- •1. Общая характеристика растворов. Способы выражения состава растворов.
- •2.Формальная кинетика обратимых реакций второго порядка.
- •1. Парциальные молярные величины. Физический смыл пмв. Уравнение Гиббса-Дюгема и Дюгема-Маргулиса. Методы определения пмв.
- •1. Термодинамика процессов замерзания и кипения для идеальных и бесконечно разбавленных растворов (общий вид уравнений).
- •2. Теория активированного комплекса. Физический смысл координаты реакции. Трансмиссионный коэффициент, энтальпия и энтропия активации.
- •1. Реальные и регулярные растворы. Положительные и отрицательные отклонения от закона рауля.
- •2. Формальная кинетика простых реакций n–го порядка
- •1. Закон распределния растворенного вещества.
- •2. Внешняя массопередача. Коэффициент массопередачи.
- •1. Теория электролитической диссоциации.
- •2. Адсорбция газов. Изотерма лангмюра.
- •1. Электропроводимость. Подвижность ионов. Числа переноса.
- •1. Электропроводимость. Подвижность ионов. Числа переноса.
- •2. Адсорбция на неоднородной поверхности. Изотерма темкина.
- •1. Методы определения активности.
- •2. Формальная кинетика простых реакций первого порядка.
- •1. Закономерности давления насыщенного пара растворенного вещества(з-ны генри и сивертса). Закономерности давления насыщенного пара растворителя.
- •2. Микро и макро системы. Законы Максвелла и Максвелла – Больцмана.
- •1. Теория сильных электролитов.Ионная сила раствора.
- •2. Формальная кинетика простых реакций n-го порядка.
- •1. Адсорбция на поверхности жидкости.
- •2. Теория активных соударений аррениуса. (тас).
- •1. Эдс гальванического элемента. Зависимость эдс от т. Термодинамика гэ.
- •2. Формальная кинетика простых реакций второго порядка.
- •1. Осмос.Осмотическое давление.
- •2. Методы определения порядка реакции.
- •1.Равновесные элктродные потенциалы. Водородный электрод.
- •2. Влияние температуры на скорость реакции. Температурный коэффициент.
- •1. Классификация электродов.
- •1. Классификация растворов. Связь химического потенциала компонента с составом раствора для совершенных, разбавленных и реальных растворов.
- •2. Кинетическая классификация реакций. Молекулярность и порядок реакции.
- •1. Типы гальванических элементов.
- •2. Формальная кинетика простых реакций третьего порядка.
1. Закон распределния растворенного вещества.
В системе, состоящей из двух несмешивающихся растворителей, растворенное вещество будет распределяться следующим образом. Рассмотрим систему, где в двух практически несмешивающихся растворителях («1» и «2») распределено третье вещество («3»), которое находится в состоянии равновесия, следовательно: μ3(1) = μ3(2). Пусть оба растворителя неидеальны, тогда: μ3(1) = μ3(1)* + RTln a3(1) , μ3(2) = μ3(2)* + RTln a3(2), приравняем эти выражения, выразим логарифм отношения активностей. [μ3(2)* - μ3(1)*]/RT = lnК, тогда получится: a3(1)/ a3(2) = К – математическая запись закона распределения. Отношение активностей растворенного вещества при равновесном распределении его между двумя несмешивающимися растворителями при постоянной температуре есть величина постоянная – К, и называемая коэффициентом распределения. К зависит от: 1) природы веществ 2) Температуры. К не зависит от: 1)от активностей 2) концентраций. Закон распределения бесконечно разбавленных растворов: С3(1)/ С3(2) = К. Эта формула справедлива, если ни в одном из растворителей растворенное вещество не диссоциирует и не ассоциирует. Если диссоциация или ассоциация происходит, то необходимо это учитывать. Например, АВ (1 шт) – А + В (2 шт), тогда [С3(1)]2/ С3(2) = К. Или, например А + А(2 ШТ) – А2 (1 шт). Тогда С3(1)/ [С3(2) ]1/2= К. Шилов вывел общий закон распределения, когда происходит изменение числа частиц в одном из растворителей: [С3(1)]n/ С3(2) = К. Она работает, если степень диссоциации α = 1. Если α < 1, то закон Шилова принимает вид: С3(1)(1- α3(1))/ С3(2)(1- α3(2)) = К.
2. Внешняя массопередача. Коэффициент массопередачи.
