- •5. Периодическая система элементов д.И. Менделеева. Основные свойства атомов (радиус, энергия ионизации, сродство) и закономерности их изменения в группах и периодах. Периодический закон.
- •6. Понятие о валентных электронах и валентности. Определение валентности атомов s-, p-, d-, f- элементов в возбужденном и невозбужденном состоянии (на примерах) Валентность элементов II периода.
- •8. Основные характеристики химической связи (длина, энергия, валентный угол). Свойства ионной связи, свойства ковалентной связи. Виды химической связи на примере молекул NaCl, o2, nh3, khco3.
- •14. Понятие о фазах. Фазовые равновесия. Правило фаз. Описание фазовой диаграммы состояния воды.
- •15. Предмет термодинамики. Термодинамические системы, их классификация. Процессы. Понятие о функциях состояния системы Теплота и работа. Внутренняя энергия и энтальпия. Первый закон термодинамики.
- •16. Тепловой эффект реакций. Термохимические уравнения. Закон Гесса в термохимических расчетах (на примерах).
- •17. Энтропия как функция состояния системы II и III законы термодинамики. Способы определения изменения энтропии в ходе химических реакций. Изменение энтропии при фазовых переходах.
- •19. Понятие о скорости и механизмах химический реакции. Закон действия масс для гомо- и гетерогенных систем, площади поверхности раздела фаз.
- •20. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Энергетические диаграммы хода экзо- и эндотермической реакции.
- •21. Катализ: виды, механизмы. Особенности каталитических процессов. Энергетические диаграммы каталитической и некаталитической реакции.
- •22. Химическое равновесие, его признаки. Константа равновесия для гомо- и гетерогенных реакций (на примерах). Зависимость константы равновесия от температуры.
- •23. Влияние изменения концентрации веществ, температуры, давления и объема системы, катализаторов на химическое равновесие и константу равновесия. Принцип Ле-Шателье (на примерах).
- •25. Способы выражения концентрации растворов (массовая доля, молярная доля, титр, молярная концентрация, нормальная концентрация).
- •28. Свойства истинных растворов. Способы выражения концентрации: массовая доля, молярная, молярная эквивалента, титр, моляльная, мольная доля, взаимосвязь между концентрациями.
- •29. Растворы электролитов. Механизмы электролитической диссоциации веществ с ионной и ковалентной полярной связью. Ступенчатая диссоциация.
- •30. Растворы слабых электролитов. Степень диссоциации. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда.
- •32.Кислотно-основные свойства веществ с точки зрения электролитической диссоциации. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксидный показатели. Индикаторы.
- •36. Общие закономерности электрохимических процессов. Возникновение электродного потенциала. Шкала стандартных электродных потенциалов. Типы электродов.
- •38. Гальванические элементы: условия работы. Эдс и напряжение. Способы расчета эдс. Устройство гальванического элемента Даниэля-Якоби, схема его работы, электродные процессы, токообразующая реакция.
- •43. Электролиз солей (на примере электролиза раствора соли с растворимым анодом). Схема электролиза. Последовательность электродных процессов.
- •44. Количественные закономерности электролиза (законы Фарадея, выход по току). Поляризация при электролизе (на примере электролиза водного раствора сульфата калия на никелевых электродах).
- •51. Аккумуляторы: виды, устройство, принцип работы, уравнения процессов при заряде и разрядке, достоинства и недостатки (на примере кислотных и щелочных аккумуляторов).
- •52. Химические источники тока. Марганцево-цинковый первичный элемент: устройство, уравнения процессов, достоинства и недостатки.
44. Количественные закономерности электролиза (законы Фарадея, выход по току). Поляризация при электролизе (на примере электролиза водного раствора сульфата калия на никелевых электродах).
З-н Фарадея :1. Кол-во в-ва, испытавшего эл-хим превращ на эл-де, прямо пропорц кол-ву прошедш эл-ва. 2. Массы прореаг на эл-дах в-в при пост кол-ве эл-ва относятся друг к другу,как хим эквиваленты. m=MIt/nF m=MЭ*Q/F V=VЭ*Q/F υЭ(кол-ва эл-ва)=υЭ(в-ва на А)=υЭ(в-ва на К) It/F=V/VЭ=m/MЭ ВТ=Qпр/Qобщ BT=Vг пр/Vг теор*100 BT=vЭ пр/vЭ теор n=m пр/m теор*100
Химическая поляризация – связана с процессами, изменяющими химический состав поверхности электродов. Так, например, благодаря адсорбции или осаждению на них продуктов электролиза химическая природа поверхности электродов в той или иной степени изменяется. В электролизере возникает гальваническая цепь так называемой поляризационной э. д. с., направленной противоположно рабочему току, вследствие чего сила последнего уменьшается, а следовательно, затрудняется и работа электролизера. Иногда продукты электролиза образуют на поверхности электрода пленку труднорастворимого вещества (пленочная поляризация).
