Гальванические элементы

Возникновение электродного потенциала на границе металл – раствор. Механизм возникновения электродного потенциала.

Факторы определяющие знак и величину потенциала: природа металла, концентрация ионов металла в растворе, температура.

Уравнение Нернста для расчёта величины электродного потенциала.

Измерение величин электродных потенциалов. Водородный электрод как эталонный электрод. Уравнение Нернста для водородного электрода.

Электрохимический ряд напряжений металлов.

Электроды I рода, их обратимость относительно катионов.

Электроды второго рода, их обратимость относительно анионов. Хлорсеребряный и каломельный электроды. Использование их в лабораторной практике как электродов сравнения.

Окислительно-восстановительные электроды. Уравнение Нернста для этих электродов.

Ионообменные электроды. Стеклянный электрод как важнейший представитель ионообменных электродов. Ионоселективные электроды.

Мембранный потенциал. Уравнение Нернста для этого потенциала.

Гальванические элементы, их устройство, принцип работы. Рассмотреть на примере медно-цинкового элемента (элемент Даниэля-Якоби). Расчёт электродвижущей силы гальванического элемента.

Концентрационные элементы. Диффузионный потенциал.

Потенциометрическое титрование.

Поверхностные явления. Адсорбция.

Природа поверхностной энергии как причина поверхностных явлений. Поверхностное натяжение. Энергетическое и силовое выражение поверхностного натяжения. Методы определения поверхностного натяжения.

Адсорбция, основные термины (адсорбент, адсорбтив, адсорбат, десорбция).

Деление адсорбции в зависимости от природы действующих сил на химическую и физическую.

Уравнение адсорбции Гиббса, его анализ. Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные и поверхностно-неактивные вещества. Изотерма адсорбции, предельная адсорбция Г.

Поверхностная активность (g) как характеристика поведения вещества при адсорбции.

Правило Дюкло-Траубе.

Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое (принцип независимости поверхностного действия Ленгмюра).

Адсорбция на твёрдых поверхностях. Удельная адсорбция. Факторы определяющие количество поглощённого газа или пара на твёрдом адсорбенте: свободная поверхностная энергия адсорбента, сродство адсорбтива к адсорбенту, концентрация адсорбата и взаимосвязь межмолекулярного взаимодействия в адсорбтиве и величиной адсорбции этого вещества.

Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Уравнение Ленгмюра, его анализ.

Адсорбция на границе твердое тело – жидкость, её особенности. Факторы её определяющие: величина удельной поверхности и сродство адсорбента к адсорбтиву, природа растворителя, природа поглощаемого вещества («подобное взаимодействует с подобным», правило Шилова, правило Ребиндера), влияние концентрации растворённого вещества на процесс адсорбции, влияние температуры. Использование адсорбции из растворов в медицинской практике.

Уравнение Фрейндлиха как уравнение для аналитического выражения изотермы адсорбции.

Адсорбция растворённого в жидкости вещества на твёрдом адсорбенте, молекулярная адсорбция и ионная адсорбция.

Молекулярная адсорбция на твёрдом адсорбенте, факторы, влияющие на неё.

Ионная адсорбция на твёрдом адсорбенте, её особенности.

Факторы, влияющие на ионную адсорбцию: химическая природа адсорбента, химическая природа ионов (лиотропные ряды Гофмейстера, влияние заряда иона на адсорбцию, правило Панетта – Фаянса).

Ионообменная адсорбция, её особенности. Вещества иониты. Их деление на катиониты, аниониты и амфолиты. Деление ионитов по химической природе каркаса (неорганические, минерально-органические). Использование ионитов.

Хроматография. Понятия о адсорбционной, распределительной, ионообменной хроматографии. Хемосорбционная хроматография. Молекулярно-ситовая хроматография (или гельфильтрация). Деление хроматографии по технике эксперимента: колоночная, бумажная и тонкослойная хроматография.