- •Основные стехиометрические законы.
- •Закон химических эквивалентов. Молярные массы эквивалентов сложных веществ.
- •Волновые свойства электрона. Квантовые числа состояния электрона. Электронные орбитали.
- •Принцип Паули. Емкость энергетических уровней и подуровней атомов элементов.
- •Связь периодического закона со строением электронных оболочек атомов. Правило Клечковского Энергетические ячейки. Правило Хунда.
- •Периодический закон д.И.Менделеева и периодическая система элементов: ряды, периоды, группы, подгруппы, порядковый номер элемента.
- •Периодическое изменение свойств химических элементов. Радиус атомов, сродство к электрону, энергия ионизации, электроотрицательность.
- •Образование химической связи. Энергия и длина связи.
- •Ковалентная (атомная) связь. Метод валентных связей. Возбужденные состояния атомов. Валентность.
- •Направленность ковалентной связи. Π – связи. Гибридизация атомных орбиталей.
- •Ионная (электронная) связь.
- •Представление о методе электронных орбиталей.
- •Полярность связи. Полярность молекул и дипольный момент.
- •Донорно-акцепторный механизм ковалентной связи. Комплексные соединения.
- •Межмолекулярное взаимодействие. Водородная связь.
- •Система. Фаза. Компонент. Параметры. Функция состояния: внутренняя энергия и энтальпия. Стандартные условия.
- •Первое начало термодинамики. Закон Гесса как следствие первого начала термодинамики. Термохимические расчеты.
- •Стандартная энтальпия образования. Следствие из закона Гесса.
- •Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры (закон Кирхгоффа).
- •Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии. Расчет энтропии.
- •Постулат Планка. Стандартная энтропия веществ.
- •Объединенная формула первого и второго начал термодинамики. Свободная энергия Гиббса и Гельмгольца.
- •Зависимость f и g от температуры (уравнения Гиббса-Гельмгольца).
- •Условия самопроизвольного протекания химических реакций.
- •Изотерма химической реакции. Стандартное изменение свободной энергии.
- •Константа химического равновесия. Различные способы выражения констант равновесия . Соотношения между константами.
- •Зависимость константы химического равновесия от температуры (изобара и изохора химической реакции).
- •Принцип Ле-Шателье.
- •Скорость химической реакции. Закон действующих масс. Константа скорости.
- •Молекулярность и порядок реакции.
- •Кинетическая классификация по степени сложности. Обратимые и необратимые реакции.
- •Зависимость скорости химической реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса.
- •Энергия активации химической реакции. Аналитический и графический метод расчета.
- •Скорость гетерогенной химической реакции. Особенности ее протекания.
- •Инициирование химических реакций. Катализ. Сущность гомогенного и гетерогенного катализа.
- •Дисперсные системы. Коллоидные растворы.
- •Растворы (разбавленные, концентрированные, насыщенные, пересыщенные). Растворимость. Способы выражения концентраций растворов.
- •Физические и химические процессы при растворении. Растворимость твердых тел и жидкостей в жидкостях.
- •Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри-Дальтона. Закон распределения.
- •Закон Рауля. Криоскопия и эбуллиоскопия.
- •Электролитическая диссоциация. Закон разведения Оствальда.
- •Сильные электролиты. Понятие активности и коэффициента активности.
- •Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Понятие об индикаторах.
- •Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза.
- •Произведение растворимости. Условие выпадения осадка.
- •Овр. Ионно-электронный метод подбора коэффициентов в овр.
- •Возникновение скачка потенциала на границе раздела «металл-раствор». Равновесный электродный потенциал.
- •Медно-цинковый гальванический элемент Якоби-Даниэля. Процессы на электродах. Понятие эдс.
- •Зависимость эдс гальванического элемента от природы реагирующих веществ, температуры и концентрации. Стандартная эдс.
- •Стандартный водородный электрод. Формула Нернста. Стандартный потенциал. Ряд напряжений. Расчет эдс гальванического элемента.
