярной); если 2 частицы - бимолекулярной (двухмолекулярной); если 3 частицы - тримолекулярной. Столкновение одновременно в элементарном акте реакции 4 и более частиц маловероятно и пока такие реакции не обнаружены.
При простом механизме скорость реакции определяется скоростью элементарного акта (элементарного процесса). При сложном механизме реакции протекают через несколько промежуточных стадий, процесс многостадийный, равный сумме всех элементарных стадий
A + B + C … X’’…. → Y’’….. → M.
При сложном механизме скорость реакции определяется скоростью самой медленной, лимитирующей, стадии. Самая медленная стадия определяет выход конечной продукции. К сожалению, зная уравнение химической реакции, нельзя сказать, по какому механизму она протекает: простому или сложному.