- •Лекции по общей химии Введение.
- •Основные законы химии.
- •Стехиометрические законы.
- •Газовые законы.
- •3. Уравнение состояния идеального газа (Клапейрона-Менделеева).
- •Строение атома
- •Квантово-механическая модель строения атома
- •Лекция 3. Периодический закон и электронные конфигурации атомов.
- •Радиусы атомов. Потенциал ионизации. Сродство к электрону. Электроотрицательность.
- •Лекции 2, 3 Химическая связь. Метод молекулярных орбиталей (ммо).
- •Рассмотрим молекулы нf и ВеН2, в которых имеет место образование несвязывающих мо. Сравнение методов мвс и ммо.
- •О валентности.
- •Металлическая связь.
- •Ионная связь.
- •Водородная связь.
- •Межмолекулярные взаимодействия.
- •Взаимосвязь между типом хс и свойствами веществ.
- •Стеклообразное состояние вещества.
- •Применение процессов возбуждения электронов для практических целей.
- •Основы химической термоднамики. Функции состояния.
- •Внутренняя энергия
- •Энтальпия.
- •Энтропия.
- •2 Закон (Начало)т/д: в изолированной системе самопроизвольно протекают только такие процессы, которые ведут к росту энтропии.
- •Энергия Гиббса.
- •Энергия Гельмгольца.
- •Кинетика химических реакций.
- •Зависимость скорости реакции от температуры.
- •Катализ.
- •Цепные реакции.
- •Химическое равновесие.
- •Растворы.
- •Свойства разбавленных растворов неэлектролитов (коллигативные свойства – независящие от природы вещества).
- •Осмос и осмотическое давление.
- •Диссоциация кислот, оснований, солей.
- •Протонная теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури.
- •Произведение растворимости.
- •Особенности растворов сильных электролитов.
- •Ионные реакции в растворах электролитов.
- •Комплексные соединения.
- •Количественные характеристики процесса гидролиза.
- •Буферные растворы.
- •Окислительно-восстановительные реакции.
- •Окислительно-восстановительная двойственность.
- •Составление уравнений овр.
- •Окислительно-восстановительный (электродный) потенциал.
- •Окислительно-восстановительная способность двух форм электрохимической системы.
- •Эдс как количественная характеристика возможности протекания окислительно-восстановительного процесса.
- •Окислительно-восстановительная способность двух форм электрохимической системы.
- •Уравнение Нернста.
- •1.Взаимодействие металлов с водой.
- •2.Взаимодействие металлов с растворами щелочей.
- •3.Взаимодействие металлов с кислотами, в которых окислитель – катион водорода.
- •4.Взаимодействие металлов с концентрированной серной кислотой.
- •Взаимодействие концентрированной серной с неметаллами-восстановителями.
- •5.Взаимодействие металлов с азотной кислотой (разб. И конц.).
- •Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами
- •Взаимодействие металлов с растворами солей.
- •Окислительно-восстановительные свойства воды.
- •Коррозия металлов
- •Газовая коррозия
- •Образование оксидной пленки на металлах
- •Атмосферная коррозия
- •Электрохимическая коррозия
- •Методы защиты от коррозии.
- •1. Модификация самого металла:
- •2.Отделение (предохранение) металла от окружающей среды с помощью защитных покрытий (неметаллических):
- •3.Металлические защитные покрытия.
- •4.Электорохимические методы защиты (суть – заставить разрушаться болванкам).
- •5.Специальная обработка электролита или среды, в которой находится металл (удаление или уменьшение концентрации веществ, вызывающих коррозию).
- •6.Химическая обработка для повышения коррозионной стойкости (пассивация поверхности металла) - то, что не использовалось в выше приведенных методах, часто в расплавах или при повышенных температурах.
- •Измерение э.Д.С. Химических источников тока.
- •Химические источники электрической энергии (хиээ)
- •Аккумуляторы.
- •Типы аккумуляторов
- •Свинцово-кислотные аккумуляторы.
