- •Список теоретических вопросов к экзамену
- •Вопрос 2) Св-ва волновой функ. Понятие об уравнении Шредингера. Что такое узловые поверхности? Охарактеризуйте квантовыми числами следующее состояние электронов (в основном состоянии): ….
- •Вопрос 4) Принцип Паули и правило Хунда. Сколько максимально электронов может быть в электронном слое, электронной оболочке, на орбитали ? Какую форму имеют s-, p-, d- орбитали ?
- •Вопрос 5) Энергия электрона в многоэлектронном атоме. Энергический ряд атомных орбиталей. Напишите электронные формулы атомов …, и иона …. Какие степени окисления может иметь … в соединениях?
- •Вопрос 6) Современная формулировка периодического закона. Энергия ионизации и сродство к электрону, закономерности в их изменении по периодам и группам периодической системы.
- •Вопрос 7) Атомные и ионные радиусы, как их определяют? Как изменяются радиусы в радах: …
- •Вопрос 8) Атомные и ионные радиусы, как их определяют? Основные закономерности их изменения по периодам и группам периодической системы.
- •Вопрос 9) Относительная сила кислот и оснований (схема Косселя) на примерах … .
- •Вопрос 10) Основные положения метода валентных связей при описании химической связи. Валентные возможности атомов ….
- •Вопрос 11) Донорно – акцепторный механизм образования ковалентной связи на примерах молекул … , и ионов ….
- •Вопрос 12) Гибридизация атомных орбиталей при описании химической связи. Варианты гибридизации с участием s-, p- и d- орбиталей. Какие из приведенных молекул линейные: … ?
- •Вопрос 13) Гибридизация атомных орбиталей при описании химической связи. Варианты гибридизации с участием s-, p- и d- орбиталей. Какие из преведенных молекул плоские: … ?
- •Вопрос 14) Гибридизация атомных орбиталей при описании химической связи. Изобратите схемы перекрывания атомных орбиталей при образования связей в молекулах: …
- •Вопрос 15) Образование кратных связей. Δ- и π- связи, их особенности. Изобратите схемы перекрывания атомных орбиталей при образования связей в молекулах: …
- •Вопрос 16) Процедура наложения валентных схем в методе валентных связей для объяснения дробной кратности связи на примерах молекул … и иона …
- •Вопрос 17) Модель отталкивания локализованных электронных пар (метод Гиллеспи). Основные положения на примере молекул ….
- •Вопрос 19) Основные положения метода молекулярных орбиталей (мо лкао). Объясните парамагнитные св-ва … и найдите кратность связи в … и …
- •Вопрос 20) Основные положения метода валентных связей при описании химической связи в комплексных соединениях. Рассмотрите на примерах … и …
- •Вопрос 21) Основные положения теории кристаллического поля при описании химической связи в комплексных соединениях. Рассмотрите на примерах … и …
- •Вопрос 24) Классификация окислительно – восстановительных реакций. Преведите по 2 примера реакций каждого типа (не используйте уравнения из задания №5).
- •Вопрос 25) Типичные восстановители в овр. Каковы продукты их окисления? Приведите примеры. Классификация овр.
- •Вопрос 26) Типичные окислители в овр. Каковы продукты их восстановления? Классификация овр. Приведите примеры.
- •Вопрос 27) Общие сведения о комплексных соединениях: комплексообразователь, лиганды, координационное число, внутренняя и внешняя сферы. Классификация комплексных соединений. Приведите примеры.
- •Вопрос 28) Классификация комплексных соединений: по виду координируемых лигандов, по заряду комплексного иона, по классам соединений. Номенклатура комплексных соединений. Приведите примеры.
- •Вопрос 29) Закон Гесса, условия его выполнения. Энтальпии образовании, сгорания, атомизации (определение).
- •Вопрос 30) Закон Гесса. Следствия из закона Гесса. При каких условиях выполняется этот закон?
