
- •Вопрос 1),2),3): основные законы химии – сохранения массы, энергии, постоянства состава, Авогадро.
- •Вопрос 4): основные классы неорганических соединений.
- •Вопрос 5): Модель строения атома Резерфорда.
- •Вопрос 6): теория строения атома Бора. Недостатки этой теории.
- •Вопрос 7): принципы квантовой механики: дискретность энергии, корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности Гейзенберга.
- •Вопрос 8): уравнение Шредингера, основные идеи положенные в его основу. Смысл волновой функции.
- •Вопрос 9): Квантовые числа их значение и сущность.
- •Вопрос 10): понятие электронного уровня, подуровня, орбитали.
- •Вопрос 11): правила заполнения электронных уровней и подуровней.
- •Вопрос 12): s-,d-,p-,f-элементы. Положение в периодической системе и особенности электронного строения их атомов.
- •Вопрос 13): Закон Менделеева. Периодичность заряда и тд.
- •Вопрос 15),16),17),18),19),20),21),22),23): химическая связь. Виды хим. Связи. Энерг. Характеристики хим. Связи.
- •Вопрос 24): метод молекулярных орбиталей. Основные понятия.
- •Вопрос 25): описать методом мо некоторые соединения
- •Вопрос 26): Ионная связь, ее св-ва. Основные виды кристаллических решеток.
- •Вопрос 27): металлическая связь.
- •Вопрос 28): межмолекулярное взаимодействие. Оринетационный, индукционный и дисперсионный моменты.
- •Вопрос 29): водородная связь.
- •Вопрос 30): основные типы крист. Решеток.
- •Вопрос 31): основные законы термохимии. Следствия из законов Гесса.
- •Вопрос 32): внутренняя энергия системы, понятие энтальпии и энтропии.
- •Вопрос 33): энергия Гиббса, анализ уравнения Гиббса.
- •Вопрос 34): скорость химических реакций. Следствия из законов Гесса.
- •Вопрос 34),35): факторы, влияющие на скорость хим. Реакции. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации.
- •Вопрос 37): гетерогенные реакции. Влиянии диффузии и степени дискретности.
- •Вопрос 38): влияние катализатора. Причины влияние катализатора.
- •Вопрос 39): обратимые процессы. Хим. Равновесие. Константа равновесия.
- •Вопрос 40): влияние различных факторов на смещение равновесия. Принцип Ле-Шателье.
- •Вопрос 41): определение раствора. Физико-химические процессы при образовании раствора. Энтальпия и энтропия при растворении.
- •Вопрос 42): способы выражения концентрации раствора.
- •Вопрос 43): закон Рауля.
- •Вопрос 44): Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.
- •Вопрос 45): раствор электролитов. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации. Изотонический коэффициент.
- •Вопрос 46): теория электролитической диссоциации. Физическая Аррениуса, Химическая Менделеева и современный взгляд на диссоциацию.
- •Вопрос 47): Реакция в растворах электролитов, их направленность, смещение равновесия.
- •Вопрос 48): ионное произведение воды. Водородный показатель.
- •Вопрос 49): гетерогенные равновесия в растворах электролитов. Произведение растворимости.
- •Вопрос 50): Гидролиз соли и все что с ним связано.
- •Вопрос 51): Химическое равновесие на границе металл-раствор. Двойной электрический слой. Скачок потенциала. Водородный электрод сравнения. Ряд стандартных электродных потенциалов.
- •Вопрос 53): Гальванические элементы; процессы на электродах; эдс гальванического элемента:
- •Вопрос 54): Обратимые источники электрической энергии; кислотные и щелочные аккумуляторы:
- •Вопрос 55): Топливные элементы:
- •Вопрос 56): Электролиз растворов и расплавов; последовательность электродных процессов; перенапряжение и поляризация:
- •Вопрос 59): Применение электролиза в промышленности:
- •Вопрос 60): Электрохимическая коррозия металлов; основные виды электрохимической коррозии; процессы на электродах
- •Вопрос 61): Методы борьбы с коррозией
Вопрос 37): гетерогенные реакции. Влиянии диффузии и степени дискретности.
СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ
Гетерогенные реакции Гетерогенные реакции протекают на границе (поверхности) раздела фаз, например между веществами, находящимися в жидкой и твердой фазах. Имеют большое значение в технике (горение твердого топлива, коррозия металлов и т.д.). Любые гетерогенные процессы связаны с переносом вещества, и в них можно выделить три стадии:
1) Подвод реагирующего вещества к поверхности.
2) Химическая реакция на поверхности Имеется в виду собственно химическое взаимодействие молекул на поверхности раздела фаз.
3) Отвод продукта реакции от поверхности.
Первая и последняя стадия осуществляется за счет диффузии. Во многих случаях химическая реакция могла бы протекать очень быстро, если подвод реагирующего вещества к поверхности и отвод продуктов от нее тоже происходили бы достаточно быстро. Такие процессы называются диффузионно контролируемыми, т.к. скорость определяется скоростью переноса вещества (диффузией). Для ускорения таких реакций обычно используют перемешивание. Если химическая реакция (вторая стадия) имеет высокую энергию активации *, то эта стадия оказывается самой медленной, и процесс не ускоряется при перемешивании. Такие гетерогенные реакции называются кинетически контролируемыми. Для их ускорения необходимо повысить температуру.
Стадия, определяющая скорость протекания реакции, называется лимитирующей стадией. Для диффузионно контролируемых процессов такой стадией является перенос вещества (1-я или 3-я стадии), а кинетически контролируемые процессы лимитируются 2-й стадией.
Скорость любого гетерогенного процесса возрастает при увеличении поверхности контакта фаз. Для этого используют измельчение твердой фазы.
В уравнении закона действия масс для гетерогенной реакции концентрация твердой фазы не учитывается. Например, для горения углерода C(т) + O2(г) CO2(г) выражение закона действия масс выглядит следующим образом:
v = k[O2]
Разумеется, характеристики твердого веществаПод характеристиками твердого вещества здесь понимаются его химическая природа (состав), форма и размеры частиц, дефекты кристаллической структуры и т.д. влияют на скорость реакции, но это влияние отражается величиной константы скорости.
Вопрос 38): влияние катализатора. Причины влияние катализатора.
Многие реакции можно ускорить или замедлить путем введения некоторых веществ. Добавляемые вещества не участвуют в реакции и не расходуются в ходе ее протекания, но оказывают существенное влияние на скорость реакции. Эти вещества изменяют механизм реакции (в том числе состав активированного комплекса) и понижают энергию активации, что обеспечивает ускорение химических реакций. Вещества – ускорители реакций называют катализаторами, а само явление такого ускорения реакции – катализом.
Многие реакции в отсутствие катализаторов протекают очень медленно или не протекают совсем. Одной из таких реакций является разложение пероксида водорода: 2Н2О2 = 2Н2О + О2.
Если опустить в сосуд с водным раствором пероксида водорода кусочек твердого диоксида марганца, то начнется бурное выделение кислорода. После удаления диоксида марганца реакция практически прекращается. Путем взвешивания нетрудно убедиться, что диоксид марганца в данном процессе не расходуется – он лишь катализирует реакцию.
В зависимости от того, в одинаковых или различных агрегатных состояниях находится катализатор и реагирующие вещества, различают гомогенный и гетерогенный катализ.
При
гомогенном катализе катализатор может
ускорить реакцию путем образования
промежуточных веществ за счет
взаимодействия с одним из исходных
реагентов. Например:
При
гетерогенном катализе химическая
реакция обычно протекает на поверхности
катализатора:
Катализаторы широко распространены в природе. Практически все превращения веществ в живых организмах протекают с участием органических катализаторов – ферментов.
Катализаторы используют в химическом производстве для ускорения тех или иных процессов. Кроме них применяют также вещества, замедляющие химические реакции, – ингибиторы. С помощью ингибиторов, в частности, защищают металлы от коррозии.