- •«Национальный исследовательский
- •1.1. Цели преподаваемой дисциплины
- •1.2. Задачи изложения и изучения дисциплины
- •2. Содержание теоретического раздела дисциплины
- •2.1. Введение. Основные понятия и законы химии
- •2.2. Строение вещества
- •2.2.1. Строение атомов
- •2.2.2. Периодическая система элементов и изменение свойств элементов
- •2.3.2. Химическая кинетика
- •3. Содержание практического раздела дисциплины
- •3.1. Тематика практических занятий
- •3.2. Перечень лабораторных работ
- •4. Элементы теории и вопросы для самопроверки по темам курса. Предисловие
- •1. Химические формулы. Валентность
- •2. Номенклатура
- •3. Классификация неорганических соединений
- •Гидроксиды
- •4. Структурные формулы
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение
- •1.2. Газовые законы
- •1.3. Определение молекулярных масс веществ
- •1.4. Эквивалент. Эквивалентные массы.
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение и стехиометрия
- •Тема 2. Строение атома
- •2.1. Корпускулярно-волновое описание движения электрона в атоме
- •2.2 Волновая теория строения атома.
- •2.3. Квантовые числа
- •2.5. Периодическая система и изменение свойств элементов
- •1) При заполнении уровня и подуровня устойчивость электронной конфигурации возрастает и
- •2) Особой устойчивостью обладают заполненные (s2, p6, d10, f14) и наполовину заполненные (p3, d5, f7) конфигурации.
- •Тема 2. Строение атома
- •Тема 3. Химическая связь
- •3.1. Метод валентных связей (вс)
- •Приведённым схемам вс соответствуют структурные формулы (сф) (рис. 3.3), на которых связывающие электронные пары изображают чёрточками (валентная черта), а несвязывающие электроны – точками.
- •3.2. Метод молекулярных орбиталей (мо)
- •3.3. Теории металлической связи
- •3.4. Межмолекулярные взаимодействия
- •3.5. Кристаллические решетки
- •Тема 3. Химическая связь
- •3.6. Комплексные соединения
- •3.6.1. Определения, составные части и классификация
- •3.6.2. Равновесие в растворах комплексных соединений
- •3.6.3. Изомерия комплексных соединений
- •3.6.4. Химическая связь в комплексных соединениях
- •Тема 4. Элементы термодинамики
- •4.1. Основные понятия и определения
- •4.2. Тепловые эффекты химических реакций
- •4.2.2. Термохимические расчеты.
- •4.3. Направление химических реакций
- •4.3.1. Энтропия
- •4.3.2 Энтальпийный и энтропийный факторы.
- •Тема 4. Химическая термодинамика
- •Тема 5. Химическое равновесие
- •5.1. Химическое равновесие
- •5.2. Константа равновесия
- •Например, для обратимой реакции
- •5.3. Свободная энергия и константа равновесия
- •5.4. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье
- •Напоминаем, что в выражение константы равновесия гетерогенной реакции входят только концентрации газообразных веществ, так как концентрации твердых веществ остаются, как правило, постоянными.
- •Тема 5. Химическое равновесие
- •Тема 6. Химическая кинетика
- •6.1. Основные понятия и представления
- •6.2. Зависимость скорости химической реакции
- •6.3. Зависимость скорости от температуры
- •6.4. Катализ
- •Тема 6. Химическая кинетика
- •Тема 7. Концентрация растворов
- •7.1. Способы выражения концентрации растворов
- •Тема 7. Концентрация растворов
- •Тема8. Растворы
- •8.1. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
- •8.2. Растворы электролитов
- •8.2.1. Диссоциация кислот, оснований и солей
- •8.2.2. Свойства разбавленных растворов электролитов
- •8.2.3. Ионные реакции
- •8.2.4. Электролитическая диссоциация воды.
- •8.2.5. Гидролиз солей
- •Тема 8. Свойства растворов
- •Реакции в растворах электролитов
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •9.1. Уравнивание овр
- •9.2. Типы окислительно-восстановительных реакций
- •9.3. Эквиваленты окислителя и восстановителя
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •Тема 10 .Электрохимические процессы
- •10.1. Химические источники электрической энергии
- •10.2. Электролиз
- •10.3. Количественные законы электролиза
- •2. При прохождении одного и того же количества электричества через раствор или расплав электролита массы (объемы) веществ, выделившихся на электродах, прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.
