1: фотохимические реакции. Закон Гротгуса-Дрепера. Закон фотохимической эквивалентности. Понятие о квантовом выходе. Фотосинтез. Значение фотосинтеза? Фотохимические реакции – это реакции протекающие под воздействием света. 2 группы: 1 реакции без воздействия света, термодинам способны протекать самопроизвольно; в этих реакциях свет играет роль только возбудительную реакционную способность; 2 реакции неспособны протекать самопроизвольно, для их протекания необходима энергия в форме электромагнитных колебаний: m=k*w*t, где m кол-во масса прореагирующего в-ва, w мощность поглощаемого веществом света, t время освещения, k коэф. пропорциональности. Под влиянием фотохимических реакций могут возникать и др реакции уже независящие от света, поэтому общая масса прореагирующего ве-ва может оказаться больше той, что мы рассчитывали по ур-ию. Квант света это материальная частица: γ=С/λ, где С- скорость света, λ- длинна волны. При попадании световой частицы в атом, фотон полностью передает свет в атом. В ряде случаев при этом происходит перегруппировка атомов и обр новое в-во: 209 пропорционально 418 кДж/моль. Таким образом на химические реакции может оказывать влияние только то излучение, которое имеет энергию фотонов не ниже указанных величин. Эти фотоны, энергия которых лежит в приделах этих интервалов носит наз фотохимическим. Между количеством лучистой энергии, поглащенными молекулами данного в-ва, и количеством фотохимических прореагирующих атомов или молекул хим соед сущес опредл соотношение, выражаемое законом фотохимической эквивалентности Эйнштейна. Этот закон имеет следующую формулировку; число атомов или молекул, подвергшихся первичному фотохим превращ, равно числу поглащенных ими квантов света. Квантовым выходом реакции наз отношения числа молекул или атомов, прореагировавших в рез совокупности всех предшествующих реакций, к числу поглощенных квантов (фотонов) т.е Y=число прореаг мол / на число поглощенных фотонов. Y=1, обычный; Y>1,цепная реакция, Y<1, причина в том, что часть фотонов поглащается посторонними веществами, которые входят в состав реагента. Для фотохим реакций необходимо предварительная активация молекул. Отличие в том, что фотохим реак необходима световая энергия, а в др другая. Фотохим процессы иногда осущ под действием излучением, которая совершенно не поглощается. Это происходит тогда, когда к реагирующим веществам примешиваются посторонние примеси, которые поглащают световую энергию и передают ее реаг веществам. Примеси наз сенсибилизаторы. Гроттус и Дреперс сформулировали закон согласно которому хим активны лишь те лучи, которые погл реакционной смесью: 6СО2+6Н2О→С5Н12О6+6О2.

2: Осмос. Осмотическое давление разбавленных растворов неэлектролитов и электролитов. Закон Вант-Гоффа. Биологические процессы и осмос?: Односторонняя самопроизвольная диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор или из раствора с низкой концентрацией в раствор с высокой концентрацией называется осмосом. Полупроницаемой перегородкой служит мембрана которая пропускает молекулы воды. Полупрониц мембраной для водных растворов могут быть:1. Природные пленки ( оболочка растительной клетки); 2. Пленки получаемые искусственным путем ( цилофан, пергамент ). Гидростатическое давление, которое надо приложить к раствору, чтобы задержать осмос, называют осмотическим давлением. Его можно измерить на приборе Оснометр. Для разбавленных растворов неэлектролитов осмотическое давление можно выразить уравнением Вант-Гоффа: П=САRT, где П- осмотическое давление, Па; С- молярная концентрация растворенного вещества С=m/V; R- газовая постоянная (8,314 Дж*К); Т- ТЕМПЕРАТУРА,К. уравнение показывает, что постоянных температурах и объеме осмотическое давление зависит только от числа растворенных частиц и не зависит от природы растворенного вещества. Это уравнение Вант-Гоффа применимо к идеальным растворам. По Вант-Гоффу осмотическое давление раствора численно равно тому газовому давлению, которое имело бы растворенное вещество, будучи переведенным в газообразное состояние в том же объеме и при той же температуре. Для растворов электролитов осматическое давление опытн превышает теоритически рассчитанное: Росм т> Росм пр. следовательно раствор электролитов содержит ьбольше частиц чем это соотв числу молекул растваренного вещества. Осмос играет важную роль в растительных и животных организмах, способствуя оводинению клеток и межклеточных структур. Растворы с одинаковыми значениями осмотического давления наз изотоническим. Растворы с осмотическим давлением, большим, чем у внутриклеточного содержимого, наз гипертоническими, с меньшим- гипотоническими.

