- •Негосударственное образовательное учреждение
- •Общие методические указания
- •Правила оформления контрольной работы
- •Список литературы Основная
- •Дополнительная
- •Введение
- •Термодинамика и термохимия Основы термодинамики
- •Основные понятия и определения
- •Первый закон термодинамики
- •Основы термохимии
- •Второй закон термодинамики
- •Условия самопроизвольного протекания процессов
- •2. Процессы, протекающие при постоянном давлении и температуре.
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Основные газовые законы Идеальный газ
- •Уравнение состояния идеального газа
- •Газовые смеси. Закон Дальтона
- •Вариант 1.
- •Двухкомпонентные системы Жидкие бинарные системы
- •Концентрации растворов
- •Осмотическое давление растворов
- •Давление пара разбавленных растворов. Закон Рауля
- •Температуры кипения и замерзания идеального бинарного раствора с нелетучим растворённым веществом. Эбуллиоскопия. Криоскопия.
- •Вариант 1.
- •Вариант 8.
- •Вариант 9.
- •Вариант 10.
- •Химическая кинетика Основные понятия
- •Зависимость скорости реакции от концентрации
- •Реакции нулевого порядка
- •Реакции первого порядка
- •Реакции второго порядка
- •Реакции третьего порядка
- •Зависимость скорости реакции от температуры
- •Вариант 1.
- •Вариант 2.
- •Вариант 3.
- •Вариант 4.
- •Вариант 5.
- •Вариант 6.
- •Вариант 7.
- •Вариант 8.
- •Вариант 9.
- •Вариант 10.
- •Электрохимия Электрическая проводимость растворов электролитов
- •Вариант 1.
- •Вариант 1.
- •Вариант 2.
- •Вариант 3.
- •Вариант 4.
- •Вариант 5.
- •Вариант 6.
- •Вариант 7.
- •Вариант 8.
- •Вариант 9.
- •Вариант 10.
- •Коллоидная химия Поверхностные явления
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Коллоидное состояние вещества
- •Вариант 1
- •Вариант 1.
- •Вариант 1
- •Эбулиоскопические константы некоторых растворителей
- •Криоскопические константы некоторых растворителей
- •Константы диссоциации слабых кислот и оснований при 25ºС
- •Предельные подвижности ионов (См∙см∙моль-1) при 25ºС
- •Примерный перечень вопросов к зачету по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
Вариант 8.
7. Раствор, содержащий 9 г растворённого вещества (неэлектролита) в 250 см3раствора, обладает осмотическим давлением 4,56·105Н/м2 при 0ºС. Определить молекулярный вес растворённого вещества.
8. Сколько граммов нафталина нужно растворить в 100 г бензола при 20ºС, чтобы понизить давление пара на 666,4 Н/м2? р= 9954 Н/м2.
9. Сколько граммов глюкозы нужно добавить к 100 г воды, чтобы расвтор закипел при 102,5ºС?
Вариант 9.
7. Сколько граммов этилового спирта (С2Н5ОН) нужно растворить в 200 см3воды, чтобы осмотическое давление этого раствора при 17ºС было равным 2,026·105Н/м2.
8. Вычислить давление пара 5%-ного раствора анилина С6Н5NH2в эфире (С2Н5)О при 20ºС. Давление пара чистого эфира при этой температуре 58920 Н/м2.
9. Температура замерзания чистого бензола 5,500ºС, а раствора, содержащего 0,2242 г камфоры в 30,55 г бензола 5,254ºС. Определить молекулярный вес камфоры в бензоле.
Вариант 10.
7. Сколько молей неэлектролита должен содержать 1 л раствора, чтобы осмотическое давление при 0ºС равнялось 2,53∙105Н/м2?
8. Определить количество сахара С12Н22О11, растворённого в 270 г воды, если давление пара раствора при 70ºС 30 470 Н/м2. Давление пара воды при заданной температуре 31 157,4 Н/м2.
9. Давление пара раствора тростникового сахара в 1000 г воды 100 200 Н/м2при 100ºС. вычислить температуру кипения и осмотическое давление этого раствора при той же температуре. Плотность раствора принять равной 1.
Химическая кинетика Основные понятия
Химическая кинетика изучает скорость и механизм протекания химических реакций, а также влияющие на них факторы. Термодинамические расчёты позволяют установить принципиальную возможностьсамопроизвольного протекания химической реакции и степень превращения исходных веществ. Для характеристики реакционной способности химической системы кроме термодинамического критерия необходимкинетический критерий – скорость химической реакции.
Под скоростью реакции vпонимают изменение количества вещества ν в единице объёмаVв единицу времени τ или изменение молярной концентрациисв единицу времени
v = ±Δ ν /V∙Δτ = ±Δс/Δτ (84)
Скорость реакции всегда положительна. Однако при протекании реакции концентрации исходных веществ понижаются (Δ с< 0), а продуктов реакции возрастают (Δс> 0).
Выражение (84) справедливо для средней скорости за промежуток времени Δτ. Если взять бесконечно малый промежуток времениdτ, то получится выражение для мгновенной скорости в любой конкретный момент времени
v == ± dс/dτ (85).
Скорость реакции определяют в моль/(дм3·время).
Экспериментальные исследования показали, что скорость реакции зависит от многих факторов:
1. природы реагентов. Например, взаимодействие между электролитами протекает практически мгновенно в отличие от взаимодействия молекул с ковалентными связями;
2. концентрации реагирующих веществ – скорость реакции закономерно возрастает с увеличением концентрации;
3. температуры – скорость большинства реакций увеличивается с повышением температуры;
4. физического состояния вещества. Скорость гетерогенных реакций существенно зависит от площади поверхности, на которой они протекают. Поэтому увеличение площади поверхности твёрдого вещества за счёт измельчения приводит к значительному росту скорости реакции;
5. влияние катализаторов. Вещества, которые не расходуются в результате протекания химического процесса, но влияющие на его скорость, называются катализаторами. Вводимые в реакционную систему в небольших количествах, они значительно изменяют скорость реакции и выделяются в конце реакции в химически неизменно виде;
6. влияние инициаторов. Имеется большая группа химических реакций – окисление молекулярным кислородом, галогенирование органических соединений, крекинг углеводородов, процессы полимеризации и т.д., которые начинаются в присутствии инициаторов. Инициаторами называют вещества, которые легко распадаются на активные частицы(радикалы, свободные атомы, возбуждённые молекулы и др.). В качестве инициаторов используют пары металлического натрия, некоторые перекисные и азосоединения.Реакции, протекающие с участием активных частиц, называются цепными;
7. влияние электромагнитного излучения. Реакции, протекающие под влиянием излучения ультрафиолетового или видимого участка спектра, называются фотохимическими. При поглощении кванта света молекулы возбуждаются и становятся реакционноспособными. К фотохимическим реакциям относятся фотосинтез, фотографический процесс, выцветание красок и др.
Рассмотрим основные факторы, влияющие на скорость реакции, более подробно.