- •1. Атом, изотоп, химический элемент, вещество ( простое, сложное, реальное, раствор, смесь).
- •2. Способы выражения состава раствора. Концентрация (молярная, моляльная, массовая доли).
- •3. Квантово-механическая модель атома, квантовые числа, типы атомных орбиталей.
- •4. Основные принципы заполнения Атомных Орбиталей электронами. Принцип Паули, правило Хунда.
- •5. Периодическая система элементов (псэ). Закономерности изменения радиуса атомов химических элементов и электроотрицательности в периодах и группах псэ.
- •6. Химическая связь: природа, основные виды и свойства.
- •1. Энергия связи.
- •3. Валентный угол.
- •4. Полярность.
- •5. Дипольный момент.
- •7. Валентность, степень окисления атома элемента в химическом соединении.
- •8. Ковалентная связь. Насыщаемость, направленность. Строение, структурные формулы. Св-ва веществ.
- •9. Ионная связь, ее свойства. Строение и св-ва веществ с ионной связью. Примеры веществ с ионной связью.
- •10. Металлическая связь и ее свойства. Строение и свойства веществ с металлической связью.
- •11. Типы химических превращений. Уравнения химических реакций в ионно-молекулярной форме.
- •12. Основные законы термохимии ( закон Гесса, закон Лавуазье-Лапласа) и следствия из них.
- •13. Стандартная энтальпия образ в-ва (сложного, простого). Теплов эффект хим превращения, расчет.
- •14. Стандартная энтропия вещества (простого, сложного). Расчет изменения энтропии в химической реакции.
- •6 Частиц (6 ионов):
- •15. Опр направления хим р-ции по термодинамич ф-циям состояния. Энергия Гиббса, расчет.
- •16. Обратимые реакции. Хим равновесие. Закон действующих масс. Константы равновесия
- •17. Равновесие диссоциации слабых к-т и основ. Константа диссоци. З-н разбавления Оствальда. Расчет рН.
- •18. Равновесие гидролиза солей. По катиону,по аниону, рН водных р-ров солей, константа гидролиза.
- •19. Пр малорастворимых соединений . Расчет р-римости соли и концентрации ионов по значению пр.
- •20. Уравнение скорости простой и сложной химической реакции. Порядок и молекулярность реакции.
- •21. Еа. Р-ии между какими частицами идут с заметной V при ну, какие р-ции требуют инициирования?
- •22. Зависимость скорости реакции от температуры ( уравнение Аррениуса, правило Вант-Гоффа).
- •23. Катализ. Гомогенный, гетерогенный и ферментативный катализ.
- •24. Комплексные соединения. Типичные комплексообразователи и лиганды. Координационное число.
- •25. Константа нестойк. Расчет концентрац ионов ко и лигандов в растворе комплексной соли по Кн.
- •26. Химические свойства комплексных солей
- •27. Растворы. Физико-хим взаимодействия в растворах. Сольватация, гидратация, ассоциация, диссоциация.
- •28. Коллигативные свойства растворов. Осмос. Закон Вант-Гоффа.
- •29. Коллигативные св-ва р-ров. Ткип и Тзамерз р-ров. Следствия из з-на Рауля. Определение состояния вещества в р-ре (электролит, неэлектролит, ассоциат) по коллгативным свойствам.
- •30. Коллоидные растворы. Дисперсные системы, классификация, области их применения.
- •31. Строение мицеллы. Правило Пескова-Фаянса. Адсорбция. Св-ва коллоидных р-ров (агрегативная и кинетическая устойчивость, седиментация, коагуляция, оптические и электрические).
- •32. Методы получения и разрушения коллоидных систем.
- •33. Окислительно-восстановительные сис. Степ окисл. Процессы ок и вос. Пр типичных ок и восстанов.
- •34. Ур-ия ок-восст р-ций. Метод электронного баланса. Пр влияния среды (рН) на ок- восст превращ.
- •35. Окислительно-восстановительная двойственность на примере н2о2 и NaNo2.
- •36. Электрохимические процессы. Двойной электрич слой на границе электрод/электролит.
- •37. Типы электродов (I рода (Ме и НеМе); газовые электроды (водородный и кислородный); ок-вос электроды). Ур-ние Нернста для электрод потенциала. Стандарт водородный электрод как.
- •38. Гальванические элементы. Электродвижущая сила (эдс) гальванических элементов. Токообразующая реакция гальванических элементов.
- •39. Обратимые гальванические эл-ты (аккумуляторы), необратимые гальванические эл-ты (сухие элементы).
- •1) Прямой процесс(работа, т.Е. Получение эл. Тока )
- •2) Обратный процесс(приобретение эл. Энергии (зарядка))
- •2) Обратный процесс
- •40. Коррозия. Хим и электрохим коррозия Ме. Электрохим коррозия Ме в кислой среде ( Fe/Zn и Fe/Sn).
- •41. Методы защиты от коррозии. Защитные покрытия, катодная и протекторная защита от коррозии.
- •42. Лантаноиды (4-f элементы). Особенность электронного строения. Лантаноидное сжатие. Лантаноиды с переменной степенью окисления.
- •43. Свойства соединений церия и европия в разных степенях окисления. Получение и области применения.