3: Специфические особенности растворов ВМС. Сходство и различие с коллоидными системами и истинными растворами. Термодинамическая устойчивость растворов ВМС. Набухание и растворение ВМС. Степень набухания?: Растворы ВМС- молекулярные коллоиды, гомогенные, однофазные системы, устойчивые, образованы самопроизвольно, с отдельными сальватированными макромолекулами в качестве частиц дисперсной фазы. Признаком является высокая относительная и молярная масса, а след-но и большой размер молекул. Свойство: зависит не только от хим состава но также от размеров и формы макромолекул. Дно из особенностей это тесноя зависимость св-в от геометрической формы макромолекул. Растворы ВМС в отличии от гидрофобных золей обладают большой устойчивостью против коагулирующего действия электролитов. Растворы высокомолекулярных соединений, несмотря на общность с истинно коллоидными лиофобными растворами, имеют свои специфические свойства:1. Самопроизвольностью образования растворов ВМС;2. Высокой степенью их устойчивости; 3. Обратимостью происходящих в них процессов. Коллоидные растворы ВМС обладают термодинамической неустойчивостью, вызванной значительным избытком поверхностной свободной энергии. Набухание и растворение ВМС: Набухание это проникновение молекул растворителя в среду высокомолекулярного соединения и связанное с этим увеличение его массы и объема. Скорость пре-я макромолекул ВМС значительно меньше скорости пер-я молекул незкомолекулярной жидкости. В макромолекулах перепутаны между собой, но между ними имеется свободные пространства, поэтому молекулы незкомолекулярных жидкостей быстро проникают в ВМС заполняют свободное пространство между звеньями макромолекул, сами же перепут макромол обладают малой подвижностью и способны незначительно проникать в слой растворителя. После того как макромолекула ВМС набухнут и окажутся достаточно распутанными, они начинают медленно отрыватся друг от друга и проникают в растворитель. Весь поресс расв-я ВМС можно разбить на 4 стадии: 1. Исходная – система гетерогенна, двухфазна, состоит из низкомолекулярной жидкости и чистой ВМС; 2. Набухание – система расслаивается на две фазы: 1ф низкомолекулярный компонент ВМС;2ф чистая низкомолекулярная жидкость; 3. Образование второго рас-ра: система расслаивается на 2 фазы: одна прежняя- набухшая ВМС; другая фаза раствор ВМС в низкомолекул жидкости; 4. Полное растворение приводящие двухфазную гетерогенную систему в однофазную. Процесс набухания представляет собой одностороннее смешивание обусловленное большим различием в молекулах ВМС и растворителя ( 3стадия). Способность молекул ВМС к набуханию в различных жидкостях и при различных условиях количественно может быть оценена Степенью набухания- это количество граммов жидкости поглощенное одним граммом ВМС: λ=m-m0/m, где m-набухшего, m0 – масса исходного. Набухание может быть органическое и неорганическое. Органическое называют студнем. Неорганическое набухание не имеет предела набухания и заканчивается полным растворением. В набухших полимерах ( студнях) возможно 2 вида воды: связанная и свободноя. кол-во связанной воды в полимерах зависит от его гидрофильности. Чем выше гидрофильность, тем больше он содер связанной воды. Сод-е связанной воды в желатине в 2 раза больше массы сухого вещества. По степени упорядочности структуры связанная вода приближ к св-вам твердого тела: имеет большую плотность; диспер постоян связанной воды=2,2, Это обуслов ее пониженной способностью рас-ть электролиты; упругость ее пара понижена; темпер замерзания свободной воды 0, связанной -15; присутствие связанной воды в почве, раст обесп морозоустойчивость. На степень и скорость набухания в одном и том же растворителе влияет: 1. Температура, она повышает скорость, но снижает степень прд набухания; 2. Давление;4. Влияние рН среды; 4. Электролиты.

