- •Основные газовые законы. Определение молекулярных масс газообразных веществ.
- •2. Основные стехиометрические законы.
- •3. Понятие о химическом эквиваленте и эквивалентной массе простых и сложных веществ. Закон химических эквивалентов.
- •4. Волновые свойства электрона. Квантовые числа, s-,p-,d-,f-состояния электрона. Электронные орбитали.
- •5. Принцип Паули. Емкость энергетических уровней и подуровней атомов элементов.
- •6. Связь периодического закона со строением электронных оболочек атомов. Правило Клечковского. Энергетические ячейки. Правило Гунда.
- •7. Периодический закон д.И.Менделеева и периодическая система элементов: ряды, периоды, подгруппы, порядковый номер.
- •8. Периодическое изменение свойств химических элементов. Радиус атомов, сродство к электрону, энергия ионизации, электроотрицательность.
- •9. Образование химической связи. Энергия связи и длина связи.
- •10. Ковалентная (атомная) связь. Метод валентных связей. Возбужденные состояния атомов. Валентность.
- •11. Направленность ковалентной связи. Сигма и п-связи. Гибридизация атомных орбиталей.
- •12. Ионная (электронная) связь.
- •13. Полярная связь. Полярность молекул и их дипольный момент.
- •14. Донорно-акцепторный механизм ковалентной связи. Комплексные соединения.
- •15. Межмолекулярное взаимодействие. Водородная связь.
- •16. Система. Фаза. Компонент. Параметры. Функции состояния: внутренняя энергия и энтальпия. Стандартные условия.
- •17. Первое начало термодинамики. Закон Гесса как следствие 1-го начала термодинамики.
- •17. Первое начало термодинамики. Закон Гесса как следствие 1-го начала термодинамики.
- •18. Стандартная энтальпия образования. Следствие из закона Гесса. Термохимические расчеты.
- •19. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры.
- •20. Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии. Расчет энтропии.
- •21. Объединенная формула 1 и 2 начала термодинамики. Свободная энергия Гиббса и Гельмгольца.
- •22. Условия самопроизвольного протекания химических реакций.
- •23. Константа химического равновесия. Расчет Кр и Кс. Изотерма химической реакции.
- •24. Принцип подвижного равновесия (принцип Ле-Шателье).
- •25. Скорость химической реакции. Закон действующих масс. Константа скорости.
- •26. Молекулярность и порядок реакции.
- •28. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса.
- •29. Энергия активации химической реакции. Аналитический и графический метод расчета.
- •30. Скорость гетерогенной химической реакции.
- •31. Катализ. Сущность гомогенного и гетерогенного катализа.
- •32. Растворы (разбавленные, концентрированные, насыщенные, перенасыщенные).
- •33. Физические и химические процессы при растворении. Растворимость твердых тел и жидкостей в жидкостях.
- •34. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри-Дальтона. Закон распределения.
- •35. Законы Рауля.
- •36. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Слабые электролиты.
- •37. Константы диссоциации. Закон разведения.
- •38. Сильные электролиты. Понятие активности и коэффициента активности.
- •39. Электролитическая диссоциация воды. Ионные произведения воды. Водородный показатель. Понятие об индикаторах.
- •40. Гидролиз солей.
- •41. Окислительно-восстановительные реакции. Ионно-электронный метод подбора коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях.
- •42. Возникновение скачка потенциала на границе раздела «металл-раствор». Равновесный электродный потенциал.
- •43. Медно-цинковый гальванический элемент. Процессы на электродах. Эдс.
- •44. Зависимость эдс гальванического элемента от природы реагирующих веществ, температуры и концентрации. Стандартная эдс.
- •45. Стандартный водородный электрод. Формула Нернста. Стандартный потенциал. Ряд напряжения.
- •46. Типы электродов и цепей. Окислительно-восстановительные электроды и цепи.
- •47. Электролиз. Последовательность разряда ионов на катоде и аноде.
- •48. Законы Фарадея. Выход по току.
- •49. Химическая и концентрационная поляризация при электролизе. Перенапряжение.
- •50. Классификация химических источников тока.
- •51. Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия.
- •52. Основные методы борьбы с коррозией.
