
химия
.doc1) осн законы химии:з-н сохр массы,постоянства состояний,кратных отношений,з-н Авогардо и след-е из него.з-н эквивалентов,эквивалент простого и сложного вещ-ва.опр-е эквивалента по хим реакциям.число эквивалентности,фактор эквивалентности для кислот, оснований, солей, оксидов: з-н сохр массы - масса вещ-в, вступающих в хим реакцию, = массе вещ-в, образующихся в рез-те реакции.(открыт ломоносовым). Т.к. при хим. реакциях атомы не исчезают и не могут возникнуть из ничего; общ число атомов остается постоянным . з-н постоянства сост-й- всякое чистое вещ-во независимо от сп-ба его получения всегда имеет пост. качественный и количественный состав . з-н кратных отношений-если 2 хим эл-та дают несколько соединений, то весовые доли одного и того же элемента в этих соед-ях, приходящиеся на одну и ту же весовую долю второго элемента, относятся м-у собой как небольшие целые числа. З-н авогардо и следствия-в равных объемах различных газов при один условиях сод-ся одинаковое число молекул.(только для газообразных вещ-в).След-я: 1. Одно и то же число молекул различных газов при один усл-х занимает одинаковые объемы.2. При норм условиях (0°C = 273°К , 1 атм = 101,3 кПа) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. З-н эквивалентов:вещ-ва взаимод-ютв реакциях в весовых количествах пропорц их эквивалентам.mA /mB=M(Э)А/М(Э)В. эквивалент – реал или условная частица,к-я может замещать,присоед-ть или высвобождать,а также быть равнозначным 1 атому водорода,иону водорода илиэлектрону. Это величина переменная,зав от усл-й реакции.число эквивалентности z-показывает,к-я часть атома эл-та или молекулы соотв 1 атому,иону водорода или электрону.фактор экв-ти Φ-пок-т,к-я доля от реал частицы эквивалентна 1 атому водорода,иону или электрону.Ф=1/z. Для кислот Z=кол-ву Н+,учавст.в реакции,Ф=1/z;для оснований Z=числу групп ОН,для солей Z=числу атомов ионов металлов,умноженных на заряд эл-та. Для элемента Z=номеру группы
2)
строение атома,эволюция в теории строения
атома,современная теория строения
атома, корпускулярно-волновая
двойственность электрона. принцип
неопред-ти гейзенберга,ур-е шредингера,
волновая ф-ция,электронное облако.
квантовые числа,их физ смысл. энергит
ур-нь подуровень.принцип паули,сл-я из
него.правила гунда.электрон конфигурации
эл-ов: по
томсону атом имеет плотную упаковку в
виде капли,где равномер положит масса
и вкраплены отриц заряды. резерфорд
экпериментально опровергнул эту теорию.
прдложил планетарную модель.где вся
осн масса-в ядре. ридвер опровергнул,брал
водород,возбуждал и смотрел спектр. Но
спектр д.б. сплошным и энергию электрон
должен терять,радиус должен сокращаться,но
этого нет.бор выдвинул
2 постулата:1)2Пmvr=nh.разрешены
только стационарные орбиты.2)при переходе
атома из возбужденного сост-я в норм,он
излучает Е виде свет кванта с опред
частотой.Луи де броиль предположил,что
электрон обладает не только св-ми
частицы,но и волны.ур-е
волны
де бройля: λ=h/mv.
принцип
неопределенности:
для микрочастиц невозможно одновременно
точно опред-ть координату частицы
(x,y,z) и ее скорость (или импульс). Согласно
этому принципу невозможно утверждать,
что электрон, имеющий опред ск-сть,
находится в данной точке прост-ва.ур-е
шредингера:
ψ-волновая ф-ция,опис чистое состояние
объекта.
