- •И. В. Крепышева химия
- •Химия. Ученое пособие для студентов, обучающимся по техническим направлениям и специальностям. И.В. Крепышева. – Березники: Перм. Гос. Техн. Ун-т., 2010. – 183 с.
- •Содержание
- •Тема 7. Химия металлов 125
- •1.2. Внутренняя энергия
- •1.3. Энтальпия
- •1.4. Термохимия. Закон Гесса
- •1.5. Энтропия
- •1.6. Самопроизвольные процессы. Энергия Гиббса
- •1.7. Решение типовых задач
- •1.8. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 2. Химическая кинетика и химическое равновесие
- •2.1. Скорость химической реакции
- •2.2. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ
- •2.3. Зависимость скорости реакции от температуры
- •2.4. Катализ
- •2.5. Химическое равновесие
- •2.6. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье
- •2.7. Решение типовых задач
- •2.8. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 3. Строение атома и периодическая система элементов д.И. Менделеева
- •3.1. Первые модели строения атома
- •3.2. Квантово-механическая модель атома водорода
- •3.3. Строение многоэлектронных атомов
- •3.4. Периодическая система элементов д. И. Менделеева
- •3.5. Периодические свойства элементов
- •3.6. Решение типовых задач
- •3.7. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 4. Химическая связь
- •4.1. Ковалентная связь
- •4.2. Гибридизация атомных орбиталей
- •4.3. Ионная химическая связь
- •4.4. Металлическая связь
- •4.5. Водородная связь
- •4.6. Строение твердого тела
- •Тема 5. Растворы. Дисперсные системы
- •5.1. Общие свойства растворов
- •5.2. Способы выражения состава растворов
- •5.3. Теория электролитической диссоциации
- •5.4. Теории кислот и оснований
- •5.5. Ионные реакции в растворах
- •5.6. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН
- •5.7. Гидролиз солей
- •5.8. Дисперсные системы и их классификация
- •5.9. Решение типовых задач
- •28,57 Г соли растворены в 71,43 г воды
- •3% Массы раствора составляют 48,84 г
- •Соотношение между рН и рОн
- •5.10. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 6. Окислительно-восстановительные электрохимические процессы
- •6.1. Основные понятия
- •Правила определения степени окисления
- •6.2. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •6.3. Влияние среды на характер протекания реакций
- •6.4. Важнейшие окислители и восстановители
- •6.5. Электрохимические процессы
- •96500 Кл (26,8 а∙ч) – 31,77 г Cu (масса моля эквивалентов)
- •96500 Кл – 1 г (11,2 л- объем моля эквивалентов)
- •6.6. Гальванический элемент Даниэля-Якоби
- •6.7. Окислительно-восстановительные потенциалы
- •6.8. Эдс окислительно-восстановительных реакций
- •6.9. Электролиз расплавов и растворов солей
- •6.10. Некоторые области применения электрохимии
- •6.11. Решение типовых задач
- •6.12. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 7. Химия металлов
- •7.1. Общая характеристика металлов
- •7.2. Химические свойства металлов
- •7.3. Взаимодействие металлов с кислотами
- •Взаимодействие металлов с соляной кислотой.
