Правила безопасной работы с электрооборудованием и электроприборами

Электрический ток может вызвать пожар, взрыв, причиной которого могут быть искры, нагретые токопроводящие части, короткое замыкание. При работе с электрооборудованием возможны случаи поражения людей электрическим током, причиной чего могут быть:

• работа при неисправном оборудовании;

• прикосновение руками или металлическими предметами к оголенным токонесущим проводам;

• нарушение правил пользования электроприборами.

Поэтому работы в лаборатории должны проводиться только при исправном оборудовании.

Запрещается переносить включенные приборы и ремонтировать оборудование, находящееся под током.

Запрещается работать вблизи открытых токопроводящих частей оборудования, загромождать проходы к электрическим устройствам, вешать на штепсельные розетки, выключатели, электропровода различные предметы, укреплять провода веревкой или проволокой. В случае отключения электроэнергии все электроприборы должны быть немедленно выключены. В случае загорания проводов или электроприборов немедленно обесточить их и гасить углекислым огнетушителем, асбестовым одеялом или сухим песком.

Химические равновесия в растворах электролитов

Программа

Растворы как смеси ионно- и молекулярно-дисперсного уровня. Причины образования водных растворов. Природа межмолекулярных сил в растворах. Способы выражения состава растворов.

Слабые электролиты. Константы и степени диссоциации слабых электролитов. Вода как слабый электролит. Водородный и гидроксильный показатели растворов. Буферные растворы. Гидролиз солей. Типы гидролиза, константы и степень гидролиза солей. Произведение растворимости.

Отличие сильных электролитов от слабых. Типы сильных электролитов. Гидратация ионов. Энергия гидратации. Первичная и вторичная гидратные оболочки. Кристаллогидраты. Активность, коэффициент активности. Ионная сила растворов.

В соответствии с современными представлениями электролиты в растворах подразделяются на две группы: неассоциированные (сильные) и ассоциированные. Если электролит в растворе диссоциирован нацело, он является неассоциированным. Примером таких электролитов в разбавленных водных растворах являются хорошо растворимые в воде соли, некоторые кислоты, щелочи. Все остальные электролиты в растворе относятся к группе ассоциированных, которые делятся на три подгруппы. К первой подгруппе (слабые электролиты) относятся такие электролиты, которые в растворе находятся как в виде ионов, так и недиссоциированных молекул. Вторая подгруппа (ионные ассоциаты) - это электролиты, которые в растворах существуют как в виде простых ионов, так и ионных ассоциатов (ионных пар, тройников, квадрополей), т.е. образований, обусловленных электростатическим взаимодействием. Третья подгруппа - это комплексы различного вида (в их растворах наряду с простыми ионами имеются комплексные частицы).

Очевидно, что в зависимости от условий (концентрация раствора, его температура, свойства растворителя) один и тот же электролит может относиться к различным группам. Это принципиально важное обстоятельство позволяет строго рассчитывать количественные термодинамические характеристики электролитов.

Количественно процесс электролитической диссоциации характеризуется степенью диссоциации и константой диссоциации. Степень электролитической диссоциации равна отношению числа молекул, распавшихся на ионы n, к общему (исходному) числу растворенных молекул n.

 = n/n_общ.

Для уравнения диссоциации

A_nB_m  nA^m+ + mB^n-

константа диссоциации К_д. представляет собой константу равновесия:

З ависимость между константой диссоциации К_д., степенью диссоциации  и концентрацией раствора С определяется уравнением:

которое представляет собой закон разбавления Освальда. В тех случаях, когда   0.1, можно принять, что 1-  1, тогда:

К_д. = С²

Особенностью сильных электролитов является их полная электролитическая диссоциация в растворе, сопровождающаяся образованием гидратированных ионов и ионных пар. Последние отличаются от молекул тем, что ионы в них не соприкасаются непосредственно друг с другом, а разделены одним или несколькими слоями молекул воды, образуя с ними гидратные комплексы.

Современная теория сильных электролитов пользуется понятием «активность иона» для объяснения многообразия всех факторов, влияющих на свойства растворов сильных электролитов, таких как гидратация ионов и сила их электростатического взаимодействия, электропроводность, осмотическое давление, понижение давления пара и температуры кристаллизации, повышение температуры кипения и некоторые другие.

Активность иона - это доля ионов вещества, которая проявляет себя в действии, т.е. влияет на определенные свойства растворов сильных электролитов. Активность иона а пропорциональна концентрации иона С и для бинарных электролитов определяется выражением:

a = fC,

где С - молярная концентрация электролита; а f - коэффициент активности иона.

Если при диссоциации электролита (BaCl₂, AlCl₃, Na₃PO₄ и др.) из одной молекулы образуется n ионов какого-либо одного вида, то:

а = fCn

Активность ионов можно считать равной их концентрации лишь в сильно разбавленных растворах.

Активность ионов зависит не только от их концентрации, но также от концентрации других ионов, присутствующих в растворе. Суммарное влияние смеси различных ионов в растворе на активность каждого из них определяется с помощью ионной силы раствора , которая зависит от концентраций и зарядов всех ионов, находящихся в растворе, и является мерой электростатического взаимодействия между ними.

И онной силой раствора называется полусумма произведений концентраций каждого иона данного раствора на квадрат его заряда.

К оэффициент активности иона f в зависимости от  определяется по формуле Дебая-Хюккеля:

где Z - заряд иона.

Д ля растворов с ионной силой менее 0,01 можно пользоваться приближенной формулой: