13. Химические связи, химическое равновесие и принцип Ле Шателье. Экзотермические и эндотермические реакции и их применение в технике и технологиях.

Химическая связь — явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы. Химическое равновесие — состояние химической системы, в котором обратимо протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямая-обратная реакция равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем. Принцип Ле Шателье-Брауна: Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры, давления и концентрации. Факторы влияющие на химическое равновесие:1) температура. При увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической (поглощение) реакции, а при понижении в сторону экзотермической (выделение) реакции. CaCO3=CaO+CO2 -Q t↑ →, t↓ ←N2+3H2↔2NH3 +Q t↑ ←, t↓ →2) давление. При увеличении давления химическое равновесие смещается в сторону меньшего объёма веществ, а при понижении в сторону большего объёма. Этот принцип действует только на газы, т.е. если в реакции участвуют твердые вещества, то они в расчет не берутся. CaCO3=CaO+CO2 P↑ ←, P↓ →1моль=1моль+1моль3) концентрация исходных веществ и продуктов реакции. При увеличении концентрации одного из исходных веществ химическое равновесие смещается в сторону продуктов реакции, а при увеличении концентрации продуктов реакции-в сторону исходных веществ.S2+2O2=2SO2 [S],[O]↑ →, [SO2]↑ ←.Катализаторы не влияют на смещение химического равновесия! Эндотермические реакции- реакции, сопровождающиеся выделением теплоты. К таким реакциям относятся реакции разложения молекул на свободные атомы, восстановление металлов из руд, фотосинтез в растениях. Экзотермические реакции- реакции, сопровождающиеся выделением теплоты. Такими реакциями являются горение, нейтрализация. Применение: в ресурсоэнергосберегающих технологиях, в химической, военной, строительной, пищевой, горнодобывающей промышленности.

14. Естественно-научные основы лазерных технологий. Особенности лазерного излучения. Применение лазеров в технике и технологиях.

Лазер- квантовый генератор оптического диапазона. Лазеры работают в широком диапазоне длин волн от ультрафиолетовой до субмиллиметровой области спектра в импульсивном и непрерывном режимах. Существуют лазеры на кристаллах и стеклах, газовые, жидкостные и полупроводниковые. Лазеры излучают высококогерентные монохроматические световые волны, вся энергия которых концентрируется в очень узком телесном угле. Первый лазер был создан в США с использованием монокристалла рубина. При средней энергии излучения 3 ДЖ вследствие очень короткого импульса, исчисляемая миллиардами. Затем были созданы газовые лазеры, работающие на смеси гелия и неона. Затем созданы полупроводниковые лазеры, в них накачка происходит с помощью инжекции носителей тока через электронно-дырочный переходник. Полупроводниковые лазеры отличаются высоким КПД и относительно небольшая мощность неприрывного излучения. Применение лазеров: считывание информации с оптических носителей, измерение дальности, обработка материалов, применяют в микробиологии, медицине, фотохимии , катализе.