- •53. Кристаллическое состояние вещества. Химическая связь в кристаллах.
- •54. Сущность физико-химического анализа. Правило фаз. Диаграмма состояния воды.
- •55. Основные принципы построения диаграммы плавкости бинарных систем. Термографический анализ.
- •60. Произведение растворимости. Условия выпадения осадка.
50. Классификация химических источников тока.
Химические источники тока – устройства, в которых энергия протекающих в них химических реакций непосредственно превращается в электрическую энергию.
По возможности повторного использования источники тока делятся на:
А) гальванические элементы, которые из-за необратимости реакции в них невозможно перезарядить. Используют Mn-Zn, оксидно-ртутные ГЭ.
Б) электрические аккумуляторы – перезаряжаемые гальванические элементы, которые с помощью внешнего источника тока можно перезарядить. Бывают свинцовые (кислотные), но они хреновые, теряют ЭДС в процессе разряда, щелочные железно-никелевые, кадмиево-никелевые, серебряно-цинковые, в разработке – серно-натриевые, хлорлитиевые.
В) топливные элементы (электрохимические генераторы) – устройства, подобные гальваническому элементу, но отличающиеся тем, что вещества для химической реакции подаются в них извне, а продукты реакции удаляются, что позволяет им функционировать непрерывно. Токообразующая реакция – окисление топлива – аналогична процессу сгорания, но в топливном элементе окисление топлива и восстановление кислорода пространственно разделены, благодаря чему энергия выделяется в виде электричества. Водородно-кислотный ТЭ, высокотемпературный элемент Давтяна на твердых карбонатных электролитах, ТЭ на жидких активных веществах (бензин, керосин, метанол, гидразин – восстановители, растворы Н2О2, Cl2, Br2)
По типу используемого электролита ХИТ разделяют на кислотные, щелочные и солевые.
51. Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия.
Коррозия – это разрушение металла в результате его физико-химического взаимодействия с окружающей средой. При этом металлы окисляются и образуются продукты, состав которых зависит от условий коррозии.
Химическая коррозия характерна для сред, не проводящих электрический ток. При химической коррозии происходит прямое гетерогенное взаимодействие металла с окислителем окружающей среды.
По условиям протекания:
А) газовая коррозия – в газах и парах без конденсации влаги на поверхности металла, обычно при высоких температурах.
Б) коррозия в неэлектролитах – агрессивных органических жидкостях, таких как сернистая нефть и т.д.
Электрохимическая коррозия – характерна для сред, имеющих ионную проводимость. Процесс электрохимической коррозии включает анодное растрворение металла и катодное восстановление окислителя. Может протекать в электролитах (водных растворах солей, кислот, щелочей, в морской воде), в атмосфере любого влажного газа, в почве.
Также существует коррозия за счет внешнего электрического тока, это особый вид электрохимической коррозии.
52. Основные методы борьбы с коррозией.
Коррозию можно затормозить изменением потенциала металла, снижением концентрации окислителя, изоляцией поверхности металла, изменением состава металла.
Методы защиты от коррозии делятся на:
Легирование металла – эффективный метод повышения стойкости металла. При легировании в состав вводят компоненты, вызывающие пассивность металла и коррозии (Cr, Ni, Wf)
Защитное покрытие – слой, искусственно создаваемый на поверхности металлических изделий. Металлические покрытия – анодные (менее благородные металлы, Zn для Fe), катодные – более благородные (Sn для Fe), неметаллические – органические (лаки-краски, резина, битум, асфальт), неорганические (эмалирование, торкретивание (бетонирование)), химические – коррозионно-стойка пленка соединения защищаемого металла (например оксидная).
Электрохимическая защита – метод основан на торможении анодных или катодных реакций коррозийного процесса. Осуществляется присоединением к конструкции более активного металла – проектора, а также катодной или анодной поляризацией за счет приложенного извне тока.
Изменение свойств коррозийной среды – для снижения агрессивности среды уменьшают концентрацию компонентов, опасных в коррозийном отношении. Вводят ингибиторы, которые снижают скорость коррозии.
Рациональное конструирование – исключение наличия или сокращение числа и размеров коррозионно-опасных участков, а также спец защита таких участков.