- •Взаимодействие металлов с азотной кислотой
- •Взаимодействие металлов с серной кислотой
- •7.4. Сплавы
- •7.5. Получение металлов
- •Тема 8. Коррозия и защита металлов
- •8.1. Определение и классификация коррозионных процессов
- •8.2. Химическая коррозия
- •8.3. Электрохимическая коррозия
- •8.4. Возможность коррозии с водородной и кислородной деполяризацией
- •8.5. Защита металлов от коррозии
- •8.6. Решение типовых задач
- •8.7. Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 9. Органические полимерные материалы
- •9.1. Классификация полимерных (высокомолекулярных) материалов
- •9.2. Строение полимеров
- •9.3. Кристаллическое и аморфное состояние полимеров
- •9.4. Методы получения полимеров
- •9.5. Применение полимеров
- •Тема 10. Химическая идентификация и анализ вещества
- •10.1. Химическая идентификация вещества
- •10.2. Количественный анализ. Химические методы анализа
- •10.3. Инструментальные методы анализа
- •Приложение
- •1. Важнейшие единицы си и их соотношение с единицами других систем
- •2. Приставки для дольных и кратных единиц си
- •3. Термодинамические характеристики некоторых веществ при 298 к
- •5. Энергия разрыва связи
- •6. Электроотрицательность элементов по Полингу
- •7. Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы элементов
- •8. Таблица растворимости соединений
- •Обозначения: р – растворимый, м – малорастворимый, н – нерастворимый,
- •9. Константы диссоциации Кд слабых электролитов
- •10. Распределение электронов в атоме
- •Список литературы
Приложение
1. Важнейшие единицы си и их соотношение с единицами других систем
Величина |
Единица СИ |
Соотношение с единицами других систем |
Основные единицы | ||
Длина |
Метр (м) |
1 м = 100 сантиметров (см) |
Масса |
Килограмм (кг) |
1 кг = 1000 граммов (г) |
Время |
Секунда (с) |
1 час = 3600 с |
Сила тока |
Ампер (А) |
|
Температура |
Кельвин (К) |
0 К = – 273,150С |
Сила света |
Кандела (кд) |
|
Количество вещества |
Моль |
|
Производные единицы | ||
Объем |
Кубический метр (м3) |
1 м3 = 1000 литров (л) |
Сила |
Ньютон (Н) (Н = мкг/с2) |
|
Давление |
Паскаль (Па) (Па = Н/м2) |
1 атмосфера (атм)101325 Па 1 мм рт. ст. = 133,3 Па |
Энергия |
Джоуль (Дж) (Дж = Нм) |
1 калория (кал)4,184 Дж 1 электронвольт (Эв)Дж 1 эрг = 10-7 |
2. Приставки для дольных и кратных единиц си
Приставка |
Символ |
Множитель |
Приставка |
Символ |
Множитель |
Пико |
п |
10-12 |
деци |
д |
10-1 |
Нано |
н |
10-9 |
кило |
к |
103 |
Микро |
мк |
10-6 |
мега |
М |
106 |
Милли |
м |
10-3 |
гекта |
Г |
109 |
Санти |
с |
10-2 |
терра |
Т |
1012 |
3. Термодинамические характеристики некоторых веществ при 298 к
Вещество |
, кДж/моль |
кДж/моль |
, Дж/(моль ∙К) |
Ag (к) |
0,00 |
0,00 |
42,69 |
AgBr (к) |
-99,16 |
-94,9 |
107,1 |
AgCl (к) |
-127,07 |
-109,7 |
96,11 |
AgI (к) |
-64,2 |
-66,3 |
144,2 |
Ag2O (к) |
-30,56 |
-10,82 |
121,81 |
AgO (к) |
-44,6 |
-40,8 |
57,78 |
Al (к) |
0,00 |
0,00 |
28,32 |
Al2O3 (к, корунд) |