- •44. Актиноиды (5-f элементы). Особенность электронного строения. Актиноидное сжатие. Изменение степени окисления в ряду актиноидов.
- •45. Свойства урана и его соединений в разных степенях окисления. Получение и области применения.
- •1.Свойства гидроксидов:
- •46. Свойства тория и его соединений. Получение и области применения.
- •47. Радиоактивность и радиохим превращения веществ. Стабильные и нестабильные изотопы. Применение.
- •48. Основные виды ионизирующего излучения.
- •49. Реакции радиоактивного распада. Период полураспада. Ядерные реакции.
- •50. Современные методы разделения и очистки веществ на примерах очистки воды, воздуха, извлечения и разделения актиноидов. Химические методы, ионообменная сорбция, экстракция.
45. Свойства урана и его соединений в разных степенях окисления. Получение и области применения.
92U[.. 6s26p6] 5f36d17s27p0Переменные степени окисления: +3,+4, +5,+6
U3O8– урановая смола
Физические свойства: 92U: период полураспада 4*109 лет,tплавления 1130, плотность 19,5 гр/см3
Химические свойства:
Явл. активным Ме, активным восстановителем. По активности уступают только щелочным, щелочно-земельным и Ln
а)Взаимодействует практически со всеми неметаллами:
U + O2 = U3 +4 O8 +6 ; U + N = UN ; U + 3F2 = UF
б) С водой и кислотами неокислителями, т.к. электродный потенциал урана больше, чем у кислорода, то он легко вытесняет водород из воды:
U + 4H2O = U(OH)4 + 2H2 ; U + 2H2SO4 = U(SO4)2 + 2H2
в) С кислотами и окислителями, при этом сами окисляются до своей максимальной степени окисления.
U + 4HNO3 = UO2(NO3)2 + 2NO + 2H2O
г) С щелочами
U+Na(OH)
Cвойства соединений U(+4)
Проявляет только основные св-ва. Реагирует с кислотами UO2 +HNO3U(NO3)4 +H2O)
1.Свойства гидроксидов:
U(OH)4– проявляет толькоосновные свойства и является слабым окислителем, реагирует с кислотами, не реагирует с основаниями.
U(OH)4 +4HCl = UCl4 + 4H2O ; U(OH)4 + NaOH
Легко образует комплексы анионного типа с КЧ=8. СпособностьU(+4) образовывать комплексы используется для его отделения от РЗЭ.
Растворимость солей. Хорошо растворимые соли сильных кислот и комплексные соли (U(SO4)4,UCl4,UO2(NO3)2,Na[U(CO3)4]). Малорастворимые гидроксиды и соли слабых кислот (U(OH)4,UF4,U(CO3)2,UOCO3,USiO4,U3(PO4)4.
Термическое разложениемалорастворимых соединений:
U(OH)4 = UO2 + H2O
U(C2O4) = UO2 + 2CO + 2CO2
U(CO3)2 = UO2 + 3CO2
Гидролиз:
а) растворимых солей
U(NO3)4 + 2H2OU(OH)2NO3 + 2HNO3 ; UO(NO3)2UO + 2HNO3 ; UO(NO3)2 + Na2CO3UCO3 + 2NaNO3
б) гидролиз карбидов(соединения, полученные при взаимодействии с углеродом)
UC + H2O U(OH)4 + CH4 ; UC2 + H2O U(OH)4 + C2H4
в реакции ОВР, т.к. имеет переменные степени окисления: от +3 до +6.
U+4 (SO4)2 + ZnU+3 2 (SO4)3 + ZnCO3
U+4(SO4)2 +MnO2UO2SO4 +MnSO4
Особые свойства соединений U(+6):
В водных растворах катион U(+6) не существует, в результате гидролиза переходит вUO22+
UCl6 + H2OU(OH)4Cl2 + 4HCl
Амфотерные свойства гидролиза: уран диссоциирует и как кислота (при pH>7) и как основание (приpH<7).
UO2 + 2OH UO2(OH)2H2ClO42H + UO4
UO2(OH)2 + H2SO4UO2SO4 + 3H2O
2UO2(OH)2 + 2NaOHNaU2O7 + 3H2O
Вывод:
для U(+6) в водных растворах характерны 2 формы существования соединений:
1) в кислых растворах – катионная, 2) в щелочных растворах – анионная
Растворимые соли: UO2(NO3)2,UO2SO4,UO2Cl2,UOF2
Комплексные соединения: Na4[UO2(CO3)3]
Нерастворимые: UO2(OH)2, Me2U2O7, MeUO4 (где Me – Na, K, Rb, NH4)
Под действием восстановителей U(+6) может менять свою степень ркисления.
U+6O2SO4 + Zn + 2H2SO4U+4(SO4)2 + ZnSO4
Получение и применение U и его соединений:
Отделение Uот основной массы примесей можно осуществить методои карбонатной очистки. Карбонатная очистка – обработка раствором карбоната натрия (сода).
В результате карбрноатной очистки осн. Элементы (U,Th) переходят в раствор в форме КС а примеси сопутствующих элементов, в том числе и радиоактивных, осаждаются в виде нерастворимых соеднений.