где
,
h—
постоянная Планка; m
— масса частицы, EP
— внеш по отношению к частице потен
энергия в точке r,
Δ— оператор Лапласа.электр
облака:
атом водорода образует сферическое
облако(s-орбиталь).если
болше энергия-гантелеобразная
обл-ть(p-орбиталь),более
сложные другие орбитали(d,f,…).бор
описал атом с помощью набора
квантовых чисел:1)n=1,2,3,…∞(радиус
орбит,номер периода,общ закон энергии
электрона),2)l=0,…,(n-1)-орбитальное
число(форма орбиты облака,mvr-орбит
момент) 3)магнитное: mL=
-l,…0…+l(ориентация
в орбиты в пр-ве,рапол-е электронного
облака в пр-ве.)4)спиновое: mS=±1/2(собств
вращение електрона вокруг собственной
оси). Уровни
и подуровни:
на 1м уровне его 0 подуровнем. 1S
м.б. макс 2 электрона,на 2 ур-не,его 2х
подуров-х м.б.макс 8 электронов,на 3 ур-не
его 3 подур-х м.б. макс 18 е.в табл менделеева
в 3 периоде 8 эл-тов и может заполняться
только 3S
и 3p.
На 4 ур-не его 4 подуровнях 4S,4p,4d,4f
е хватит на 4S
и 4p
и 3d.
4d
будет заполняться в пятом периоде,а
4f-в
шестом.принцип
пауля:в
атоме не может быть 2 е,облад 4 одинаковыми
квантовыми числами,3 могут совпадать,но
спиновое будет отличаться по знаку.правило
гунда
:заполнение
последовательное,е заполняют орбиты
так,чтобы обще сплин с/с был макс.электрон
конфигурация-запись
распред-я е в атоме по ур-ям и
подур-ям.заполнение начинается в низших
подур-ей. Заполнение орбиталей происходит
в порядке возрастания суммы n+l,а
при равной сумме в порядке n.внеш
ур-нь указывает на число валентных е,а
подур-нь на принадлежность к семейству.нечет
номер это +1/2,а чет -1/2.валентность-число
неспаренных е на внеш ур-не.макс
валентность совпадает с номером группы.
3)период з-н и его физ смысл.период с/с эл-ов,понятие о s-,p-,d-,f-эл-ах.электр аналоги.потенциал ионизации, сродство к е,электроотрицательность.изм-е величин в группах и периодах. Период з-н: Св-ва простых тел, а также формы и св-ва соединений эл-ов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов. Физ смысл: . Возрастание положит зарядов атомных ядер от 1 до 107 обуславливает периодическое повторение строения внеш энергет ур-ня. А поскольку св-ва эл-ов в основном зависят от числа е на внеш ур-не, то и они периодически повторяются. Номер периода соотвт числу энергет ур-ей атомов, заполняемых электронами. У эл-ов гл подгрупп заполняются или s-подуровни (это s-элементы), или р-подуровни внеш уровней. У эл-ов побочных подгрупп заполняется (d-подуровень второго снаружи уровня (это d-элементы). Полные аналоги - когда рассм-ся эл-ты однотипной структуры внеш электр оболочки при люб заданной валентности.относятся элементы,стоящие др под др больших периодов.если однотипность распростроняется лишь на нек случаи валентности, то это неполные аналоги.потенциал ионизации-определяется,как работа, требуемая для отрыва е от атома и удаления его на ∞ большое расстояние. К примеру при отрыве второго е требуется больше энергии чем для отрыва первого,значит и второй потенциал больше первого.сродство к електрону-энергия,выделяющаяся в пр-се присоед електрона к свобод атому с превращением его в отр ион. Обозначается ε. Изм-ся в кДж/моль или эВ/атом.электроотрицательность(χ)-хим св-во атома,количественная характеристика способ-ти атома притягивать к себе обще электронные пары. χ=0,5(J1A+εA). J1A и εA-соответственно энергия ионизации атома и его сродство к электрону.
