к экзамену последний семестр / ФХ Экзамен

Уравнение КраусаБрея (только для слабых электролитов):

ФХ Экзамен Стр.11

Предельные молярные электропроводности ионов.

В бесконечно разб р-ре ионы значительно удалены друг от друга, вз-я отсутствуют, следовательно, скорость их движения и подв максимальны. Соотв, и молярная эл-ть достигает макс величины. Эту величину называют предельной молярной эл-тью иона или мол эл-ть иона при беск разб

Выражение з-на независимого движения ионов Кольрауша

ФХ Экзамен Стр.12

Эстафетный механизм переноса электричества ионами гидроксония и гидроксила:

Среди всех ионов H+ и ОНобладают аномально высокой подвижностью в водных растворах. Это объясняется эстафетным механизмом переноса заряда (механизм Гротгуса).

Ионы Н и ОН в отличии от всех остальных ионов перемещаются не непосредственно, а путем перехода от одной молекулы к другой.

Н+ -> Н3O

ТК энергия отрыва протона от воды выше, чен от иона гидроксония, подвижность ионов ОН- ниже, чем Н+.

ФХ Экзамен Стр.13

Числа переноса ионов:

В переносе электричества принимают участие все зар. Частицы, при этом кол-во электричества, переносимое ионами разных видов м.б. различным.

Число переноса иона (t+, t-) - называется доля общ кол-ва электричества (доля тока), перенесенная ионами одного вида.

ЧП могут быть рассчитаны через предельные эл-пр и подвижности.

В общем случае t+ не равно t-, хотя часто близки к 0,5. Разница обусловнена тем, что ионы одного эл-та могут иметь разные заряды и размеры.

t+ + t- = 1

Число переноса одного иона зав-т не только от его собств природы, но и от природы противоиона!

Например tcl- (HCl) не равно tCl- (КСl)

Числа переноса H+ и OHимеют более высокие зн-я вследствии более высокой эл-пр электронов за счет эстафетного механизма переноса заряда.

ФХ Экзамен Стр.14

Расчетные задачи Расчет степени диссоциации и константы диссоциации слабого электролита.

Расчет рН раствора для растворов слабых электролитов:

По з-ну разведения Оствальда:

Если степ дис известна, то знаменателем НЕ пренебрегаем!

Расчет рН раствора для растворов сильных электролитов:

При добавлении еще одного в-ва:

Расчет активности электролита и средних ионных величин: моляльности, активности и коэффициента активности:

ФХ Экзамен Стр.15

Расчет электропроводности электролита при заданной концентрации.

Расчет площади поверхности электродов.

Расчет растворимости малорастворимых соединений.

ФХ Экзамен Стр.16

Темы 2 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭДС

−Классификация электродов: электроды первого и второго рода, газовые, окислительновосстановительные. Анализ уравнения Нернста, выражающего зависимость потенциала электродов различного вида от активностей компонентов электродной реакции.

−Типы гальванических элементов: химические, концентрационные, с переносом, без переноса.

−Связь ЭДС гальванической цепи с электродными потенциалами. Правило знаков ЭДС и электродных потенциалов.

−Методика измерения ЭДС и электродных потенциалов.

−Расчет электродного потенциала электрода (ЭДС электрохимической цепи) при заданных значениях концентрации раствора электролита (давления газа).

−Расчет рН раствора по данным о значении ЭДС электрохимической цепи.

−Расчет среднего ионного коэффициента активности (активности) электролита по данным о значении ЭДС электрохимической цепи.

−Расчет произведения растворимости и растворимости по значениям стандартных электродных потенциалах.

ФХ Экзамен Стр.17

Классификация электродов: электроды первого и второго рода, газовые, окислительновосстановительные.

Проводник - в-во/материал/среда, способные проводить эл ток.

Классификация проводников:

1 рода: сульфиды, карбиды металлов Zn и Pb, графит. Носители зарядов - электролиты 2 рода: р-ры и расплавы эл-тов. Носители зарядов - ионы.

1рода+2рода=электрод

Электрод - система, состоящая ил проводников 1 и 2 рода, находящихся в контакте (Cu в CuSO4)

Условное обозначение Cu2+|Cuили CuSO4|Cu

Классификация электродов:

Обратимые (устанавливается равновесие м/ду 2мя противоположно реакциями (ок и вост) в отсутствии электрич тока):

Cu2+ + 2e = Cu (восст) Cu = Cu2+ + 2e (ок) - видимых изм нет!!!

1 рода - металл (неметалл), погруженный в р-р, содержащий ионы того же металла (неметалла). Электродная полуреакция протекает на границе раздела фаз.

а) обратимые по кат б) обратимые по аниону

в) амальгамные (Zn(Hg) в ZnSO4)

2 рода - М, покрытые малорастворимым соединением этого же металла и погруженный в р-р, содержащий те же анионы, что и малораст соед.

Электродная полуреакция протекает на границе раздела фаз.

ОВ - инертный материал (Pt, Ti, Cгр) (токопроводимый), погруженный в р-р, содержащий ок и вост формы одного и того же элемента. ( Pt в FeSO4 + Fe2(SO4)3 - простые; Pt в H+, Mn2+ (среда), MnO4- - сложные)

Токопровод - НЕ участвует в реакции.

Электронная полуреакция протекает на границе в р-ре.

Газовые - инертный проводник, омываемый током эл-хим активного газа и погруженный в р-а, содержащий продукты ок и вост этого газа.

Необратимые - даже в отсутствии эл тока протекает видимая хим реакция. (H2SO4|Cu) При пропускании ока в прямом и обратном направлении протекают разные процессы.

2H+ + 2e = H2 (восст)

Cu = Cu2+ + 2e (ок)

ФХ Экзамен Стр.18

Анализ уравнения Нернста, выражающего зависимость потенциала электродов различного вида от активностей компонентов электродной реакции.

Стандартная ЭДС - ЭДС цепи при активности ионов, участвующих в реакции, равной 1. ЭДС цепи, сост из 2х станд электродов.

Вывод ур Нернста:

ФХ Экзамен Стр.19

Типы гальванических элементов: химические, концентрационные, с переносом, без переноса.

Гальванический элемент (электрохимическая цепь) - электрох с-ма, произ электроэнергию за счет происходящих в ней хим процессов.

Электролизер - эл/хим система, в которой за счет внешней эл. энергии сов-ся хим превр.

Классификация:

-Химические (источник - хим реакция)

-Физические (источник - различие в физ состоянии одинаковых по своему хим составу эл-дов)

-Концентрационные (источник - выравнивание активностей): 2 один эл-да, Е0 = 0, Е - очень малая

величина

• С переносом (с мембраной)

• Без переноса (один р-р)

Элемент Вестона - химическая цепь без переноса

Элемент Даниэля-Якоби - химическая цепь с переносом.

ФХ Экзамен Стр.20