46. Коррозия металлов, ее виды. Условия протекания электрохимической коррозии. Схемы микрогальванических коррозийных элементов, уравнения анодных и катодных процессов (на примере). Водородная и кислородная деполяризация, условия ее усиления.
Коррозия – процесс самопроизвольного разрушения металлов в результате сложного физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Газовая коррозия – возникает при контакте металлов с газами в отсутствия электропроводящих растворов. В природе встречается редко. Часто используется в металлургических и химических производствах. Для борьбы с этим видом коррозии – легирование металлов (сплавление с Ni, Cr, Va, W), а также использование инертных газов при температурной обработке металлов. Жидкостная химическая коррозия – в среде жидкостей-неэлектролитов (расплавленная сера, бром, нефть, бензин, керосин) защищают от этого вида коррозии с помощью нанесения защитных покрытий. Электрохимическая коррозия – Атмосферная, морская, подземная, внешним и блуждающим током. При э-х коррозии на поверхности металла возникают анодные и катодные зоны, а при наличии электролита образуется микрогальванический элемент (МГЭ), продуцирующий электрический ток. На аноде – окисление металла, на катоде – восстановление окислителей (О2, Н+). Окислители при коррозии называют деполяризаторами. Благоприятствующие для коррозии условия – неоднородность сплавов по составу, неоднородность электролита. Условие образования МГЭ Е0(Меn+/Meo)<Е0окислителей А(-) Me|Men+ [Me]К(+) (→H+|H2) →O2|OH- (Pt-только подкладка под газовый эл-д) Концентрационная поляризации при выделении Н2 не значительна, т.к. малы размеры протона, высока его подвижность, т.е. нет недостатка реагентов в электродной зоне. Чтобы снизить скорость водородной деполяризации необходимо: 1)уменьшение концентрации ионов Н+; 2)очистить металл от примесей 3)понизить температуру. Кислородная деполяризация – молекула О2 больше по размеру(100тыс раз), менее подвижны концентрационная поляризация более значительна. Но природа катодных участков не влияет на поглощение кислорода. Чтобы снизить скорость кислородной деполяризации: 1)уменьшение концентрации кислорода у поверхность электрода 2)снизить P(O2) над раствором 3)изолировать металл от окислителя Деполяризаторы ускоряют коррозию. Поляризация снижает скорость коррозии. Введение деполяризации стимулирует катодный процесс и ускоряет коррозионное разложение. Алгоритм решения задач: 1)Сравнить Е0 контактирующих металлов, определить анод, ЕА<ЕК, рассчитать ЕР окислителей. 2) Сопоставить ЕР окислителей и ЕА сделать вывод о виде деполяризации (коррозии). 3)Схема МГЭ 4)Процессы на электродах. рН в Анодн зоне не меняется,в К зоне – кол-во Н+ ум-ся – среда более щел-я,рН растет. Неоднородность сплавов и электролита – усил коррозию. Деполяризация ускор корр
48. Сущность электрохимических методов защиты от коррозии (анодная, катодная, протекторная защита). Уравнения процессов, протекающих на анодных и катодных участках при электрохимической защите. Пассивность металлов. Легирование.
. Эл-хим защ – основана на искусств тормож ан или кат проц. Катодн покрытие – защ мет(изделие) менее акт мет покрывают. НЕ надежное – при повр покр – изд разрушается. Епокр> Е защ Ме Анодн покр- покр изделия более акт мет.Надежное – при поврежд покр – изд остается целым,пока покр полностью не исчезнет. Протект защита. Легирование – сплавление мет с Ni, Cr, Va, W( в-фрам), использ инертн газов при обработке мет. Поляризация снижает скорость коррозии. Покрытия – лакокрас-краски эмали,каучуки,резина, ВМС – полимеры(высш мол соед). Силикатные покрытия,Оксидирование. Пропитка маслом, Анодирование. Фосфатирование(получ солей фосфатов на пов-ти изд – FePO4, ZnHPo4, Mg3(PO4)2)-обраб мет ортофосф к-й- Хорошая АДГЕЗИЯ(сцепляемость)-хор грунт для лакокрас. покр. Измен св-в коррозионной среды 1) обраб кор ср – кипячение, нагрев, добавл восстановит, подщелачивание, Добавление ИНГИБИТОРОВ (уротропин), Ингиб адсорбир пов-ю мет и образ защ пленку. Использ в сист с маломен или пост объемами.