4: Обменная абсорбция. Уравнение Гапона-Никольского. Процессы абсорбции в почвах?: Абсорбция—процесс самопроизвольного изменения концентрации вещества у поверхности раздела двух фаз. Абсорбент- вещество на поверхности которого происходит накопление другого вещества. Абсорбтив или абсорбат – это поглощаемое вещество. Ионно – обменной абсорбции различ 3 вида: 1. Эквивалентная абсорбция – при которой проихс эквивалентное погл-е катионов и анионов, т.е молекула поглощается целиком. Это хар-но для слабых электролитов. Электронейтр на гранаце раздела фаз не существует. 2. Специфическая или избирательная абсорбция- при ней абсорбируются ионы одного вида, они необменно фиксируются на пов-ти сообщая ей свой заряд. Элактронейтр на границе фаз нарушается. 3. Обменная абсорбция- при этом наблюдается избирательное поглощение одного из ионов электролита из раствора, которое сопровождается одновременным вытеснением другого иона того же знака из поверхности абсорбента в эквивалентных количествах. На границе раздела фаз сохраняется электронецтр.

ППКМе + Ме1 →ППКМе +Ме.

Уравнение Гапона-Никольского: Г1/ Г2= К* С1/С2 ( 1/n1, 1/n2), где Г1- кол-во абсорбированных ионов; Г2 - кол-во десарбированных ионов; С1 и С2 - равновесные концентрации; n1 и n2 – валентность; К – константа абсорбции.

Ln<Na<K<Mg<Ca<Al<H , катионы Н облад более высокой интенсивностью погл-я близкой к катиону Аl. Катионы Н по реак обмена может вытеснить из ППК кат Са и Мg, что ведет к ухудшению свойств почвы. Концентрация водород ионов воды ничтожна и наличия в почвенном растворе относительно высокой концентрации ионов позволяет конкурир с Н катионами в соотв с законом действующих масс. Представлении Гидрольса о катионном обмене в почвах легло в основу современного учения « О подвижности питательных веществ в почве»., и закономерностях структуры образования почвы.

5: Состояние вещества : газообразное, жидкое, твердое. Газообразное состояние. Законы идеальных газов. Уравнение состояния идеального газа. Кинетическая теория газов. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса?: С молекулярной точки зрения между тремя агрегатными состояниями в-ва различие опред двумя факторами: 1. Расстояние между частицами; 2 взаимодействие этих частиц. Если расстояния между частицами велики, то силы притяжения и отталкивания между ними настолько малы, что каждая частица в пространстве может двигаться поступательно в более или менее независимо от др частиц. Это соответствует газообразному состоянию характерной особенностью которого явл отсутствие собственной формы и объема. Если расстояние между частицами малы, то между ними действует значительные силы притяжения и равные им по величине и противоположные по направлению силы отталкивания в рез взаимодействия этих сил частицы в-ва фиксируются в пространстве, что характерно для твердого состояния. В-ва в твердом состоянии имеют определенную форму и объем. В твердом в-ве каждая частица совершает колебательные движения находясь под действием сил взаимодействия с окр частицами. Жидкое состояние явл переходным между твердым и газообразном состоянии. В жидком в-ве расстояние между частицами малы, силы взаимодействия велики, но не настолько чтобы частицы прекратили поступательное движение. Частицы жидкости постоянно движутся в каком либо направлении. То или иное состояние в-в опред условиями в которых это в-во находится, главным из этих условий явл температура и давление. Молекулы газа движутся в предоставленным объеме, с большой скоростью прямолинейно от одного столкновения до другого. Результатом ударов молекул о стенки сосуда явл сила. Величина этой силы отнесенное к ед поверхности-давление газов.в следствии большой скорости молекул они не могут удерживаться длительное время друг около друга за счет молекулярного взаимодействия, поэтому газ равномерно распределяется по всему предоставленному объему и принимает форму того сосуда, в котором он находится. Осн газовые законы выведены для идеального газа. Идеальный газ-это газ который находится в таких условиях, при которых можно принебреч силами взаимодействия между молекулами и собственным объемом молекул по сравнению с тем объемом, который занимает газ. С-ва идеального газа опред температурой и давлением. Ур-ие Менделеева-Клаперона: рV=nRT. Кинетическая теория идеальных газов сводится к сл положениям: 1 молекулы газа находятся в состоянии непрерывного и беспорядочного движения; 2 в период между столкновениями молекулы движутся прямолинейно; 3 собственный объем молекул очень мал по сравнению с объемом газа; 4 молекулы представляют собой сферы, независимые друг от друга за исключением молекулярного столкновения; 5 удары между молекулами или о стенку сосуда явл совершенно др между сталкивающимися молекулами происх обмен кинетич энергии. Реальные газы это такие газы у которых силами взаимодействия между молекулами и собственным объемом молекул принебреч нельзя. Ур-ие состояние реальных газов учитывает факторы, которые отлич их от идеального газа, и которые содерж константы введенные Ван-дер-Ваальсом в ур-ием Менделеева-Клаперона, с учетом объема молекул газа и сил взаимодействия между молекулами газа: (V-в)(Р-а/V²)nRT.