4. Химич.связь. Имеет электронное происхождение,она осущ-ся валентными электронами и в завис-ти от расп-я электронной пл-ти между атомами различают: ковалентная (полярная/неполярная), ионная(крайний случай поляр.ковал.связи), металлич., водородная. Силы Ван-дер-Ваальса. Ковалентная связь-для объяснения ее природы сущ. методы: валентных связей, молекуляр.связей(рассм.мол-лу как целое,с позиции идей строения атома).Квантово-механические представления об образ-и хим.связи,принимаемые обоими методами: Условия образ-я: 1)Снижение Еn системы,если у 2х атомов есть возможность понизить свою Еn путем различ. комбинаций,они это делают. Обменный механизм(когда каждый отдает по 1му электрону. Донорно-акцепторный- один атом (донор) предоставляет электронную пару, а другой атом (акцептор) предоставляет для этой пары свободную орбиталь; Характеристика ковалентной связи: 1)Длина(рас-е м/у ядрами) dA-B= (dA-A + dB-B )/2 2)энергия связи-кол-во энергии,к-е выделяется при обр-и молекулы. Чем больше область перекрывания,тем сильнее связь. Факторы: 1)Чем больше радиус атома,тем меньше степень перекрывания 2)От формы облаков:связь прочнее если перекрываются орбитали,единые по энергии и форме. 3)От способа перекрывания:если область перекрывания линии вдоль линии,связывающей ядра атома,то это δ-связь(«-«). Если область перекрывания лежит перпенд. линии связ.атомы =>π-связь(«=»).Менее прочная,т.к. ядра ближе,сила отталк. больше. Св-ва ковалентной связи. 1)Насыщаемость. 2 атома водорода могут соед-ся в молекулу т.к. спины их противоположно направлены. 3-й атом присоед-ся не может, т.к.спин его электрона будет совпадать с уже имеющимся, и будет отталкивание. Главное условие насыщаемости-наличие антипараллельных спинов . 2)Направленность. Может случиться так, что хим.связь образ.орбитали различ.симметрии, а связи получаются одинаковые. Тогда предварительно орбитали должны перемешаться (это гибридизация, когда из орбиталей, различных по энергии и форме, образуются единые орбитали, к-е дают начало одинаковым хим.связям. 3)Поляризуемость Сколько орбиталей перемешается, столько получится гибридных орбиталей.
Тип молекулы AX2E0. Вывод:1)в образ.мол-лы участв.2 δ-связи 2)тип гибр-и sp 3)располож-е электр.облаков линейное,геометрия линейная.
Тип молекулы AX3E0. Вывод:1) в образ.мол-лы участв.3 δ-связи 2)тип гибр-и sp2 3)располож-е электр.облаков по осям правил.треуг.,геометрия - правил.треугольник.
Тип молекулы AX4E0. Вывод:1) в образ.мол-лы участв.4 δ-связи 2)тип гибр-и sp3 3)располож-е электр.облаков по осям правил.тетраэдра,геометрия - правил.тетраэдр.
5.
Энергетика хим процессов, термодинамика.
внутр. энергия. Энтальпия. Тепловой
эффект р-ций. З-н Гесса. Термохи.
ур-я.Энтропия. Условия самопроиз-го
протекания р-ций.
Термодинамика
– это наука, заним-ся изучением взаимных
превращений энергии, связанных с
переходом энергии м/у телами в форме
теплоты и работы. Термохим-е
ур-я
– содерж. в правой части тепловой эффект.
Экзотерм-е
- с выделением тепла. Эндотерм-е
– с поглощением тепла.
PbO(к) + CO(г) =→Pb(к) + CO2(г)+64кДж – термохим.ур., экзотерм.р-я
PbO(к) + CO(г) =→Pb(к) + CO2(г) – термодинам.ур-е, экзотерм.р-я △H=-64кДж
если △H<0 – р-я экзотерм., тепло выдел-ся, для системы теряется =); если △H>0 – р-я эндотерм., тепло системой приобретается. U(внутр.энергия) – энергия движ-я и взаим-я частиц системы. V=const - процесс изохорный, p=const - изобарный, Т=const - изотермический. Адиабатный процесс – без обмена энергией м/у системой и окруж. средой. 1з-н Термодинамики: Q=△U+A сумма изменений внутр. энергии и совершенной системой работы равна сообщенной системе теплоте. Под работой внеш.сил подразумев-ся работа против внеш.давления. A=p(V2-V1)=p△V 1)если V=const QV=△U (A=0) 2) если p=const Qp=△H U+pV=H Энтальпия(H) – теплосодержание системы, энергия расширен.сист. Станд.сист.: △H298o[кДж/моль] – тепловой эффект, относится к образ-ю 1 моль соед-я из элементов в станд. условиях. (p=1атм. t=25oC) Энтальпия простых в-в =0!
Законы термохимии: 1) Тепловой эффект образования данного соединения равен, но обратен по знаку тепловому эф-ту его разложения. 2) З-н Гесса: Тепловой эффект не зависит от пути, по к-му идет процесс, он опред-ся конеч. и начальным состоянием системы. Следствие з-на Гесса: Тепловой эффект р-и равен сумма теплот образ-я продуктов р-и минус сумма теплот образ-я исход.в-в. △H˚p =Σ△H˚обр.пр.р. - Σ△H˚обр.исх.в. Для △H рассчит-ся задачи 2х типов: 1) △H р-и,реш-ся вопрос об эндо/экзо 2)если известен △H˚p, можно опред-ть △Hобраз. любого в-ва р-и.
1з-н Термодинамики расс-ет уже совершившиеся процессы и не устанавливает возможности протекания р-и. Это устанавл-ет 2-й з-н термодинамики, сущность к-го составляет энтропия. △S298˚- станд.энтропия. [кДж/моль*К]
Энтропия-это мера неупорядоченности молекул, мера беспорядка. 2-й з-н термодинамики : всякая система стремится к такому сост-ю, когда ее энтропия максимальна, т.е.стрем-ся к беспорядку. Энтропия возрастает при испарении, плавлении, нагревании и уменьшается при охлаждении и конденсации. Если △S˚>0-р-я возможна самопроизвольно; △S˚<0-р-я не возможна самопроизвольно; если △S˚=0-равновесие. Правило. Для гомогенной газообразной системы можно определить знак энтропии, не производя вычислений: если объем в р-и возрастает, то △S˚>0, уменьшается- △S˚<0. △G298˚-энергия Гибса-свободная энергия, изобарный потенциал. В химии есть 2 стремления, 2 тенденции в хим.р-х. 1)Стремление частиц /молекул объедениться в более сложные. Это идет с выигрышем в энергии, △H<0. 2)Стремление частиц разъединиться в мелкие △S˚>0. В р-и присутств.обе величины, и может получить так, что одна const разр-ет р-ю, а др. const запрещает. △G- мера химического сродства в-в в р-и, движущая сила процесса. Если △G<0 -р-я возможна самопроизвольно; △G˚>0-р-я не возможна самопроизвольно; если △G˚=0-равновесие. Расчитывается по следствию з-на Гесса в станд.ус-х: △G298˚ =Σ△G˚прод. - Σ△G˚исх.
Если усл-я отличн. от станд-х, тогда по основному ур-ю химич.термодинамики: △G=△H – T△S
6. Кинетика-учение о скорости хим.реакции и ее зависимости от внешних факторов: темп-ры, конце-ции, давления, католизаторов. В-во/смесь веществ в опред.ограниченном объеме назыв.системой . Компоненты – отдел. составл-е системы. Фаза –гомогенная часть гетерогенной системы. Гомогенная система - однородная система, хим. состав и физич. св-ва к-й во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). Гетерогенная система – неоднор. система, сост-я из однородных частей (фаз), разделенных поверхностью раздела. Скорость гомогенной реакции-это изм-е концентрации в ед.времени.