При реакциях между флюидными фазами (газами и жидкостями) и твердыми телами или газами и жидкостями при достаточно малых скоростях пока в движущейся фазе лимитирующим звеном оказывается внешняя массопередача (диффузия). При увеличении скоростей внешних потоков лимитирующей становится внутренняя диффузия. Естественно, что скорости внутридиффузионных процессов не зависят от скорости внешнего потока. В подобном процессе поток газов (или смеси газов) омывает зернистый материал. Газ реагирует с этим материалом или поглощается. Пусть скорость газового потока будет α , концентрация реагирующего вещества в газе С и концентрация на границе зерен СХ. Скорость процесса, измеряемая количеством прореагировавшего (или поглощенного) вещества в единице объема слоя а в единицу времени da/dt, определяется уравнением: da/dt = β (C – CX), где β – коэффициент массопередачи. В случае, если скорость диффузии в глубину зерна настолько велика, что СХ очень мала, то это уравнение можно записать в виде da/dt = βC. Признаками того, что процесс определяется условиями внешней массопередачи, являются: 1)Величина β зависит от скорости потока, т.е. β = f(α), и от природы газоносителя и не зависит от пористости твердого тела, 2) Диффузионное сопротивление не зависит от времени, 3) Если процесс прерывается и после некоторого перерыва вновь продолжается в тех же условиях, то его кинетика будет характеризоваться теми же параметрами, что и до перерыва, иными словами, у процесса отсутствует явление «памяти», 4) Скорость процесса сравнительно мало зависит от температуры. При увеличении скорости потока газа (или жидкости) скорость внешней массопередачи окажется больше, чем внутренней, и при определенных условиях протекание процесса станет определяться не внешней, а внутренней массопередачей.
Второй ЗАКОН ФИКА. х – направление диффузии, D – коэф диффузии. D*(б2С / бх2) = бС/бt.
Обозначим dm – количество вещества переносимого при диффузии через площадь S за время dτ. Тогда: dm = – D*dC*S*dτ / dx. υДИФ = dm/dτ = – D*dC*S / dx – первый закон Фика. D – коэффициент диффузии. Этот закон описывает скорость диффузии потока при стационарной диффузии, т.е. диффузии, когда в элементарный объем за единицу времени входит столько же вещества, сколько и выходит из него. Физические свойства величин, входящих в уравнение Фика. Знак « - » означает, что вещества перемещается в сторону уменьшения концентрации. D – коэффициент диффузии – количество вещества, проходящее в единицу времени через единицу площади поверхности при градиенте концентрации = 1. Оно зависит от природы вещества, его агрегатного состояния и Т. Наибольший коэффициентом диффузии обладают газовые среды, меньше жидкие, еще меньше твердые. Влияние температуры: α = DT+10 / DT.
1. Удельная электропроводимость 4 % мае. раствора серной кислоты при 18 °С равна 0,1675 Ом-1-см-1. Плотность раствора равна 1,0255 г/см3. Определите эквивалентную электропроводимость раствора.
Дано: каппа=0,1675 Ом-1-см-1. ω=0,4% мас. ρ= 1,0255 г/см3 ; Найти λ-? Решение: λ=каппа/Сн; c=n/V; m(ра-ра)=100г; n=4/98=0,04 моль. Vр-ра=m/ρ=100/1,0255=97,5 см³; c=0,04/97,5=4,1∙10^-4 моль/см³; Cн=2c=8,2∙10^4 моль-экв/ см³; λ=0,1675/8,2∙10^4=204 см2моль-экв-1 Ом-1
2. В результате взаимодействия формальдегида с перекисью водорода образуется муравьиная кислота (реакция второго порядка). Если смешать равные объемы 1М растворов Н2О2 и НСНО, то через 2 ч концентрация муравьиной кислоты становится равной 0,214 моль/л. Определить, через сколько времени останется 10% исходных веществ.
Дано: n=2; a=b=1моль/л (до смеш-я); a=b=0,5 моль/л (после смеш-я); t=2ч; x= 0,214 моль/л; a-x1=10% от а; Найти t1-? Решение: k=1/t(1/a-x – 1/a); k=1/2 (1/0,5-0,214 – 1/0,5)=0,75 час-1моль-1 л2 ; t1=1/k (1/a-x1 – 1/a); a-x1=0,1∙0,5=0,05 моль∙л; t1=1/0,75 (1/0,05-1/0,5)=24 часа.
БИЛЕТ 6.