6: Каким образом, используя метод криоскопия, можно определить молярную массу неэлектролитов?:

7: Агрегатные состояния веществ. Твердое состояние. Кристаллическое состояние. Различные типы решеток. Аморфное состояние. Жидкое состояние?: Особенности твердого состояния: 1. В твердом в-ве силы взаимного притяжения между частицами достаточно велики, и частицы фиксируются в пространстве опред образом. В-во в твердом состоянии имеет собственный объем иформу;2. Порядок фиксирования и расположения частиц в пространстве, а также расстояние между частицами, зависит от природы в-ва и от условий при которых это в-во нах-тся. Оно может иметь несколько различных модификаций ( алонтропия); 3. У твердых веществ широко распостранен изоморфизм, состоящий в том, что частицы разных веществ при одних и тех же условиях фиксируются одинаковым образом. Св-ва различных в-в кристаллизоваться в одинаковых кристаллических формах называется изоморфизмом, а разные в-ва имеющие одну и ту же кристаллическую структуру называются изоморфными веществами; 4. Анизотропия это зависимость рада св-в от направления по которому эти св-ва изменяются. Напррмер кристалл NaCl по отношению к показателю преломления явл изотропным т.е скорость света не зависит от направления, по отношению к в-ву: прочность—олизотропными. Прочность NaCl различна, св-ва одинаковые. В кристаллическом веществе молекулы, атомы или ионы фиксируются в пространстве устойчиво и симметрично образуя в пространстве: пространственную кристаллическую решетку. В-ва в кристаллическом состоянии имеют опред темпер плавления и темпер кипения. В зависимости от того какие силы действуют между частицами и какие именно частицы в узлах кристаллической решетки различают 4 типа кристаллических решеток: 1. Молекулярное ( кристаллы) имеют в узлах решотки полярные или неполярные молекулы, связанные силами Ван-дер-Ваальса; 2. Атомная решетка имеют в узлах кристалла нейтральные атомы связанные ковалентными связями. Пример: графит, кремний, С.; 3. Ионная решетка в узлах имеет «-« или «+» заряженные ионы связанные электростатическим взаимодействием. Пример: NaCl, CaO, K2S. Аморфное состояние: 1. Аморфные в-ва не имеют четко выраженного порядка во взаимном расположении частиц; 2. Амот=рфные в-ва изотропные; 3. Эти в-ва не имеют опред температуры плавления; 4. Аморфные в-ва по сравнению с кристаллическими обладают большим запасом энергии. Жидкое состояние имеет ряд особенностей: 1. Силы сцепления между молекулами жидкости велики, только незначительная часть молекул жидкости обладают скотостью достаточной для того чтобы преодолеть эти силы и покинуть объем который занимает эта жидкость, эьо приводит к тому ,что жидкость занимает ограниченный объем; 2. Наличие значительных сил сцепления между молекулами обусловлено большим внутреннем давлением жидкости; 3. Если молекулы жидкости полярны, то они способны за счет водородных связей образ ассоциаты, т.к упорядоч молекул происходит на небольшом расстоянии, то говорят о существовании в жидкостях ближнего порядка; 4. Жидкости занимают опред ограниченный объем, след-но имеют поверхность отделяющую их от газообразной среды, поверхность раздела повышенным запасом энергии, коллич мерой которой явл поверхностное натяжение. При нагревании жидкости энетрия теплового дв-я частиц превышает энергию вз-я между ними и поверхностное натяжение уменьшается, при опред темпер поверхностное натяжение становится равной 0. Такая темпер называется критической температурой. Выше этой темпер вещ-во не может находиться в конденсированном состоянии и существ как газ; 5. Наличие значительных сил сцепления между молекулами жидкости обусл большую вязкость жидкости.