Раздел 2. Основные закономерности протекания химических реакций

Тема 2.1. Элементы термодинамики и закономерности протекания химических реакций.

Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. Экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения. Закон Гесса и его следствия. Стандартные энтальпии. Расчеты по термохимическим уравнениям. Понятие об энтропии. Стандартные энтропии. Расчет изменения энтропии в химических процессах.

Понятие об энергии Гиббса и ее изменении как меры реакционной способности. Энтальпийный и энтропийный факторы процесса. Стандартная энергия Гиббса. Использование изменения энергии Гиббса для сравнения химических свойств веществ.

Литература: 1, 4, 5.

Тема 2.2. Химическая кинетика. Химическое равновесие.

Химическая кинетика. Скорость реакции. Скорость реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действия масс. Константа скорости. Молекулярность и порядок реакции.

Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант–Гоффа. Энергия активации. Понятие об активированном комплексе. Зависимость скорости реакции от катализатора.

Связь константы равновесия со стандартным изменением энергии Гиббса в реакции. Химическое равновесие. Необратимые и обратимые процессы. Принцип Ле-Шателье. Влияние температуры, давления и концентрации реагентов на смещение равновесия. Значение вопросов химической кинетики в профессиональной деятельности.

Литература: 1, 4, 5.

Раздел 3. Растворы и их свойства

Тема 3.1. Растворы – общие свойства.

Классификация растворов. Растворимость.

Разбавленные растворы неэлектролитов. Осмотическое давление. Уравнение Вант–Гоффа. Давление насыщенного пара над раствором: закон Рауля. Температура кипения и кристаллизации. Криоскопия и эбулиоскопия.

Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации слабых электролитов. Закон разбавления Оствальда. Ионные реакции. Условия смещения ионных реакций. Произведение растворимости. Электролитическая диссоциация молекул воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН.

Гидролиз солей. Степень гидролиза, ее зависимость от концентрации и температуры. Константа гидролиза. Применение и значение растворов в материаловедении.

Литература: 1, 4, 5.

Раздел 4. Окислительно-восстановительные процессы. Их применение

Тема 4.1. Окислительно–восстановительные процессы.

Окислительно–восстановительные процессы. Понятие о степени окисления. Важнейшие окислители и восстановители. Связь окислительно–восстановительной способности вещества с положением элемента в периодической системе. Классификация окислительно–восстановительных реакций (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования). Составление уравнений окислительно–восстановительных реакций. Использование окислительно-восстановительных процессов в технологии и модификации материалов различных групп.

Литература: 1, 4, 5.

Тема 4.2. Электрохимические процессы. Гальванические элементы. Коррозия.

Понятие об электродных потенциалах. Медно–цинковый гальванический элемент. Электродвижущая сила. Водородный электрод. Ряд напряжений металлов. Расчет электродных потенциалов по уравнению Нернста.

Коррозия и защита металлов. Химическая и электрохимическая коррозия металлов. Анодные и катодные процессы, протекающие при электрохимической коррозии металлов. Методы защиты металлов от коррозии (металлические покрытия, катодная и протекторная). Вопросы экономики и экологии, связанные с коррозией металлов.

Литература: 1, 4, 5.