- •Типы электродов и цепей. Окислительно-восстановительные электроды и цепи.
- •Электролиз. Последовательность разряда ионов на катоде и аноде.
- •Законы Фарадея. Выход по току. Понятие химической и концентрационной поляризации при электролизе. Перенапряжение.
- •Классификация химических источников тока.
- •Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия.
- •Основные методы борьбы с коррозией.
- •Кристаллическое состояние вещества. Химическая связь в кристаллах.
- •Составные части системы и компоненты. Правило фаз. Диаграмма состояния однокомпонентной системы (на примере воды). ???? диаграмма
- •Сущность термографического анализа. Кривые нагревания и охлаждения. Принцип построения диаграммы плавкости бинарной системы.
- •Эвтектическая диаграмма плавкости (без образования твердых растворов).
- •Поверхностные явления. Понятие поверхностного натяжения.
- •Адсорбция и абсорбция. Изотермы адсорбции.
Зависимость эдс гальванического элемента от природы реагирующих веществ, температуры и концентрации. Стандартная эдс.
Гальванический элемент – любое устройство, дающее возможность получать электрический ток за счет проведения той или иной химической реакции.Влияние природы реагирующих веществ.Пусть протекает реакция: Максимальная полезная работа:
Реакция2:
Вывод. В зависимости от природы веществ, ЭДС будет меняться.
Влияние температуры. Согласно уравнению Гиббса-Гельмгольца, работа реакции. При наличии исходных термохимических данных можно рассчитать ЭДС. 2)Зависимость от температуры: Сделаем подстановки: Qp – теплота реакции, которая выделяется или поглощается при ее необратимом проведении. Если реакция протекает обратимо, то часть энергии реакции превращается в работу А, а часть q остается в виде теплоты в элементе, q характеризует связанную энергию.Определив градиент ЭДС, можно вычислить изменение энтропии для реакции.Если q<0, т.е. ЭДС уменьшается с ростом температуры.Если q>0, т.е. ЭДС растет с ростом температуры.Для гальванических элементов q подбирают малом, чтобы
Влияние концентрации. Пусть реакция Изотерма реакции: Преобразуем и получим: Обозначим первое слагаемое за Это стандартная ЭДС, она отвечает случаю равенства единице концентраций всех участвующих веществ, т.е. стандартному изменению свободной энергии реакции
Стандартный водородный электрод. Формула Нернста. Стандартный потенциал. Ряд напряжений. Расчет эдс гальванического элемента.
В настоящее время невозможно рассчитать или экспериментально определить абсолютное значение потенциала на отдельно взятом электроде (абсолютный электродный потенциал).Поэтому значение потенциала на электроде всегда определяется по отношению к эталонному электроду, потенциал которого условно принимается за нуль.В электрохимии таким электродом является нормальный водородный элемент.Его устройство: в стеклянный сосуд сложной формы залит раствор серной кислоты такой концентрации, что В него опущена платиновая пластинка, покрытая платиновой чернью. Снизу в сосуд подается газообразный водород. Насыщенная им пластина ведет себя как водородный электрод. То есть имеет место равновесие: (губчатая пластина) – платиновый электрод, Р=1атм. Водород омывает платину, растворяется в ней. Насыщенная водородом платина начинает вести себя как водородный электрод, т.е. Скачок потенциала на границе имеет определенную величину, которую принимают за 0.За условную величину, характеризующую потенциал электрода, принимают ЭДС гальванического элемента, составленного из этого электрода и НВЭ.Стандартный потенциал металла – ЭДС гальванического элемента, состоящего из данного электрода, погруженного в раствор, где активность ионов металла равна 1, и из СВЭ. Уравнение Нернста (T=298К): Если расположить все металлы в ряд по алгебраической величине их стандартных потенциалов, получим ряд напряжений.Отрицательный потенциал принадлежит электродам, которые заряжаются отрицательно по отношению к НВЭ.Положительный – электрод заряжается положительно по отношению к НВЭ.