Билет 3

Химические свойства металлов.Основным химическим свойством металлов является способность их атомов легко отдавать свои валентные электроны и переходить в положительно заряженные ионы. Типичные металлы никогда не присоединяют электронов; их ионы всегда заряжены положительно. Легко отдавая при химических реакциях свои валентные электроны,типичные металлы являются энергичными восстановителями. Способность к отдаче электронов проявляется у отдельных металлов далеко не в одинаковой степени. Чем легче металл отдает свои электроны, тем он активнее, тем энергичнее вступает во взаимодействие с другими веществами.Вытеснение одних металлов из их соединений другими металлами впервые было подробно изучено русским ученым Бекетовым, расположившим металлы по их убывающей химической активности в так называемый «вытеснительный ряд». В настоящее время вытеснительный ряд Бекетова носит название ряда напряжений. Хим свойства переходных металлов Химические свойства. Электроотрицательность и энергии ионизации металлов первого переходного ряда возрастают в на¬правлении от хрома к цинку. Это означает, что металлические свойства элементов первого переходного ряда посте¬пенно ослабевают в указанном направлении. Такое изменение их свойств проявляется и в последовательном возрастании окислительно-восстановительных потенциалов с переходом от отрицательных к положительным значениям.

Билет 4

Стандартный водородный электрод — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах. Водородный электрод (ВЭ) представляет собой пластинку или проволоку из металла, хорошо поглощающего газообразный водород (обычно используют платину или палладий), насыщенную водородом (при атмосферном давлении) и погруженную в водный раствор, содержащий ионы водорода. Потенциал пластины зависит от концентрации ионов Н+в растворе. Электрод является эталоном, относительно которого ведется отсчет электродного потенциала определяемой химической реакции. При давлении водорода 1 атм., концентрации протонов в растворе 1 моль/л и температуре 298 К потенциал ВЭ принимают равным 0 В. При сборке гальванического элемента из ВЭ и определяемого электрода, на поверхности платины обратимо протекает реакция:

2Н+ + 2e− = H2

то есть, происходит либо восстановление водорода, либо его окисление — это зависит от потенциала реакции, протекающей на определяемом электроде. Измеряя ЭДС гальванического электрода при стандартных условиях (см. выше) определяют стандартный электродный потенциал определяемой химической реакции.

ВЭ применяют для измерения стандартного электродного потенциала электрохимической реакции, для измерения концентрации (активности) водородных ионов, а также любых другихионов. Применяют ВЭ так же для определения произведения растворимости, для определения констант скорости некоторых электрохимических реакций.

Билет 5

Величина равновесного электродного потенциала данного металла зависит от концентрации его ионов в растворе. Если пластинку любого металла, например, цинка погрузить в воду, то ионы цинка, образующих кристаллическую решетку металла, под действием полярных молекул воды гидратуються, связь их с решеткой ослабляется, и некоторая их количество, отрываясь от металла, перейдет в воду, а на металле останется эквивалентное количество электронов:

Zn = Zn 2 + + 2e -

Между катионами металла перешли в воду, и отрицательно заряженной пластинкой возникает электростатическое притяжение, которое предопределяет обратный процесс - переход ионов металла на пластинку; в системе устанавливается химическое равновесие.Ионы цинка переходят из пластинки в раствор и оседают из раствора на пластинке с одинаковой скоростью. На границе между металлом и раствором образуется двойной электрический слой и возникает скачок потенциала. Чем крепче кристаллическая решетка металла, тем труднее иона металла перейти в раствор. Чем больше величина теплоты гидратации, тем легче ионам перейти в раствор. Следовательно, при соприкосновении металла с водой его ионы находятся под действием двух конкурирующих сил.Если жидкость - вода, то для всех металлов в качественном отношении картина будет однозначным: металл заряжается отрицательно, слой жидкости, прилегающий к нему, положительно. Иная картина наблюдается в случае, если металлическую пластинку погрузить в раствор соли этого металла. Если металл неактивный, то будет преобладать процесс осаждения ионов из раствора, и пластинка такого металла приобретает положительный заряд.Так что при погружении металлической пластинки в раствор собственной соли на месте соприкосновения металла с раствором возникает скачок потенциала, величина и знак которого зависят от химической природы металла и от активности его ионов в растворе. Электродные потенциалы металлов измеряются относительно электродного потенциала водорода, принятого условно за нуль.

Билет 6

Можно создавать искусственные условия для измерения кол-во хар-ки которую называют: равновесный окислительно-востоновтельный потенциал пары. ОВП-разность электронных потенциалов между металлом платиной и электролитом, который возникает за счет протекание в электролите ОВР . Чем выше “+” значение ОВП тем более сильным яв-ся окислитель и слабее восстановитель.

ДЛЯ СЕБЯ МОЖЕТЕ ЧТО ТО ДОБАВИТЬ ИЛИ УДАЛИТЬ.

НА 6 БИЛЕТ в интернете ничего не было, было в лекции….вот из лекции и напечатали.

Билет 7.

Пока хз :D

Билет 8.

Электролиз - это окислительно-восстановительная реакция, которая протекает под действием и при участии электрического тока.Законы Фарадея количественно описывают закономерности, наблюдающиеся при электролизе - процессе превращения различных веществ при прохождении электрического тока через электролит. Первый закон: масса m вещества, выделившегося на электроде, пропорциональна количеству электричества (заряду Q), прошедшего через электролит: m = kQ, где k - коэффициент пропорциональности, называемый электрохимическим эквивалентом вещества и зависящий от природы вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении заряда, равного 1 Кл, и выражается в кг/Кл. Элементы, проявляющие в химических соединениях различную валентность, имеют несколько значений электрохимического эквивалента.Второй закон: электрохимические эквиваленты различных веществ прямо пропорциональны их химическим эквивалентам:

,где A/n - химический эквивалент;

A - атомная или молекулярная масса ионов, нейтрализующихся на электроде;

n - валентность иона;

F - некоторая постоянная величина, называемая числом Фарадея, одинаковая для всех веществ ( одновалентных).

Законы Фарадея можно выразить одним соотношением - объединенным законом Фарадея:

,где I - сила тока;

t - время прохождения тока.

Из объединенного закона Фарадея следует, что число Фарадея равно заряду, при прохождении которого через электролит на электроде выделяется 1 моль вещества в расчете на единицу валентности этого вещества. Опытным путем было установлено, что F = 96,5 кКл/моль.

Объединенный закон Фарадея можно вывести, исходя из представлений о том, что каждый ион при электролизе переносит заряд q, кратный некоторому элементарному заряду е: q = nе, где n - валентность иона. Полный заряд, перенесенный N ионами, равен: Q = Nq = Nne. Если mо - масса одного иона, то вся масса вещества, выделившегося на электроде:где NА = 6,023•1023 моль-1.

Таким образом, мы получаем объединенный закон.При этом число Фарадея оказывается равным F = NAe. Именно по этой формуле еще в 1874 г. был вычислен элементарный заряд - заряд электрона:e = 96,5Ч103 /(6,023Ч1023) = 1,6Ч10 -19 Кл.

Законы Фарадея были проверены в различных условиях электролиза: при больших и малых силах тока, при высоких и низких температурах, при различных давлениях, при одновременном выделении нескольких веществ на электродах, при проведении электролиза в различных растворителях и в расплавах, при различных концентрациях электролита. Отклонения от закона Фарадея, которые иногда наблюдаются, объясняются тем, что в некоторых электролитах кроме ионной проводимости присутствует еще и электронная проводимость.