[моль/л*с; моль/л*мин].(- прямая р-я,+ обратная р-я). Для прямой р-и (исх.в-в)конц-иисх.в-в убывают, а скорость всегда +, => берем с “-“. Скорость зависит от концентрации и температуры. Зависимость скорости от конц.дается законом действующих масс: скорость х/р прямо пропорциональна (при постоян.t) произведению конц.в-в в степенях их коэф-ов. Для гомогенной реакции: (примеры)
Н2(г)+О2(г)←→2Н2О(г) V=k*[H2]2*[O2] либо V=k*C2H2*CO2
N2(г)+3Н2(г) ←→2NН3(г) V=k*CN2*C3H2
k-константа скорости. Она =скорости, если конц-и =1. Зависимость скорости от темпрер.дается правилом Вант-Гоффа: при увелич.темп.на каждые 10 ˚С скорость возрастает в 2-4 раза. Vt2/Vt1=Υ(t2-t1)/10 Υ-температ.коэф-т=2-4
Скорость в гетерогенной реакции: р-я идет на поверхности разделов фаз, скорость зависит от развития этой поверхности, от степени дисперстности. [V]=[моль/л*с*см2; моль/л*с*м2] Fe3O4(т)+4CO(г)←→3Fe(т)+4CO2(г) [Fe3O4](т)=const => V=k*[CO]4
7).Обратимые
реак-ии-реак-ции ,идущ.олновремен.в
2взаимно противополож.направлениях.
Химич.равновесие когда
v1=v2(1-прямая,2-обратная).
константа равновесия: гомоген.р-я H2
(г)+I2
(г)=2HI
(г) v1=K1CH2CI2
v2=K2C2HI
;гетероген
Fe3O4
(т)+4CO
(г)=3Fe
(т)+4CO2
(г) аналогичн.
физ.смысл:Кравнов
показ.насколько прошла прямая
реа-я,насколько продукты преоблад.в
смеси.Зависит от природы вещ-ва,температ,но
не завис.от концентрации. Равновесие
можно смещать,измен. температуру,
давление(газы),концентрац(р-ры).По принц-у
Ле-Шателье: действие=противодейств
.1)изменен .температуры. повышение
температ. способств.р-ии,идущей в сторону
поглощ.тепла(н-р экзо-.. то смещение
).понижение
температ.-в сторону с выделением
тепла.2)изменен.давления.увелич.давления(сжатие)способст.р-ии,идущ
в сторону меньшего V,меньшего
числа молекул.увеличен.давления(растяжение)
-в сторону р-ии с больш.V.3)изменен.концентрац.
Закон действ.масс справедлив для газов
и жидкостей.∆G0298=
-RTlnK0
стандарт.константа равновес. связана
со стандарт эн.Гиббса
8).Если
в одном вещ-ве(среде) растварено в виде
отдел.частиц др.вещ-вомы имеем
дисперсн.с\с.D=1/τ,
τ-радиус частиц. А-раствор-ль,В-растворен.вещ-во.
Дисперсн.сист: 1.взвеси(эмульсии«жидкое
в жидк», суспензии«тв.в жидк»)τ=10мк-100мк
2.коллоидн.р-р τ= 100мк-1ммк.3. молекуляр
.р-р τ<1ммк. 2теории: 1)физическая(между
А и В нет взаимосв.) 2)химич. (гидратная)
есть взаимодейств.1.теплов.эф-ты при
растворен.2.изменен.V.3.изменен.цвета
или появлен.окраски
4.появл.вкуса,запаха,изменен.плотности,вязкости
5.при растворен. образ.сальваты(любой
р-ль)или гидраты(рас-ль вода) Сальваты
и гидраты-нестойкие,непрочн.образования
между АиВ,близкие по хар-ру к хим.соединениям
но неопред.состава. 6.расстворение
возможно если возможен к-либо тип
межмолек.взаимодейств. І.ион-дипольн.