- •Вопрос 31) Стандартные термодинамические характеристики. Понятие о стандартном состоянии индивидуальных жидких и кристаллических в-в, газов и растворов. Закон Гесса.
- •Вопрос 32) Энтальпия и энергия Гиббса, их физический смысл, связь между ними.
- •Вопрос 34) Критерий самопроизвольного протекания реакций, энтальпийный и энтропийный факторы процесса. Какие реакции протекают самопроизвольно в водных растворах?
- •Вопрос 35) Химическое равновесие. Истинное (устойчивое) и кажущееся (кинетическое) равновесие, их признаки. Приведите примеры.
- •Вопрос 36) Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье – Брауна и смещение равновесия. Рассмотрите на примере реакции ……
- •Вопрос 37) Константа химического равновесия. Соотношение величин Кр и Кс для газовых равновесий. Связь и константы равновесия.
- •Вопрос 38) Равновесие диссоциации ассоциированных (слабых) электролитов на примере .... Степень диссоциации, константа диссоциации. Закон разбавления Оствалда.
- •Вопрос 39) Принципы построения шкалы стандартных термодинамических функций образования ионов в водных растворах. Как определить стандартную энтальпию образования …. В водном растворе.
- •Вопрос 40) Шкалы величин рН и рОн. Вычисление рН растворов неассоциированных электролитов на примерах ….
- •Вопрос 41) Равновесие диссоциации воды. Ионное произведение воды. Шкалы величин рН и рОн.
- •Вопрос 43) Буферные растворы и их св-ва. Расчет рН буферного раствора состава ….
- •Вопрос 44) Равновесие растворения и диссоциации малорастворимого электролита. Произведение растворимости. Связь пр и растворимости (на примере …..).
- •Вопрос 45) Условия выпадения осадка и растворения малорастворимых электролитов. Связь пр с растворимостью на примере ….
- •Вопрос 46) Произведение растворимости как константа равновесия растворения и диссоциации малорастворимого соединения. Связь пр с растворимостью на примере ….
- •Вопрос 47) Польный (необратимый) гидролиз. Взаимное усиление гидролиза (совместный гидролиз). Приведите примеры.
- •Вопрос 49) Гидролиз солей одновременно по катиону и аниону (обратимый гидролиз). Расчет константы гидролиза, степени гидролиза и рН растворов таких солей на примере …
- •Вопрос 50) Гидролиз солей по катиону. Способы подавления гидролиза. Расчет константы гидролиза, степени гидролиза и рН растворов солей, гидролизованных по катиону на примере ….
- •Вопрос 51) Гидролиз солей по аниону. Способы подавления гидролиза. Расчет константы гидролиза, степени гидролиза и рН растворов солей, гидролизованных по аниону на примере ….
Вопрос 32) Энтальпия и энергия Гиббса, их физический смысл, связь между ними.
Сумма внутренней энергии и произведения объёма в-ва на внешнее давление наз. энтальпией: Н = U + pV. Энтальпия, подобно объему, давлению, температуре и внутренней энергии, явл. характеристикой состояния системы. Абсолютные значения Н не известны, т.к точно не известна величина нрутренней энергии U. Научное и прак. значение имеет изменение энтальпии в ходе процесса, т.е разность: .
Энергия Гиббса − это термодинамический потенциал следующего вида: ,где U − внутренняя энергия, P − давление, V − объем, T − абсолютная температура, S − энтропия. Энергию Гиббса можно понимать как полную химическую энергию системы (кристалла, жидкости и т. д.)
При постоянных температуре и давлении: TΔS ≥ ΔU + РΔV + Aпол Aпол ≥ ΔU + РΔV – TΔS = U2 + РV2 − TS2 −(U1 − РV1 − TS1) (*). Отсюда: наз. энергией Гиббса. ΔG ≤ −Апол . Из определении этой функ. следует, что абсолютное её значение неизвестно, изменение этой функ. при переходе от начального состояния к конечному не зависит от пути перехода.
