Гальванические элементы. Составление схем гальванических элементов. Устройства, которые применяют для непосредственного преобразования энергии хим. реакции в хэлектрич. энергию называются хим. источниками электрич. энергии (ХИЭЭ). Такие ХИЭЭ, в которых протекают необратимые реакции, называются гальваническими элементми, а такие ХИИЭЭ, которые можно перезаряжать, называются аккумуляторы.
Законы Фарадея. 1. Количество выделяемого при жлектроолизе вещества прпорционально количеству пропущенного через раствор электричества. 2. Для выделения из раствора электролиты одного грамм эквивалента любого вещества нужно пропустить через раствор 96500 Кл электричества
Чем отличается электролиз растворов от электролиза расплавов электролиз - это окислительно-восстанов. процесс протекающий под действием эл. тока При электролдизе растворов необходимо помнить два правила: 1. При электролизе солей металлов стоящих в ряду активности до алюминия на катоде разряжаются ионы водорода. При электролизе солей металлы, стоящих после водорода, на катоде разряжается водород. При электролизе солей металлов от аллюминия до водорода, на катоде выделяется и металлы и водород. 2. При электролизе солей бескислородных кислот на аноде разряжаются снионы соли. При электролизе солей солей кислоодсодержащих кислот на аноде разряжаются молекулы воды с выделением кислорода.
Какие реакции называются окислительно-восстановительными? Типичные окислители и восстановители. Восстановление - это процесс присоед. электронов, сопровождающийся процессов окислдения. Восстан. способность элементов в периоде слева на права уменьшается, а в группе сверху вниз увеличивается. Типичные окислители: атомы элементов на внешнем уровне которых находится 7,6,5 или 4 электрона. Сильными окислителдями являются: ионы металлов высшей степени окисления, ионы неметаллов в положительной степени окисления и положительно заряженный ион водорода.
Какие вы знаете случаи гидролиза солей? Наиболее полному гидролизу подвергаются соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием. Так, в результате растворения цианида амония в воде в растворе появляется 4 вида ионов: NH4+, CN-, H+, OH-, которые попарно взаимодействуют с образованием слабой кислоты (H+ + CN- -><- NCH) и слабого основания (NH4+ + OH- -><- NH3 * H2O). СУммарный процесс гидролиза выражается уравнением: NH4CN + H2O -><- NH3 * H2O + HCN В результате гидролиза молей, подобных цианиду аммония, в растворе образуются слабая кислота и слабые основание, а PH раствора остаётся близким к нейтральной среде.
При каких условиях реакции ионного обмена в растворах электролитов протекают до конца. Хим реакции между элекролитами в водных растворах по своей природе являются ионными процессами. В таких реакциях взаимодействуют друг с другом либо ионы, либо молекулы слабых электролитов и ионы. Течение ионных реакций, которые проходят до конца (т.е. являются обратимыми), направлено в сторону уменьшения концентрации ионов в растворе. Это характерно для следующих реакций: - с образованием практически нерастворимых веществ (осадков); - с образованием газообразных веществ; - с образованием слабых электролитов (растворимых). Во всех приведённых случаях концентрация ионов в растворе уменьшается.
Какие вы знаете способы выражения концентрации растворов. Численно состав растворов выражается через концентрацию раствора. Массовая доля - отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора. Мольная доля - отношение количества растворённого вещества в молях к суммарному количеству всех молей компонентов раствора. Молярная кону=центрация - количество молей вещества, растворёного в 1 л раствора. Нормальная концентрация - отношение количества молей эквивалента растворённого вещества к объёму раствора.
Направление самопроизвольного протеканияхим. реакций определяется совместным действиям двух факторов: 1. Тенденция к переходу системы с состоянием с наименьшей внутренней энергии. 2. Тенденция к переходу системы в наиболее вероятное состояние (к разупорядачению системы).
