- •Предмет химической термодинамики. Термодинамические системы, виды термодинамических систем, параметры состояния, параметры процесса
- •Первый закон термодинамики. Функции состояния системы и их свойства.
- •Закон Гесса. Следствия из закона Гесса. Тепловые эффекты химических процессов и методы их вычисления. Стандартные энтальпии образования и сгорания веществ.
- •4. Предмет химической кинетики. Скорость химических реакций и факторы ее определяющие. Закон действия масс.
- •5. Влияние температуры на скорость химической реакции:
- •6. Понятия о катализе, катализаторах и ингибиторах. Природа
- •7. Практическое использование гетерогенного катализа на примере производства аммиака или серной кислоты.
- •8. Биологические катализаторы и их особенности. Явление комплементарности.
- •9. Колебательные реакции. Реакция Белоусова-Жаботинского.
- •10. Фазовое равновесие. Правило фаз.
- •Уравнение Гиббса
- •11. Понятия об обратимых и необратимых химических процессах, химическом равновесии. Константа равновесия и ее вычисление.
- •12. Принцип Ле Шателье и его использование для управления химико-технологическими процессами.
- •13. Основные законы стехиометрии. Атомные и молекулярные массы, количество вещества, молярная масса и молярный объем, плотность одного газа по отношению к другому, парциальное давление газа.
- •1. Закон сохранения массы веществ:
- •14. Материальный баланс химического процесса. Понятие о выходе.
- •15. Химический эквивалент. Количество вещества эквивалентов, число эквивалентности для различных типов реакций. Закон эквивалентов.
- •16. Периодический закон Менделеева, историческая и современная формулировка. Физический смысл порядкового номера элемента. Явление периодичности и электронная структура атомов
- •17. Квантовые числа и порядок заполнения энергетических уровней и орбиталей в атомах. Правила Клечковского
- •1. Принцип Паули
- •3. Принцип минимума энергии (Правила в.М. Клечковского, 1954)
- •18. Методы моделирования химических связей: метод валентных связей и метод молекулярных орбиталей.
- •19. Количественная оценка полярности связи и полярности молекулы.
- •20. Растворы и их природа. Способы выражения состава растворов (молярная концентрация, массовая доля растворенного вещества).
- •21. Растворы неэлектролитов и их свойства. Закон Генри.
- •22. Законы Рауля. Вычисление температур кипения и замерзания растворов.
- •Повышение температуры кипения растворов
- •23. Осмос. Роль осмоса в природе и технике. Вычисление осмотического давления.
- •24. Теория электролитической диссоциации. Изотонический коэффициент, степень диссоциации, константа диссоциации электролита.
- •2 Ch3cooh ↔ (ch3cooh)2
- •25. Вода как растворитель. Использование воды в технологических процессах. Процесс водоподготовки.
- •26. Ионное произведение воды, водородный показатель. Регулирование водородного показателя в технологических процессах.
- •27. Произведение растворимости. Управление растворимостью веществ.
- •28. Дисперсные системы. Строение, классификация, молекулярно-кинетические и оптические свойства дисперсных систем.
- •29. Строение мицелл золя. Электрокинетические явления (электрофорез и электроосмос) и их практическое использование.
- •30. Агрегативная устойчивость и коагуляция дисперсных систем. Методы разрушения дисперсных систем.
- •31. Методы формообразования, основанные на использовании свойств дисперсных систем.
- •32. Виды адсорбции и их использование в технологических процессах. Использование адсорбции в водоподготовке.
- •33. Эффект адсорбционного понижения прочности и облегчения деформации твердых тел (эффект Ребиндера).
- •34. Электрохимические системы. Межфазный скачек потенциала. Стандартные электродные потенциалы и их измерение.
- •35. Электрохимический ряд напряжений. Уравнение Нернста.
- •36. Гальванические элементы. Вычисление эдс. Современные химические источники тока.
- •37. Электролиз. Количественные расчеты с использованием законов Фарадея.
- •38. Гальванопластика и гальваностегия как примеры технического использования электролиза.
- •39. Коррозия металлов и ее типы. Механизм электрохимической коррозии и методы борьбы с ней.
- •40. Полимеры и олигомеры. Зависимость свойств полимерных материалов от состава и структуры. Использование полимерных материалов в современных технологических процессах. Переработка полимеров.
- •41. Качественный и количественный анализ. Аналитический сигнал. Их роль в технологических процессах.
- •42. Физико-химический анализ. Физический анализ. Их роль в технологических процессах.
6. Понятия о катализе, катализаторах и ингибиторах. Природа
катализа.
Катализом называется изменение скорости химической реакции под действием веществ, химический состав и количество которых в результате реакции остаются неизменными. Эти вещества получили название катализаторов.
Скорость химической реакции в присутствии катализаторов может увеличиваться или уменьшаться. В первом случае говорят о положительном, во втором — об отрицательном катализе. Отрицательный катализ часто называют ингибированием, а вещества, вызвавшие его, — ингибиторами.
7. Практическое использование гетерогенного катализа на примере производства аммиака или серной кислоты.
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 (V2O5) → 2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Известно сотни веществ, ускоряющих окисление SO2 до SO3, три лучших из них в порядке уменьшения активности: платина, пятиокись ванадия и окись железа. При этом платина отличается дороговизной и легко отравляется примесями, содержащимися в газе SO2, особенно мышьяком. Окись железа требует высоких температур для проявления каталитической активности (выше 625 гр. C). Таким образом, ванадиевый катализатор является наиболее рациональным, и только он применяется при производстве серной кислоты.
8. Биологические катализаторы и их особенности. Явление комплементарности.
Ферме́нты — обычно белковые молекулы или молекулы РНК, ускоряющие химические реакции в живых системах. Реагенты в реакции, катализируемой ферментами, называются субстратами, а получающиеся вещества — продуктами. Ферменты специфичны к субстратам Ферментативная активность может регулироваться активаторами и ингибиторами.
Комплемента́рность — взаимное соответствие молекул биополимеров или их фрагментов, обеспечивающее образование связей между пространственно взаимодополняющими молекул или их структурных фрагментов вследствие супрамолекулярных взаимодействий (образование водородных связей, гидрофобных взаимодействий, электростатических взаимодействий заряженных функциональных групп и т. п.).
9. Колебательные реакции. Реакция Белоусова-Жаботинского.
Колебательные реакции – класс гомогенных каталитических окислительно-восстановительных периодических реакций. Одна из наиболее известных сегодня колебательных реакций была открыта в 1951 г. московским химиком Б.П. Белоусовым и изучена А.М. Жаботинским (реакция Белоусова-Жаботинского). Впоследствии был обнаружен обширный класс подобных колебательных реакций окисления органических веществ.
Реакция Белоусова—Жаботинского — класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентрация компонентов, температура и др.) изменяются периодически, образуя сложную пространственно-временную структуру реакционной среды.
10. Фазовое равновесие. Правило фаз.
Фазой называют группу однородных частей системы, обладающих одинаковым химическим составом и одинаковыми свойствами, но отграниченных от остальных частей системы поверхностью раздела.
Типы фазовых равновесий:
Тепловое равновесие означает, что все фазы вещества в системе имеют одинаковую температуру.
Механическое равновесие означает равенство давлений по разные стороны границы раздела соприкасающихся фаз. Строго говоря, в реальных системах эти давления равны лишь приближенно, разность давлений создается поверхностным натяжением.
Химическое равновесие выражается в равенстве химических потенциалов всех фаз вещества.
Пра́вило фаз (или правило фаз Гиббса) — соотношение, связывающее число веществ (компонентов), фаз и степеней свободы в гетерогенной системе.