Физический смысл энтальпии и энергии Гиббса: физический смысл энтальпии: ее изменение — это тепло, подведенное к системе в изобарическом процессе (при постоянном давлении).
Энергия Гиббса в равновесном процессе с точностью до знака равна полезной работе, которую может совершить система.
Вопрос 33) Энергия Гиббса как термодинамическая функция состояния. Определение и свойства. Вычисление стандартной энергии Гиббса процесса по справочным данным. Критерий самопроизвольного протекания реакций.
При постоянных температуре и давлении: TΔS ≥ ΔU + РΔV + Aпол Aпол ≥ ΔU + РΔV – TΔS = U2 + РV2 − TS2 −(U1 − РV1 − TS1) (*). Отсюда: наз. энергией Гиббса. ΔG ≤ −Апол . Из определении этой функ. следует, что абсолютное её значение неизвестно, изменение этой функ. при переходе от начального состояния к конечному не зависит от пути перехода.
Св-ва ф-ции:
1) однозначная, конечная, непрерывная ф-ция состояния системы;
2) обладает св-вом независимости ΔG от пути перехода от начальных в-в к продуктам.
3) −Aпол ≥ G2 − G1 = ΔG.
Значит ΔG для обратимого процесса равно полезной работе системы. Физический смысл энергии Гиббса вытекает из соотношения (*) – энергия Гиббса в равновесном процессе с точностью до знака равна полезной работе, которую может совершить система. В случае протекания неравновесных процессов энергия Гиббса будет (с обратным знаком) равна максимально возможной полезной работе, которую может совершить система.
ΔGхим.реакции = ∑niGi(продуктов) − ∑njGj(исх. в-в) .
Вопрос 34) Критерий самопроизвольного протекания реакций, энтальпийный и энтропийный факторы процесса. Какие реакции протекают самопроизвольно в водных растворах?
При постоянных температуре и давлении: ΔG ≤ −Апол. . При отсутствии полезной работы получаем: ΔG ≤ 0. Из этого соотношение следует, что при протекании обратимых хим. реакций ΔG = 0, а при протекании реальных, самопроизвольных процессов она уменьшается. Иными словами, при Р = const, Т = const самопроизвольно протекают только процессы, сопровождающиеся ΔG < 0. Пределом протекания процесса будет состояние с минимальным значением G при данных условиях. После достижения минимума G перестает изменяться и ΔG = 0, система находится в состоянии равн.
ΔG = ΔН – ТΔS. самопроизвольное течение процесса (ΔG< 0) возможно при:
+) ΔН<0 и ΔS>0 ;
+) ΔН>0 и ΔS>0, если ТΔS > ΔН ;
+) ΔН<0 и ΔS<0, если |ΔН| > |ТΔS|.
Чем отрицательней ΔG, тем проще, в более мягких условиях идет процесс.
Энтальпийный и энтропийный факторы процесса:
Если ΔН<0 отражает стремление к объединению частиц в более крупные агрегаты, то ΔS>0 отражает стремление к беспорядочному расположению частиц, к их дезагрегации. Переход системы в состояние с минимальной энергией когда ΔS=0, если же ΔН=0, то система самопроизвольно переходит в наиболее неупорядоченное состояние. Каждая их этих противоположных тенденций, количественно выражаемых ΔН и ΔS зависит от природы в-ва и условий протекания процесса (т-ра, давление, соотношение между реагентами и т.д).
Произведение ТΔS (кДж/моль) явл. энтропийным фактором процесса, ΔН – энтальпийным фактором. В состоянии равновесия: ΔН = ТΔS. Это уравнение явл. условием равновесия, характеризует такое состояние данной системы, когда скорости протекающих в ней противоположных процессов становятся равными. Из этого уравнения : расчет изменения энтропии в равновесном процессе возможен из непосредственно измеряемых величин. ΔН фазового перехода можно определить экспериментально с помощью калориметра.
Реакции, протекающие самопроизвольно в водных растворах: ?????