Наука о взаимных превращениях различных видов энергии называется термодинамикой. Термохимия - это раздел термодинамики, изучающий тепловые эффекты хим. р-ций. Реакции протекающие с выделением тепла называются экзотермическими, а с поглощением - эндотермическими. Кол-во теплоты, которая выделяется при образовании 1моль содинения из простых веществ называется теплотой образования данного соединения. 2Н2+О2=2Н20 +571,6кДж - экзо 1/2N2+1/2О2=NО -90,25 Кдж ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ. Теплота, поглощённая системой, идёт на изменение её внутренней энергии и на совершение работы. Q=дельтаU+A Внутренняя энергия системы - это общий её запас, включающий энергию внутримолекулярных колебаний атомов, энергию движений электронов, энергию поступательного и вращательного движения молекул. Внутренняя энергия - функция состояния, т.к. её изменение зависит от начального и конечного состояния системы и не зависит от пути перехода. Для хим. процессов A=pдельтаV При изобарно
... Читать дальше »
Если условия, при которых система находится в равновеси, изменить, то равновесие смещается в сторону тех процессов, которые этому изменению противодействуют. 3H2+N2(4 объёма)-><-2NH3(2 объёма), дельтаH=-46,2 кДж/моль
N2+3H2-><-2NH3----> Vпр.=k[N2][H2]^3 Vобр.=k'[NH3]^2 Vкр.=k 2[N2](2[H2])^3=16[N2][H2]^3=16Vпр. Vбр.=k'(2[NH3])^2=k'4[NH3]^2=4Vобр. При увеличении давления равновесие сдвигается в сторону уменьшения числа молекул газа, т.е. в сторону понижения давления.
При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (поглощение), а при понижении температуры - в сторону экзотермической реакции (выделение тепла). N2+3H2-><-2NH3+Q.t<- N2+O2-><-2NO-Q. t->
Катализатор уменьшает энергию активации прямой и обратной реакции на одну величину, т.е. он ускоряет и прямую и обратную реакцию в одо и то же число раз.
А+В=С V=к[A][B] 2A+B=C V=k1[A][A][B]=k1[А]вквадрате[B]. Закон действия масс (Гультберг Вааге). При постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, причём каждая концентрация берётся в степени, равной коэффициенту этого в-ва в уравнении реакции. 2NO+O2->2NO2 V=k[NO]^2[O2] N2+3H2-><-2NH3 Vпр.=k[N2][H2]^3 Vобр.=k'[NH3]^2 K-коэффициент скорости р-ции, зависит от температуры, от природы реагирующий веществ и от наличия катализатора.
Избыточная энергия, которую должны иметь молекулы, чтобы их столкновение привело к образованию нового вещества, называется энергией активации. E=Дж/моль. Правил: Температурный коэффициент скорости - это число, показывающее, во сколько раз изменяется скорость химичской реакции при изменении температуры на 10градусов цельсия. V(T2)=V(T1)*гамма в степени ((T2-T1)/10)/
Кинетика - учение о скоростях химической реакции. Гомогенная среда - это система состоящая из двух или нескольких фаз. Скорость реакции в гомогенной среде - это количество вещества, вступающего в реакцию или образующего при реакции за единицу времени в единице объёма. Vгом.=дельтаv/V*дельтаt. Скорость гомогенной реакции - это изменение концентрации в-ва за единицу времени. Скорость гетерогенной реакции - это количество вещества, вступабщего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени на единице поверхности фазы. Vгет.=дельтаS*дельтаt.
ПРИНЦИП ПАУЛИ. В атоме не может быть двух электронов, у которых все 4 квантовых числа были бы одинаковы. Количество электрнов с одинаковым главным квантовым числом определяется по формуле N=2n2(в квадрате). ПРАВИЛО ГУНДА (ХУНДА). Электроны в атоме располагаются таким образом, чтобы их суммарное спиновое число было максимальным. ПРИНЦИП НАИМЕНЬШЕЙ ЭНЕРГИИ (ПРАВИЛО КЛИЧКОВСКОГО). Электроны в атоме могут распологаться таким образом, чтобы их энергия была минимальной.
1) Открытие электрона, 1897 г., Томсон 2) Открытие радиоактивности, 1896 г., Беккерель. Модели строения атомов: 1. Модель Томсона. Атом - это положительно заряженная сфера, в которую вкраплены электроны. 2. Модель Резерфорда (ядерная) (планетарная) модель. Альфа частицы, фольга (Cu,Al, Ag), сульфицт. ПОСТУЛАТЫ БОРА. 1.) Электроны в атоме могут вращатся вокруг ядра не по произвольным, а только по строго определённым орбитам. 2.) При вращении по этим орбитам электрон не излучает и не поглощает энергию. Излучение или поглощение энергии присходит при переходе из одного стационарного состояния в другое, где дельтаE=hv, где h - постоянная планка, V - частота излучения. С точки зрения квантовой физики электрон проявляет корпускулярно-волновую двойственность, т.е. он является и частицей и волной. Состояние электрона в атоме характеризуется 4-мя квантовыми числами: главное, побочное, магнитное, спиновое.