ІІ диполь-дипольн. ІІІ дисперсион.Вся
масса молек.имеет ц.тяж.зарядов,совмещен.начин
колебаться такт в такт и
возник.мгновен.диполи,кот.будут
ориентир.совмещен. концами. ІV
водород.связь (Н2О)х
подобное раствор.в подобном 7.способы
выражен.концентрац.Концентрац-определен.весовое
или объемн.кол-воВ,содерж.в опред весовом
или объемн.кол-веА или р-ра ω%массовая
доля-массаВ в 100гр р-ра. ω=mB\(mA+mB)*100%=
mB\mр-ра*100%=
mB\Vмлρл\мл
Молярн.концентрац-число
мольВ в 1л р-ра.
Норм.концентрац.-число
моль эквивалентовВ в 1л
р-ра(молярн.концентрац.эквивалентов)
,
моляльная-число
мольB,содерж.в
1000г А
все измерен.с точностью до 4 знака.
Титр(Т)-масса
В,содерж в 1 мл р-ра Т=mB\v
(до5знака) Формы перерасчета:
.Определен.титра
провод.методом титрования(приливания
р-ра известной концентрац.к р-ру
неизвестн.концентрац) титрован.
прекращ.при достижен.точки
эквивалентности,кот.опред индикатором.расчет
по закону эквивалентов Сн(NaOH)v
NaOH=Cн(HCl)v
HCl.
Св-ва
рас-ов:1.индивид. (цвет,запах,
вкус,вязкость,плотность) 2.общие(обусловлены
присутств.в каждом р-ре определен числа
молек.раствор-ля) а)осмос-проникновен.молекулы
раствор-ля сквозь полунепрониц.
перегородку. Осмический з-н Вант-Гоффа:
Росм=СмRT
R=
8.314 Дж/моль*К= 0.0831 л*атм/моль*к Росм
завис.от числа частиц раств-ля или
пропорц.концентрации.б)давление пара
р-ра.под р-ром всегда устанавл.давление
паров растворителя всегда меньше чем
над чистым р-лем Р-Р0=∆Рр-ра
понижен.давления парорастворит.над
р-ром.оно завис.от числа растворен.частиц
∆Р=РА-хВ,
хВ-мольная
доляВ. открыт и вант Гоффом и Раулем.
∆Рр-ра
пропорцион.числу
частиц,раствор-ля или зависит от числа
растворен.частиц В. в)температ.замерз.и
кипения.р-ры кипят при более
высок.температур.,а замерз.при более
низких.tр-ракип-tр-лякип=∆tкип=Кэ*Сm
второй з-н Рауля. Кэ
эбуллиоскопич.)в
5 табл.зависит от природы вещ-ва, tзам=
Кк*Сm.
Кк(криоскопич.)
коллоидн.сост.хар-но для многих в-в,если
их частиц.имеют размер 1-500нм.Поверхн.слой
хар-ся пов-ой энергией и способн.адсорбировать
частицы. лиофильные(гидрофильные)-раст-ль
взаимод.с ядрами частиц,а
лиофобные(гидрофобные)-не взаимод.
Св-ва: 1)устойчивость кинетич.и
агрегативная:постоянство концентрац.дисперсной
фазы и постоян.дисперст.фазы.более
уст.гидрофил.золи(кол-во частиц взаим.с
водой)2)электрич., перемещ.гранул под
действ.эл.тока(электролиз)
3)оптические.способн.рассеивать свет.
метод получ: 1)мех.дробление 2)хим.дробление.
9)Имеет
место электролитич.диссоциация с
образован.ионов.было обнаружено
несоответст.для целой группы р-ров в
экперимент.и теоретич.расчетах. Росмэксп\
Росмтеор,
∆Рэксп\∆Ртеор,
∆tкипэксп\∆tкиптеор,
∆tзамэксп\∆tзамтеор=i,
i-изотонич.коэф.
i=1
неэлектр.,i>1электрол.
