- •1. Электронное строение атома, квантовые числа, типы орбиталей. Порядок заполнения энергетических уровней и подуровней (принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Хунда. Электронные формулы. Валентность на примере 8O, 35Br, 23V.
- •2. Особенности формирования nd- и nf-подуровней. Принцип минимума энергии, правила Клечковского, Хунда и Паули. Электронные формулы и формулы в энергетических ячейках 63Eu, 42Mo, 29Cu.
- •8. Химическое равновесие. Закон действия масс для химического равновесия. Термодинамическая и концентрационные константы равновесия на примере процессов:
- •9. Химическое равновесие. Влияние концентрации, давления и температуры на состояние химического равновесия и на величину константы равновесия. Принцип Ле Шателье.
- •Расчет концентрации ионов Н+ в растворе слабой кислоты на примере СН3СООН (С(СН3СООН)=0,1моль/л).
- •12. Химическое равновесие в гетерогенных системах. Насыщенные растворы. Связь произведения растворимости и растворимости на примере Ag3РО4
- •14. Вода. Диссоциация воды. Ионное произведение (Кв) и водородный показатель (рН). Определите рН раствора КOH с концентрацией 1× 10 –3 моль/л.
- •15. Комплексные соединения и виды связей в них. Типичные комплексообразователи и лиганды. Дентатность и координационное число. Диссоциация в водном растворе.
- •17. Закон Гесса. Оценка реакционной способности и устойчивости веществ. Стандартная энтальпия образования вещества. Являются ли энтальпии нижеприведенных реакций стандартными энтальпиями образования веществ (укажите каких)?
- •20. Энтропия. Взаимосвязь энтропии с составом вещества, энергией связи, агрегатным состоянием. Объясните закономерности в изменении величины энтропии (Дж/(моль× К) веществ в приведенных рядах:
- •21. Энтропия. Вероятностный характер энтропии. Постулат Планка. Расчет изменения энтропии в химических реакциях. Оцените знак ΔS в химических процессах:
- •24. Зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Методы ускорения реакций.
- •25. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Температурный коэффициент Вант-Гоффа.
- •26. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Приблизительно оцените величину энергии активации реакций:
- •27. Электрохимические процессы. Двойной электрический слой, стандартный электродный потенциал. Водородный электрод. Зависимость величины электродного потенциала водородного электрода от рН раствора.
- •30. Гальванические элементы. Катодный и анодный процессы. Токообразующая реакция и электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента. Составьте схемы обратимого, и концентрационного гальванических элементов, используя стандартные электроды:
- •34. Общие закономерности изменения свойств элементов в периодах, в главных и побочных подгруппах Периодической системы. Примеры проявления основных, амфотерных, кислотных и окислительно-восстановительных свойств.
- •36. Окислительно-восстановительные системы. Типичные окислители и восстановители. Типы окислительно-восстановительных реакций. Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы и направление реакций.
- •37. Химические равновесия процессов (Кд, ПР, Кг). Расчеты по константам равновесия (рН, растворимость) равновесия в водных растворах веществ. Составление выражения для констант.
- •38. Химическая двойственность на примере кислотно-основных и окислительно-восстановительных систем.
- •39. Дисперсные системы. Способы получения и стабилизации коллоидных растворов. Устойчивость коллоидных растворов. Разрушение коллоидных растворов, коагуляция, порог коагуляции, седиментация.
- •42. Лантаноиды и актиноиды. Сравнительная характеристика электронного строения и свойств. Реакции обмена, гидролиза, комплексообразования в процессах разделения и очистки соединений лантаноидов и актиноидов.
- •44. Церий. Электронное строение. Свойства церия и его соединений в разных степенях окисления Свойства соединений церия со степенью окисления +4. Использование особенностей химии церия для его отделения от редкоземельных элементов (РЗЭ).
- •46. Актиноиды. Особенности электронного строения. Актиноидное сжатие. Свойства тория и его соединений.
- •47. Ионообменная сорбция. Катиониты и аниониты. Применение метода ионного обмена для очистки воды и разделения ионов металлов.
- •48. Разделительные системы. Классификация и характеристики методов разделения. Методы осаждения.
- •49. Методы разделения. Использование процессов комплексообразования и ионного обмена в химических и физико-химических (экстракция, ионообменная сорбция) методах разделения.
- •50. Методы разделения. Экстракция. Коэффициент распределения. Коэффициент разделения. Закон Бертло-Нернста.
- •52. Методы разделения элементов. Транспортные химические реакции как метод получения металлов высокой степени чистоты. Иодидное рафинирование металлов.
- •53. ЗАДАЧА.
- •54. ЗАДАЧА.
