4.10. Свойства переходных металлов, элементы 4-7 групп

Свойства переходных металлов, элементы 4-7 групп. Физико – химический анализ двухкомпонентных систем. Интерметаллические соединения и твердые растворы металлов. Химия элементов семейства железа, их сплавы и химические соединения.

4.11. Высокомолекулярные соединения

Основные отличия высокомолекулярных соединений от низкомолекулярных. Основные причины гибкости макромолекул. Два типа связей, существующих в полимерах (внутри - и межмолекулярные силы взаимодействия). Основные понятия о деформационных свойствах полимеров, понятие о гистерезисе.

4.12. Характерные особенности состояния полимеров

Получение полимеров. Реакции полимеризации. Полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол. Реакции поликонденсации. Фенолформальдегидные смолы, карбамидоформальдегидные смолы, эпоксидные смолы, фурановые смолы. Кремнийорганические полимеры. Битумы и дегти.

Физико-химические свойства полимеров. Особенности внутреннего строения полимеров. Стойкость и старение различных полимерных материалов в условиях длительной эксплуатации. Физиологическая активность полимерных материалов.

Три состояния аморфных полимеров. Понятие о стеклообразном, высокоэластичном, вязкотекучем состояниях полимеров. Температура стеклования, текучести. Факторы, влияющие на процессы старения полимеров.

4.13. Пластические массы

Состав пластических масс. Основные добавки, вводимые в полимеры: наполнители, пластификаторы, отвердители, усилители, мягчители, смазки, стабилизаторы, добавки придающие полимерам горючесть, морозостойкость и т.д. Целесообразность их, принцип действия. Физико-механические свойства пластических масс. Характеристика полимеров и пластических масс, используемых в строительстве.

Контрольные задания

1. Задания к контрольной работе №1

1. Моль. Эквиваленты и мольные массы эквивалентов простых и сложных веществ. Закон эквивалентов.

Для ответов на контрольные вопросы рекомендуем воспользоваться литературой 6, 9.

Эквивалент (Э) - это условно существующая частица вещества, которая при взаимодействии равнозначна одному иону водорода в кислотно-основных или ионообменных реакциях или одному электрону в окислительно - восстановительных реакциях.

Условная частица - это целое или доля реально существующей частицы (атома, молекулы, иона).

Число эквивалентности Z (эквивалентное число) показывает, сколько эквивалентов вещества составляют одну реальную частицу вещества.

Например, , таким образом, два эквивалента гидроксида кальция составляют одну молекул 2Э ( ) = или иначе .

Правила расчета эквивалентного числа в конкретных ситуациях.

1. Для кислот эквивалентное число равно числу замещаемых в конкретной реакции ионов водорода, а для оснований - числу замещаемых гидроксид-ионов.

Пример:

;

2. Эквивалентное число соли равно произведению количества замещаемых катионов металла на их заряд или произведению числа замещаемых анионов кислотных остатков на модуль их заряда.

Пример:

;

3. Эквивалентное число оксида равно произведению числа атомов элемента на валентность элемента.

Пример: .

4. Эквивалентное число в окислительно-восстановительных реакциях определяется числом электронов, которые отдает или принимает частица восстановителя или окислителя.

Пример:

1 2

3 6

; ; ; .

Количество вещества - это число структурных элементов (атомов, молекул, ионов, эквивалентов) в системе. Единицей измерения количества вещества является моль.

Моль - количество вещества системы, которое содержит столько структурных элементов (молекул, эквивалентов и др.), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12.

Число структурных единиц в моле называют числом Авогадро и для практических расчетов принимают равным 6,02 · 10²³.

Массу одного моля вещества называют молярной массой М. Численно молярная масса равна молекулярной, но измеряется в г/моль. Напри­мер, молярная масса аммиака:

Молярную массу эквивалентов вещества В (в г/моль) можно рассчитать, исходя из молярной массы вещества, по формуле:

Количество вещества эквивалентов (в моль) находят отношением массы вещества к молярной массе его эквивалента:

Количественные соотношения между эквивалентами веществ, участвующих в химической реакции, задаются законом эквивалентов: массы реагирующих друг с другом веществ, а также массы продуктов этой реакции пропорциональны молярным массам эквивалентов этих веществ.

Согласно этому закону для реакции А + B = C + D должно выполняться соотношение:

,

где – количество молей эквивалентов соответствующего вещества.

Таким образом, для взаимодействующих веществ А и В можно записать:

или подставив значение , получим

; .

Пример 1. Определите молярную массу эквивалентов .

Решение: - средняя соль.

(число катионов кальция) ∙ 2(заряд катиона) = 2

.

Ответ: Молярная масса эквивалентов равна 50 г/моль.

Пример 2. Вычислите молярную массу эквивалентов магния, если 60 г его вытеснили из кислоты 56 л водорода (н.у.).

Решение:

По закону эквивалентов: .

Выразив количество молей эквивалентов магния через массу магния, а количество молей эквивалентов газообразного водорода через объем газа, получаем выражение:

Преобразуем выражение ;

Число эквивалентности ;

Ответ: Молярная масса эквивалентов магния равна 12 г/моль.

Пример 3. При окислении щелочно-земельного металла массой 5г образуется оксид массой 7 г. Назовите этот металл.

Решение:

По закону эквивалентов:

, ; ;

обозначим ; решив уравнение, получаем ; для двухвалентного щелочно-земельного металла Z(Ме)=2; г/моль

Ответ: Определяемый металл – кальций.