- •Принцип действия
- •Устройство
- •Литий-ионные аккумуляторы.
- •Литиевые элементы различных электрохимических систем
- •Электролиз.
- •Законы электролиза м. Фарадея.
- •Практическое применение электролиза.
- •Электрофорез и электродиализ.
- •Металлы и сплавы.
- •Классификация металлов.
- •Основные методы получения металлов.
- •Получение металлов высокой чистоты.
- •Металлы и сплавы
Стеклообразное состояние вещества.
Стеклообразное состояние вещества является разновидностью аморфного состояния. Аморфное состояние характерно для веществ с ковалентным типом ХС (порошки, пленки, компактная форма). Короткодействующие, направленные ковалентные связи мешают перегруппировке частиц при затвердевании расплава, т.к. смещение атомов требует значительных затрат энергии, соизмеримых с энергией связи. В твердом теле сохраняется неупорядоченное расположение частиц, свойственное жидкостям, и отсутствует дальний порядок. Стекло или стеклообразным сплавом называют неорганический или органический продукт плавления, охлажденный до твердого состояния без кристаллизации. Другими словами, стекло – это переохлажденная жидкость. В аморфных и стеклообразных сплавах при отсутствии дальнего порядка сохраняется ближний порядок – группировки атомных частиц, отражающих химический состав вещества. Такие группировки принято называть структурными единицами. Структурная формула с.е. указывает число образующихся химических связей. Например: халькогенидный стеклообразный сплав состава химического соединения As2S3 имеет с.е. AsS3/2.
Для получения стекол важен химический состав и скорость охлаждения (должно быть быстрое охлаждение). Даже металлы при скорости охлаждения 5-7 млн. град/сек, примерно 1010 К/с получены в стеклообразном состоянии (металлические стекла – материалы новой техники). В стекол синтезированы: германий, теллур (полупроводники), висмут, алюминий, ванадий, хром, железо, никель и др. (обычно в виде пленок, обладающих уникальными свойствами). Добавление фосфора, серы, кремния, бора позволяет снизить скорость охлаждения до 100-200К/с. Металлические стекла относятся к соединениям переменного состава, обладают чрезвычайно высокой коррозионной стойкостью, прочностью на разрыв (например, у Fe0,8B0,2 она в 10 выше, чем у чистого железа), заменяют дорогую электротехническую сталь. Уже сейчас из металлических стекол изготавливают сердечники электродвигателей, генераторов, трансформаторов, магнитопроводов. Недостатками являются меньшая пластичность и прочность при нагрузке. Исследования направлены на совершенствование технологии (ликвидация неоднородностей структуры, получение тонкой ленты и пр.).
Характерным свойством стеклообразных материалов является их прозрачность в различных областях спектра. Существуют разные разновидности стекол.
Оксидные стекла (например, оконное стекло) получены на основе Na2O СаО 6SiО2+силикаты калия, свинца (хрусталь) +оксид бора (термостойкое химическое стекло), прозрачны в видимой области спектра. Непрозрачны для УФ.
Халькогенидные стекла (на основе халькогенов – серы, селена, теллура), прозрачные в видимой и ИК-областях спектра. Из них изготавливают приборы ночного видения, ключевые элементы памяти (As-Ge-Se), используют для записи информации (Se-Tе – в аппаратах для ксерокопирования), в голографии (Ge-Te, Si-Te), для передачи изображения на дальние расстояния и в космическом пространстве (Sb- S-Ме), используют в качестве волноводов - волоконно-оптический кабель (As-Ge-S, As-S, As-Sе, Ge-Sе, Ge-S и др.), термометров сопротивления для атомных реакторов (As2Sе3 - As2Те3).
Фторцирконатные стекла изготавливают на основе фторидов гафния, циркония ZrF4, Hf F4 с добавками других фторидов, имеют большой диапазон прозрачности - от УФ до ближней ИК области спектра.
Фосфатные стекла изготавливают на основе ортофосфата кальция – прозрачны в видимой и УФ-областях спектра (темные стекла на автомобилях).