- •55. Оцените возможны ли с термодинамической точки зрения следующие реакции и при каких условиях (стандартные, высокие или низкие температуры):
- •56. Рассчитайте энергию связи О-Н в молекуле Н2О по следующим данным:
- •58. Энергии активации прямой реакции разложения иодида водорода (HI = 0,5H2 + 0,5I2) при 1000 K в отсутствии (184 кДж/моль) и в присутствии (108 кДж/моль) катализатора. Во сколько раз изменится скорость реакции в присутствии катализатора?
- •59. Какая из приведенных ниже реакций протекает при обычных условиях быстрее? Укажите примерную величину энергии активации. Какая из реакций требует инициирования?
- •61. Для реакции А+3В→С+2D+Е в некоторый момент времени скорость по компоненту А составила 4 моль/л∙сек. Чему равны скорости по всем остальным компонентам и скорость реакции в целом?
- •63. Период полураспада радия 88226Ra 1600 лет. Каков порядок реакции радиоактивного распада? Зависит ли период полураспада от концентрации для этой реакции? Через какое время интенсивность радиоактивного излучения уменьшится в 5 раз.
- •64. Период полураспада 239Pu равен 24000 лет. Определите, какая часть 239Pu сохранится к 2500 году по отношению к 2000 году.
- •65. В равновесной системе N2 + 3H2 = 2NH3 концентрации реагентов и продуктов реакции равны (моль/л): H2 - 9; N2 - 3; NH3 – 4. Рассчитайте константу равновесия и исходные концентрации водорода и азота (в исходной системе продукты реакции отсутствуют).
- •67. Напишите выражение для константы равновесия и определите её значение, используя справочные данные , для следующей реакции: Pb(NO3)2(р-р) + 2NaI(р-р) = PbI2 (осадок) + 2NaNO3 (р-р).
- •68. Определите растворимость PbI2 по известному значению произведения растворимости ПР(PbI2) =1,1×10-9 …
- •69. Определите, произойдет ли переосаждение, если к 1 мл насыщенного раствора с осадком AgCl прилили 0,5 мл 1,0 М раствора KI.
- •70. Растворимость PbBr2 при 25°С равна 1,3×10-2 моль/л. Рассчитайте значение произведения растворимости этой соли (ПР).
- •71. Рассчитайте значение рН водных растворов гидроксидов аммония и натрия (кальция) одинаковой концентрации, равной 0,02 моль/л. Константа диссоциации слабого электролита 1,7 ×10-5 .
- •73. Константа диссоциации гидроксида аммония равна 1,7×10-5. Вычислите степень диссоциации гидроксида аммония, концентрацию ионов водорода и значение рН в 0,02 М растворе.
- •74. Рассчитайте концентрацию ионов водорода в водных растворах уксусной и азотной кислот одинаковой концентрации, равной 0,1 моль/л. Константа диссоциации слабого электролита равна 1,7 ×10-5.
- •75. Объясните изменение характера среды (кислый или щелочной) в водных растворах солей NH4Cl; NaBr; KNO2.
- •76. Вычислите концентрацию ионов Ag+ в 0,1 М растворе [Ag(NH3)2]NO3, содержащем избыток 1 моль/л NH3. Кн([Ag(NH3)2]+)=6,8×10-8.
- •77. Определите, чему равны заряды комплексных ионов, степени окисления и координационные числа комплексообразователей в соединениях K4[Fe(CN)6] и K3[Fe(CN)6]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.
- •78. Рассчитайте и сравните концентрацию ионов комплексообразователя в растворах соединений K3[Fe(CN)6] и K3[Fe(SCN)6]. равной концентрации (0,1 М), содержащих избыток лигандов 1 моль/л.
- •80. Рассчитайте концентрацию ионов комплексообразователя и лигандов 0,01М растворе[Cu(NH3)4]Cl2, содержащем избыток аммиака Сизб=1.5М.
- •81. В 1 л воды растворен 1 моль комплексной Na3[FeF6]. Вычислите степень диссоциации по первой ступени (в %) комплексного иона [FeF6]3- если константа нестойкости первой ступени равна 9,12*10-7.
- •88. Составьте схемы двух гальванических элемента с хлорным электродом, используя стандартные электроды: а. Pt,Cl2|HCl; б. Сu|СuCl2; в. Zn|ZnCl2. Напишите уравнения токообразующих реакций и рассчитайте значения их электродвижущих сил (ЭДС).
- •89. Какой металл следует выбрать в качестве защитного покрытия для железа: олово, никель или хром, чтобы в случае возникновения коррозии в кислой среде железо не разрушалось. Запишите уравнения коррозионных процессов.
- •90. Какие процессы можно использовать для отделения соединений урана (+6) от примесей соединений железа (+3) и редкоземельных элементов (+3). Напишите уравнения реакций.