Несоответ.было связано с неверн.подсчетом
числа частиц в р-ре.если р-р неэлектролит,то
в р-ре отдельн.неделим.молекулы,а если
раствор.электролит,то число частиц в
р-ре у2,у3..при
растворен.кислот,солей,оснований в воде
хим.связь в молекулах этих в-в так
ослабл,что достаточно просто энергии
движен.молекул,чтобы разорвать совсем
І.полярн.ковалент.связь
1.ориентац.2.расстаскив.молекул на
кусочки3.в р-р уходят гидротир.ионы.свобод.ионов
нет,они гидротированы(окруж.плотной
водн.оболочкой) ІІ ион.соединен.Диссоциация-распад
номерн.ков.соединен.и ионных соединен.на
ионы под действием номерн.молекул
раств-лей(чаще воды).В р-ре появл.ионы и
они начин.проводить эл.ток-электролит.диссоциация.
α-отношен.числа пред.молекул к начал.числу
электролита α=n\N
α=0,3=30% типы электролитов1) α >30
сильные.щелочи:LiOH,NaOH,KOH,Ca(OH)2..кислоты:HCl,HBr,HJ,HNO3..2)
1< α 30 средние HF,H2SO3,H3PO4.3)
α <1% слабые HOH,NH4OH..
α=(i-1)\(n-1)
n-число
ионов в р-ре. сильные эл.в водн.р-ре
диссоц.полностью слабые-частично,устанавл.равновесие
между ион.в р-ре и нераспавш.молекулами.
Кравн=Кдис
,
Кдис
показ.насколько распался электролит,насколько
ионы присутств.в смеси. Кдис
=с2
α2\(1-
α)с
= сα2\(1-
α) з-н разбвлен.Оствальда.при добавлен.р-ра
слаб.электролита степень дис.его
возрастает.Если оч слабый и
бесконечн.разбавлять то(1- α)1,тогда
следст.из з-на Оствальда.
абсолютно нераствор.в-в нет. AgCl=Ag++Cl-,Кравн=СAgCCl\CAgCl =ПР.Смысл ПР-показать,насколько осадок полно связывает ионы.Реакц.идет в ту сторону,где ПР меньшая величина,где осадок сильнее связ.ионы ПРрасч≥ПРтабл осадок есть, ПРрасч<ПРтабл осадка нет.
10. Диссоциация(Д) воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель среды. Индикаторы. Чистая вода может проводить электр. ток. Это вызвано способностью мол-лы воды диссоциироваться на два иона которые и являются проводниками электр. тока в чистой воде: H2O ↔ H+ + OH- . Д обратима, то есть ионы H+ и OH- могут снова образовать мол-лу воды. В итоге наступает динамич. равновесие при котором кол-во распавшихся мол-л = кол-ву образовавшихся из H+ и OH- ионов. Т.е. скорости обоих процессов будут равны. Равновесие этой реакции сильно смещено влево. Константу Д воды можно вычислить по формуле:
Концентрация
воды величина практически постоянная
и составляет 55,56 моль/л. При 25 °C константа
Д воды равна 1,8·10−16моль/л.
Обозначим
произведение K·[H2O]
= Kв
= 1,8·10−16
моль/л·55,56 моль/л = 10−14моль²/л²
= [H+]·[OH−]
(при 25 °C). Константа Kв
называется ионным
произведением воды.
Она является постоянной не только для
чистой воды, но также и для разбавленных
водных р-ов вещ-в. Значение ионного
произведения воды позволяет при известной
кислотности (щёлочности) любого раствора
(то есть при известной концентрации
[H+]
или [OH−])
найти соответственно концентрации
[OH−]
или [H+].