- •10.4. Коррозия металлов
- •Тема 10. Электрохимические процессы
- •Контрольные задания
- •1. Закон эквивалентов. Газовые законы
- •2. Строение атома
- •Периодическое изменение свойств элементов
- •3. Химическая связь
- •4. Энергетика химических реакций
- •Свободная энергия, энтропия. Направление химических реакций
- •Химическое равновесие. Смещение химического равновесия
- •6. Химическая кинетика
- •7. Концентрация растворов
- •8. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
- •Обменные реакции в растворах электролитов
- •Гидролиз солей
- •9. Окислительно-восстановительные реакции
- •10. Электрохимические процессы
- •Электролиз
- •Коррозия металлов
- •Комплексные соединения
- •Жесткость воды
- •Химия элементов
- •1. Цели и задачи учебной дисциплины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
- •Тема 2. Строение атома. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .37
- •Тема 3. Химическая связь. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
- •Тема 4. Элементы термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
- •Тема 5. Химическое равновесие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 89
- •Тема 6. Химическая кинетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .97
- •Тема 7. Концентрация растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 104
- •Тема8. Растворы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции. . . . .126
- •Тема 10. Электрохимические процессы. . . . . .. . . . . . . . . . . . . .132
Свободная энергия, энтропия. Направление химических реакций
При решении задач этого раздела см. табл. 4.1.
При какой температуре наступит равновесие системы
4HCl(г)+ O2 = 2H2O(г)+ 2Cl2(г);Ho = –114,42 кДж?
Найдите Goи Крэтой реакции.
Восстановление Fe3O4оксидом углерода идет по уравнению:
Fe3O4 кр) + CO = 3FeO(кр) + CO2.
Запишите закон действия масс, вычислите Кр,Goи сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равноSo в этом процессе?
Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция
H2 + CO2 = CO + H2O (ж); Ho = 2,85 кДж ?
Запишите закон действия масс реакции. Зная тепловой эффект реакции, определите Go298и Крэтой реакции.
Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе (запишите закон действующих масс)
2NO(г)+O2= 2NO2?
Ответ мотивируйте, вычислив Goи Крпрямой реакции.
Исходя из значений стандартных энтальпий образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ, вычислите Goи Крреакции, протекающей по уравнению:
NH3(г)+ HCl(г)= NH4Cl(кр).
Запишите закон действия масс. Может ли эта реакция при стандартных условиях идти самопроизвольно?
При какой температуре наступит равновесие системы
CO + 2H2 = CH3OH(ж); Ho = 128 кДж.
Запишите закон действия масс и определите Крпри 298 и 385,5 К.
При какой температуре наступит равновесие системы
CH4(г)+ CO2(г)= 2CO(г)+ 2H2(г);Ho = +247,37 кДж.
Запишите закон действующих масс, определите Крпри 298 и 961,9 К.
На основании стандартных энтальпий образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите Go298и Крреакции, протекающей по уравнению:
4NH3 + 5O2 = 4NO+ 6H2O(г).
Запишите закон действующих масс. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?
Вычислите Ho,SoиGoреакции, протекающей по уравнению:
Fе2O3(кр)+ 3H2= 2Fe(кр)+ 3H2O(г).
Запишите закон действующих масс. Возможна ли реакция восстановления Fe2O3водородом при температурах 500 и 2000 K?
Какие из карбонатов, BeCO3или BaCO3, можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с CO2?. Запишите закон действующих масс реакций. Вывод сделайте, вычисливGo298реакций.
Вычислите Ho,SoиGoреакции, протекающей по уравнению:
TiO2 (кр) + 2C(граф) = Ti (кр) + 2CO.
Запишите закон действующих масс. Возможна ли реакция восстановления ТiO2углеродом при температурах 1000 и 3000 К?
На основании стандартных энтальпий образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите Go298и Крреакции, протекающей по уравнению:
C2H4 (г)+ 3O2= 2CO2 + 2H2O(ж).
Запишите закон действующих масс. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?
Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления Fe3O4, протекающая по уравнению:
Fe3O4 (кр) + CO = 3FeO(кр) + CO2; Ho = +34,55 кДж .
Запишите закон действующих масс, определите Кр при стандартных условиях. Определите отношение равновесных концентраций CO2 и CO при 110,4 K.