- •Тема 1.1. Основи хімічної термодинаміки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
- •Тема 1.2. Фазова рівновага та вчення про розчини. . . . . . . . . . . . ..27
- •Тема 1.3 Електрохімія. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
- •Тема 1.1. Основи хімічної термодинаміки план
- •1. Зміст та основні поняття термодинаміки
- •2. Перше начало термодинаміки. Ентальпія
- •3. Закон гесса
- •Наслідки закону Гесса
- •Кількість енергії, що витрачається різними категоріями людей
- •4. Друге начало термодинаміки
- •5. Термодинамічні потенціали і фактори
- •Типи реакцій та умови їх протікання в залежності від
- •6. Розрахунок термодинамічних потенціалів в хімічних реакціях
- •Термодинамічні властивості деяких речовин
- •Тим, хто хоче знати більше Термодинаміка біохімічних процесів
- •Контрольні запитання
- •Тема 1.2. Фазова рівновага та вчення про розчини план:
- •1. Загальна характеристика розчинів
- •2. Розчини газів в рідинах. Закон генрі
- •Розчинність газів у воді при різних температурах, м3 газу/м3 води
- •Розчинність твердих речовин в рідинах
- •4. Дифузія і осмос в розчинах. Закон вант-гоффа
- •Явище осмосу. Закон вант - гоффа
- •Практичне значення осмосу
- •5. Тиск пари над розчинами. Закон рауля
- •6. Температура кристалізації і кипіння розчинів
- •Кріоскопічні і ебуліоскопічні сталі для деяких розчинників
- •7. Фазові переходи. Фазова рівновага
- •Класифікація гетерогенних систем
- •Тим, хто хоче знати більше розчинники, їх характеристика
- •Контрольні запитання.
- •Тема 1.3. Електрохімія електрична провідність розчинів. План
- •Предмет електрохімії
- •2. Електропровідність розчинів електролітів,
- •Вимірювання електропровідності
- •3. Електродний потенціал. Рівняння нернста
- •Ряд стандартних електродних потенціалів
- •С тандартні електродні та окисно-відновні потенціали у водних розчинах при 298к
- •4. Класифікація електродів
- •Класифікація електродів
- •Тим, хто хоче знати більше електрохімічні елементи
- •Контрольні запитання:
- •Тема 1.4. Хімічна кінетика і каталіз план
- •1.1. Природа речовин, що реагують
- •1.2. Агрегатний стан речовин
- •1.3. Площа поверхні зіткнення речовин, що реагують
- •1.4. Вплив тиску
- •1.5. Концентрація реагуючих речовин
- •2. Залежність швидкості реакції від температури
- •3. Складні реакції. Ланцюгові реакції
- •Ланцюгові реакції
- •4. Фотохімічні реакції
- •Каталіз і каталізатори
- •Ферментативний каталіз
- •Тим, хто хоче знати більше вплив температури на швидкість біологічних процесів
- •Література
Ряд стандартних електродних потенціалів
Метал |
K |
Na |
Mg |
Al |
Zn |
Fe |
Cd |
Co |
Ni |
Рв |
Н2 |
Стандарт-ний потенціал, В |
-2,92 |
-2,71 |
-2,36 |
-1,66 |
-0,76 |
-0,44 |
-0,40 |
-0,28 |
-0,25 |
-0,13 |
0,0 |
Метал |
|
Cu |
Ag |
Au |
|
|
|
|
|
|
|
Стандарт-ний потенціал, В |
|
+0,34 |
+0,8 |
+1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
Знаючи стандартний електродний потенціал металу, можна розрахувати за рівнянням Нернста його електродний потенціал при будь-якій концентрації іонів в розчині.
Наведені в табл. 1.9 значення Е0 – це кількісні характеристики відомого з курсу загальної хімії ряду напруг. Кожний метал витісняє з розчинів солей метали, розміщені у таблиці нижче нього. Для неметалів порядок витіснення зворотний: нижче розміщений неметал витісняє з водних розчинів сполук розміщений вище. Таким чином можна сказати: іони літію є найслабшими, а атоми фтору найсильнішими окисниками; атоми літію є найсильнішими, а іони фтору найслабшими відновниками.
Таблиця стандартних електродних потенціалів має широке застосування: її використовують для розрахунку електрорушійних сил гальванічних елементів, передбачення можливості протікання та розрахунку констант рівноваги різних хімічних реакцій та ін.
Таблиця 1.10
С тандартні електродні та окисно-відновні потенціали у водних розчинах при 298к
4. Класифікація електродів
Електроди класифікують за типом електродної реакції, що протікає на їх поверхні. Насамперед розрізняють електроди першого та другого роду.
Електроди першого роду – це металеві чи неметалеві пластинки, занурені у розчин одноіменних іонів. На їх поверхні здійснюється оборотний процес Ме → Меn + + ne-, тобто такі електроди є оборотні до катіона. До електродів першого роду відносяться і газові електроди – це металевий провідник, який є в контакті з газом і розчином, що містить відповідні іони. Металевий провідник адсорбує на своїй поверхні газ, який бере участь в електродній реакції. Найкраще функції металевого провідника виконує платина, яка найчастіше застосовується в газових електродах. Для збільшення поверхні електрода її покривають губчастим шаром – так званою платиновою черню.
Електрод другого роду – це метал, покритий шаром важкорозчинної солі цього ж металу і занурений у розчин легкорозчинного електроліту, що містить ті ж аніони, як і важкорозчинна сполука. Схематично цей електрод можна зобразити: Ме, МеА/Аn -. Метал пластини взаємодіє з аніоном легкорозчинної солі з утворенням важкорозчинної солі Ме + Аn - = МеА + ne-, в результаті чого на електроді виникає потенціал і змінюється товщина шару важкорозчинної солі. Електроди другого роду оборотні відносно аніона і їх потенціал залежить від концентрації аніонів легкорозчинної солі.
Окрему групу складають окисно-відновні електроди та іонселективні (мембранні) електроди.
Таблиця 1.11