13)Металлическая связь. Структура твёрдых тел.

Ответ: Металлическая связь: Большие элементы таблицы Менделеева (4,5) – это металлы, металлы имеют ряд общих свойств: 1)металлический блеск; 2)высокая тепло/электро проводность; 3)пластичность; 4)восстановительная способность (легко отдаёт электроны). На внешнем уровне их атомов мало электронов но зато в избытке свободные орбитали, поэтому электроны одного металла могут переходить к другому атому и наоборот. Эти де локализованные мигрирующие электроны находятся на гигантских орбиталях, которые простираются по всей кристаллической решётке, эти орбитали по энергии группируются в отдельные зоны – валентную зону и зону проводимости. Валентная зона –располагается ниже по энергии, электроны частично заполняющие зоны проводимости, могут очень легко перемещаться по всему кристаллу. Металлическую с труктуру можно представить в виде кристаллической решётки в узлах которой находятся нейтральный атом и положительно заряженные ионы, а между ними “свободные перемещённые ионы” (“море электронов). Металлическая связь в отличии от ковалентной связи не обладает направлением и насыщаемостью.

Структура твёрдых тел: Различают состояния твёрдых веществ: а)аморфное, б)кристаллическое. Большинство твёрдых тел – кристаллические. Кристаллические тела – плавятся при строго определённой температуре, тем отличаются от аморфных веществ. Кристаллические тела имеют геометрическую форму и характеризуются анизатропией (их свойство-теплопроводность, электрический раствор и т.д.) различны по разным направлениям кристаллов. У аморфных тел эти свойства одинаковы по всем направлениям, то есть они изотропны (стеклообразны). Наиболее распространённое аморфное вещество – это стекло поэтому их ещё называют стеклообразными. В зависимости от вида частиц образованных кристаллов и характеристики связи между ними различают четыре вида решёток: 1)молекулярная: В её узлах находятся полярные и неполярные молекулы связанные слабыми силами межмолекулярного взаимодействия, поэтому у них малая твёрдость, низкая Тплавления, хорошая растворимость. 2)атомная: В её узлах находятся атомы связанные прочными ковалентными связями, поэтому высокая твёрдость, высокая Тплавления, плохая растворимость в H₂O; 3)ионная: В её узлах находятся положительные и отрицательные ионы связанные силами Кулоновского притяжения (низкая твёрдость, хорошая растворимость); 4)металлическая решётка.

14)Элементы химической термодинамики. Первое начало термодинамики.

Ответ: Элементы химической термодинамики: Химическая термодинамика – изучает переходы одних форм энергии в другие, имеющие место в химической системе. Термодинамика даёт возможность: 1)определить условие при котором данный процесс возможен; 2)установить в каких условиях изучаем вещество устойчиво (то есть не разлагается). Термодинамической системой – называется комплекс взаимодействия между собой физических тел мысленно обособленных от окружающей среды. Различают следующие виды систем: 1)Изолированные (масса, обмен и энергообмен с окружающей средой или другой системой отсутствующей). 2)Замкнутые – отсутствен масса, обмен, но возможен энергообмен. 3)открытые – возможно и то и другое. Химическая система – это частный случай термодинамической. Химическая система может быть: 1)однофазной (гомогенной) – все компоненты системы находятся в одной фазе (ж+ж, г+т…); 2)многофазной (гетерогенной) – все компоненты системы находятся в разных фазах (ж+г; г+т). Фаза – это часть системы отделённой от других её частей поверхностью раздела, при переходе через которую свойство изменяется скачком (вода-лёд). Состояние системы характеризуется параметрами: 1)состав; 2)давление; 3)температура; 4)объём. Переход системы из одного состояние в другое то есть изменение параметров – называется – процессом.

Первое начало термодинамики: Всякое тело (система) – содержит в скрытом виде энергию – называемую – внутренней энергией U, она обусловлена различными формами движения частиц (молекул, атомов, электронов). И меж частичных взаимодействий. Однако кинетическая энергия тела в целом и потенциальная энергия его положения не являются внутренней энергией. Если какой либо системе сообщить из вне некоторое количество теплоты Q (например нагрев газа в цилиндре с поршнем), то Q будет расходоваться: а)на превращение внутренней энергии ( - то есть нагрев газа); б)на совершение работы А против внешних сил (подъём поршня): Превращение внутренней энергии какой-либо системы – равно количеству сообщаемой системе теплоты (Q) за вычетом работы (A) совершаемой системой: , где U₂ – энергия в конечном состоянии; U₁ – энергия в начальном состоянии. , где: V₂ – конечный объём системы; V₁ – начальный объём системы. а)изохорный процесс (V=соnst), тогда и формула (1) то есть при изохорной процессе вся сообщаемая системе теплота расходуется на превращение внутренней энергии (нагрев воды в закрытом сосуде). Б)изобарный процесс (p=const) из формулы (1) Qр=(U₂-U₁)+p(V₂-V₁), Qр=(U₂+pV₂)-(U₁+pV₁), обозначим: U₂+pV₂=H₂, U₁+pV₁=H₁. т.к. абсолютны значения H и U – измерить нельзя положительными их изменениями. Таким образом при изобарном процессе вся сообщаемая системе теплота расходуется на превращение её энтальпии ( ).