- •ТИПОВЫЕ УРАВНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
- •1 задание:
- •3 задание:
- •5 задание:
- •6 задание:
- •7 задание:
- •8 задание:
- •ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ
24. Зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Методы ускорения реакций.
Зависимость скорости реакции от температуры выражается уравнением Аррениуса (1889 г.), связывающего константу скорости k с температурой T
Энергия активации – это то избыточное количество энергии (по сравнению со средней величиной), которой должны обладать молекулы, чтобы произошло химическое взаимодействие между ними.
Методы ускорения реакций:
1)Введение катализатора
2)Повышение температуры
3)Увеличение концентрации
4)Увеличение площади соприкосновения частиц (для твердых, раздробить)
5)Повышение давления
25. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Температурный коэффициент Вант-Гоффа.
Опыт показывает, что с повышением температуры на каждые 10° скорость реакции возрастает примерно в 2–4 раза, что отражается уравнением Вант–Гоффа
(1864 г.):
где - температурный коэффициент реакции (коэффициент Вант-Гоффа), принимающий значения от 2 до 4. Правило Вант-Гоффа носит приближенный характер и применимо не ко всем реакциям и не к любым температурным диапазонам.
Более точно зависимость скорости реакции от температуры выражается уравнением Аррениуса, связывающего константу скорости k с температурой T
26. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Приблизительно оцените величину энергии активации реакций:
а) СН4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О(г);
б) Ag+((p-p) + Cl-(p-p) = AgCl(тв);
в) КОН(р-р) + HCl(p-p) = KCl(p-p) + H2O(ж);
г) Н× (г) + Н× (г) = Н2(г);
Зависимость скорости реакции от температуры выражается уравнением Аррениуса (1889 г.), связывающего константу скорости k с температурой T
Энергия активации – это то избыточное количество энергии (по сравнению со
средней величиной), которой должны обладать молекулы, чтобы произошло
химическое взаимодействие между ними.
а)
б) ионы противоположного заряда => Eа ≈ 0 кДж/моль
в) H + OH = H O => Еа ≈ 0 кДж/моль
г) свободные радикалы => Еа ≈ [1 -10] кДж/моль
27. Электрохимические процессы. Двойной электрический слой, стандартный электродный потенциал. Водородный электрод. Зависимость величины электродного потенциала водородного электрода от рН раствора.
Электрохимические процессы - это взаимное превращение химической и электрической форм энергии.В основе электрохимических процессов лежат окислительно-восстановительные реакции.
Тонкий поверхностный слой из пространственно разделенных электрических зарядов противоположного знака, образующийся на границе раздела двух фаз, называется двойным электрическим слоем (ДЭС). Следствием образования ДЭС является возникновение разности потенциалов (скачка потенциала) между электродом и электролитом.
Потенциал, устанавливающийся на границе раздела электрод-электролит в условиях равновесной электродной реакции, называется равновесным электродным потенциалом. Измерить абсолютную величину отдельного электродного потенциала (межфазного потенциала) не представляется возможным, так как присоединение любого измерительного прибора приводит к образованию, по крайней мере, еще одной границы раздела, на которой скачок потенциала складывается с измеряемым
потенциалом. В связи с этим используют относительную величину электродного
потенциала.
Относительный электродный потенциал – это потенциал электрода,
измеренный по отношению к электроду сравнения.
Газовым электродом называют систему, состоящую из инертного металла (Pt), омываемого газом и погруженного в раствор, содержащий соответствующие этому газу анионы.
28. Электрохимические процессы. Типы электродов. Гальванический элемент и электродвижущая сила на примере гальванического элемента, составленного
из стандартных электродов: 
Электрохимические процессы - это взаимное превращение химической и электрической форм энергии.В основе электрохимических процессов лежат окислительно-восстановительные реакции.
Электрод - проводник, имеющий электронную проводимость, помещенный в раствор, расплав электролита, либо газ.
Гальваническим элементом называют электрохимическую систему из двух
электродов, помещенных в сообщающиеся между собой растворы электролитов, которая при соединении электродов внешним металлическим проводником
позволяет получить электрический ток. Гальванический элемент состоит из двух
полуэлементов. Полуэлементом называется электрод, погруженный в раствор
электролита.
Процесс электрохимического окисления называется анодным процессом, а
электрод, на котором протекает процесс окисления, называется анодом.
Процесс электрохимического восстановления называется катодным процессом, а электрод, на котором протекает процесс восстановления, называется
катодом.
(Суммарная ОВР, протекающая на электродах гальванического элемента, называется токообразующей, так как химическая энергия этой реакции превращается в электрическую.)
29. Электродный потенциал. Уравнение Нернста для электродов I рода:
металлического (Zn|Zn2+) и неметаллического (Pt,I2|I-).
