Оглавление:

Билет №1

Билет №2

Билет №3

Билет №4

Билет №5.

Экзаменационный билет № 1

1. Физико-химическая теория растворов, энергетика процесса растворения. Механизм растворения.

2. Понятие об электролизе. Сходство и различие процессов в гальванических элементах и при электролизе.

Ответ:

Растворы гомогенные системы, состоящие из двух или более компонентов, состав которых можно изменять в некоторых пределах без нарушения однородности (твердые, жидкие, газообразные).

Растворение — переход молекул вещества из одной фазы в другую (раствор, растворенное состояние). Происходит в результате взаимодействия атомов (молекул) растворителя и растворённого вещества и сопровождается увеличением энтропии при растворении твердых веществ и её уменьшением при растворении газов. При растворении межфазная граница исчезает, при этом многиефизические свойства раствора (например, плотность, вязкость, иногда - цвет, и другие) меняются.

Растворение - сложный физико-химический процесс. Растворение – самопроизвольный процесс (G < 0).

фазовый переход Нф.п. > 0, Sф.п. > 0

сольватация Hсольв. < 0, Sсольв. < 0

H = Hф.п. + Hсольв.

S = Sф.п. + Sсольв.

Электролиз – окислительно-восстановительные процессы, протекающие на электродах под действием электрического тока, подаваемого от внешнего источника.

При рассматривании ГЭ мы говорили, что на электродах самопроизвольно ( из-за разности Е⁰) протекают Ox-Red реакции причем Ox и Red разделены в пространстве. Освободившиеся в реакции окисления электроны переходят в зону восстановления через внешнюю цепь. Так, в ГЭ Pt, H₂/H₂SO₄/O₂, Pt

А(-) H₂ → 2H⁺ + 2e (окисление)

К(+) ½O₂ + 2H⁺ + 2e → H₂O (восстановление)

――――――――――――――

H₂ + ½O₂ → H₂O

Этот процесс происходит в ГЭ самопроизвольно ∆G⁰_р-ции = -237,3 кДж/моль.

Поэтому поток электронов перемещается во внешней цепи и обуславливает взаимосвязь полуреакций окисления и восстановления.

Если с помощью внешнего источника тока обеспечить обратное протекание электронов, тогда они, поступая к водородному электроду, примут участие в процессе восстановления, а на другом электроде пойдет процесс окисления:

К(-) 2H⁺ + 2e → H₂

A(+) H₂O → ½O₂ + 2H⁺ + 2e

―――――――――――――

H₂O → H₂ + ½O₂

Для этого процесса ∆G⁰_р-ции = 237,3 > 0 следовательно, при стандартных условиях самопроизвольно не идет.

Т. о. при электролизе реакции электродов в отличие от ГЭ поменялись : водородный – К(-), кислородный А(+), что обусловлено обратным направлением тока.

Экзаменационный билет № 2

1. Способы выражения концентрации растворов.

2. Скорость химической реакции: средняя и истинная. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагентов. Закон действующих масс для простых гомогенных и гетерогенных реакций.

Ответ:

Концентрация раствора.

Молярная концентрация (С) – число молей растворенного вещества в одном литре раствора.

Моляльная концентрация (С_m) – число молей растворенного вещества в одном килограмме растворителя.

П роцентная концентрация (ω) – число граммов растворенного вещества в 100 граммах раствора.

Скорость реакции.

С корость реакции изменение концентрации реагентов или продуктов реакции в единицу времени

Средняя скорость – конечное изменение концентрации с₂-с₁, относящееся к промежутку времени t₂-t₁

Истинная (мгновенная) скорость – первая производная концентрации по времени

Скорость реакции зависит:

• от природы реагирующих веществ

• от температуры

• от концентрации

• от давления (для газов)

• от катализатора

• от площади соприкосновения (для гетерогенных реакций)

• от среды (для реакций в растворах)

• от формы сосуда (для цепных реакций)

Основной постулат химической кинетики

1867 г. Гульдберг, Вааге – закон действующих масс:

скорость элементарной реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов

aA + bB → сС + dD

V=k[A]^a[B]^b

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 3

1. Понятие о дисперсных системах. Дисперсная фаза, дисперсионная среда. Классификации и примеры дисперсных систем.

2. Защитные покрытия металлов от коррозии. Анодные и катодные покрытия.

Ответ:

Дисперсными называют такие системы, в которых одно или несколько веществ в виде мелких частиц распределены в другом веществе.

При этом распределяемое вещество принято называть дисперсной фазой, а вещество, в котором происходит распределение, - дисперсной средой.

Дисперсные системы	Размеры частиц дисперсной системы	Устойчивость и гомогенность системы
Грубодисперсные (суспензии, взвеси)	10-3…10-5 см (10…0,1 мкм)	Неустойчивы, гетерогенны
Тонкодисперсные (коллоидные растворы)	10-5…10-7 см (0,1…0,001 мкм)	Довольно устойчивы, микрогетерогенны
Молекулярно-дисперсные (истинные растворы)	~10-8 см (размер молекул и ионов)	Весьма устойчивы, гомогенны

Дисперсная среда	Дисперсная фаза	Примеры
Газ	газ жидкость твердое тело	газовые смеси (воздух) туманы, облака пыль, дым
Жидкость	газ жидкость твердое тело	пена эмульсии (молоко, кремы, мази), суспензии, взвеси (глина в воде)
Твердое тело	газ жидкость твердое тело	твердые пены(пенопласты, пемза, пеностекло) твердые эмульсии (вода в парафине, жемчуг) сплавы, твердые растворы

Защитные покрытия:

Металлические

Химические

Неметаллические

- Неорганические (эмали)

- Органические (лаки, краски, пластмассы, смолы, битум, асфальт)

Анодное покрытие – покрытие металлом, с более отрицательным потенциалом

Оцинкованное железо

А(–) Zn – 2e^– → Zn²⁺

K(+) (Fe) 2H⁺ + 2e^– → H₂

Катодное покрытие – покрытие металлом, с более положительным потенциалом

Луженое железо

А(–) Fe – 2e^– → Fe²⁺

K(+) (Sn) 2H⁺ + 2e^– → H₂