Для удобства, концентрации выражают в
виде водородного показателя pH и
гидроксильного показателя pOH: pH
= -lg[H+];
pOH = -lg[OH-].
pH=7
– нейтр. среда. pH<7
– кисл. pH>7
– щелоч. Среда устанавливается
индикаторами. Метилоранж – оранжевый(7),
жёлтый(>7), розовый(<7). Лакмус-фиолет(7),
синий(>7), красный(<7). Фенолфталеин-б/цвет(7),
малиновый(>7), б/цвет(<7).
11.
Гидролиз. Константа и степень гидролиза.
Совместный гидролиз. Гидролиз-
взаимодейств. соли с водой, в рез-те
кот-го меняется среда. Правила:1. вода
всегда НОН; 2. гидролиз обратим;3. требует
написания 2х ур-ий; 4.р-ции идут в направлении
связывания ионов в осадки; 5.осадки на
ионы не распод-ся. Случаи: 1.
Соль сильного основания и слаб. к-ты
(pH=7
всегда): а). К+
А-
б). К+nА-
гидролиз по стадиям ч/з осн. соли в). К+
А-n
По
стадиям ч/з кисл. соли г). К+n
А-n
по
стадиям ч/з кисл соли, те что слабее.(далее
случаи катодов анодов такие же) 2.
Соли сильной к-ты и слаб. осн.(pH<7):
а). К+
А-
б).
по стадиям ч/з осн. соли. Если продукт
г-за выпад. в осадок, то все стадии сдвиг.
вправо и г-з идёт до конца. в). по стадиям
ч/з кисл. соли. Образующиеся осн. и к-ты
растворимы, возможна лишь теоретически.
г). по стадиям ч/з осн.соли. 3.
Соли
сил. к-ты и сил. осн-я. Г-зу не подвергаются.
pH=7.
Единственный сл. электролит – вода. 4.
Соли
сл. к-ты и сл. осн-я. Г-з без стадий, сразу
до конца. Степень
гидролиза-
отношение числа прогидрализованных
мол-л к начальному их числу: h=n/N.
Св-ва:1. h>,
чем слабее к-ты или осн, образующее соль.
2. г-з протекает в большей сепени с
разбавлением р-ра. 3. h
возрастает с увелич. температуры.
Константа гидролиза (Кг):
ZnCl2+HOH=ZnClOH+HCl;
.
Совместный гидролиз – одновременное
протекание реакций по катиону и аниону.
Процесс происходит, когда в р-ре, подверг.
г-зу растворены 2 соли.
12. ОВР. Окислитель, восстановитель. Типы р-ций перекиси водорода (H2O2). Вывод коэфициентов. ОВР – р-ции, которые идут с изменением сьепеней окис-я элем-ов. Окислитель-в-во/элем-т, способный принимать электроны. Степень окис-я уменьшается, сам он восстанавливается. Вос-ль – в-во/элем-т, отдающий электроны. Ст. окисл-я увеличивается, сам окисляется. Только окислители: элем-ты правого верхнего угла ХС, элем-ты в наибольшей степени окисл-я. В-ли: металлы, элем-ты в промежуточной ст. окис-я. ОВР делят на: 1.овр в р-х электролитов; 2.овр вне электролитов; 3. в расплавах и газах; 4.гетерогенный ОВР. Для протекания ОВР нужно: 1.окислитель; 2. вос-ль; 3. опред. среда. Кислая среда создаётся только серной к-той, но если HCl или HNO3 яв-ся окисл-ем или вос-ем,то они же создают кисл. среду. Участие перекиси водорода в ОВР: 1фото - кисл. среда; 2. щелочная.
Правила составления ОВР: 1.находят ок-ль и вос-ль в схеме; 2.составляют сокр. ур-ие для окисления и вос-я с указанием исход. и конеч. продуктов; 3. уравнивают число атомов слева и справа, помним что в вод. р-ре работают мол-лы H+ и ОН-; 4. уравниваем число зарядов в сокращ. ур-ях, кол-во отданных е = кол-ву присоед-х; 5. суммируем лев. и прав. части учётом множ-ей; 6. переносим коэф-ты в мол-е ур-ие.