-1676 |
-1580 |
50,94 |
Au |
0,00 |
0,00 |
47,65 |
AuCl3 (к) |
-118,4 |
-48,53 |
146,64 |
Ba |
0,00 |
0,00 |
66,94 |
BaO (к) |
-557,9 |
-528,4 |
70,29 |
BaCO3 (к) |
-1202 |
-1139 |
112,1 |
BaSO4 (к) |
-1352 |
-1465 |
131,8 |
Be |
0,00 |
0,00 |
9,54 |
BeO (к) |
-598,7 |
-581,6 |
14,1 |
BeCO3 (к) |
-983,6 |
-944,7 |
199,4 |
Bi |
0,00 |
0,00 |
56,9 |
BiCl3 (к) |
-379,1 |
-318,9 |
189,5 |
Br2 (ж) |
0,00 |
0,00 |
152,3 |
Br2 (г) |
30,92 |
3,14 |
245,35 |
С (алмаз) |
1,83 |
2,85 |
2,38 |
С (графит) |
0,00 |
0,00 |
5,74 |
СО (г) |
-110,5 |
-137,14 |
197,54 |
СО2 (г) |
-393,51 |
-394,38 |
213,68 |
СОСl2 (г) |
-219,5 |
-205,3 |
283,6 |
ССl4 (г) |
-106,7 |
-63,95 |
309,7 |
СH4 (г) |
-74,85 |
-50,79 |
186,19 |
С2H2 (г) |
226,75 |
209,2 |
200,8 |
С2H4 (г) |
52,28 |
68,11 |
219,4 |
С2H6 (г) |
-84,68 |
-32,89 |
229,5 |
С3H6 (г) |
20,42 |
62,7 |
226,9 |
С3H8 (г) |
-104,0 |
-23,49 |
269,9 |
С4H8 (г) |
-0,13 |
71,5 |
307,4 |
С4H10 (г) |
-124,7 |
-17,15 |
310,0 |
С6H6 (г) |
82,93 |
129,7 |
269,2 |
С6H6 (ж) |
49 |
124,5 |
172,8 |
СH3OH (ж) |
-238,6 |
-166,23 |
126,8 |
Продолжение табл. 3
Вещество |
, кДж/моль |
кДж/моль |
, Дж/(моль∙К) |
СH3OH (г) |
-201,2 |
-161,9 |
239,7 |
С2H5OH (г) |
-235,3 |
-167,4 |
278,0 |
С2H5OH (ж) |
-277,7 |
-174,76 |
160,7 |
ССl4 (г) |
-106,7 |
-64,0 |
309,7 |
Са (к) |
0,00 |
0,00 |
41,42 |
CaCO3 (к) |
-1207,1 |
-1128,76 |
92,88 |
CaCl2 (к) |
-785,8 |
-750,2 |
113,8 |
CaO (к) |
-635,5 |
-605,2 |
39,7 |
Ca(OH)2 (к) |
-986,2 |
-898,5 |
83,4 |
СаSO4 (к) |
-1424 |
-1318,3 |
106,7 |
СaSO3 ּ2H2O (к) |
-1762,3 |
-1565,2 |
184,1 |
Cd (к) |
0,00 |
0,00 |
51,76 |
CdO (к) |
-256,1 |
-225,0 |
54,8 |
Cd(OH)2 (к) |
-553,2 |
-470,2 |
95,4 |
Сl2 (г) |
0,00 |
0,00 |
222,96 |
Cr (к) |
0,00 |
0,00 |
23,76 |
Cr2O3 (к) |
-1141 |
-1058 |
81,1 |
CrO3 (к) |
-594,5 |
-505,8 |
72,0 |
CuCl (к) |
-133,6 |
-116,0 |
91,2 |
CuCl2 (к) |
-172,4 |
-131,4 |
118,8 |
CuO (к) |
-165 |
-127,0 |
42,64 |
CuS (к) |
-48,5 |
-48,9 |
66,5 |
F2 (г) |
0,00 |
0,00 |
202,9 |
Fe (к) |
0,00 |
0,00 |
27,15 |
FeCO3 (к) |
-747,7 |
-673,9 |
92,88 |
FeCl2 (к) |
-341,0 |
-301,7 |
120,1 |
FeCl3 (к) |
-390,8 |
-328,7 |
154,4 |
FeO (к) |
-263,8 |
-244,3 |
58,79 |
Fe2O3 (к) |
-822,16 |
-740,98 |
89,96 |
Fe3O4 (к) |
-1117,7 |
-1014,2 |
146,4 |
FeS (к) |
-95,1 |
-97,6 |
67,4 |
H (г) |
217,94 |
203,26 |
114,6 |
H2 (г) |
0,00 |
0,00 |
130,58 |
HBr (г) |
-35,98 |
-53,5 |
198,5 |
HCl (г) |
-92,3 |
-95,27 |
186,69 |
HCl (р) |
-166,9 |
-131,2 |
56,5 |
HF (г) |
-268,61 |
-270,7 |
173,51 |
HI (г) |
25,94 |
1,3 |
206,3 |
HNO3 (ж) |
-174,3 |
-80,3 |
156,6 |
Продолжение табл. 3
Вещество |
, кДж/моль |
кДж/моль |
, Дж/(моль∙К) |
H2O (г) |
-241,82 |
-228,61 |
188,7 |
H2O (ж) |
-285,84 |
-237,2 |
70,08 |
H2O (к) |
-291,85 |
-235,5 |
44,1 |
H2O2 (ж) |
-187,8 |
-120,4 |
109,6 |
H2S (г) |
-20,17 |
-33,01 |
205,6 |
H2SO4 (ж) |
-811,3 |
-690,3 |
156,9 |
H3PO4 (ж) |
-1271,9 |
-1147,25 |
200,8 |
Hg (ж) |
0,00 |
0,00 |
77,4 |
HgO (к) |
-90,8 |
-58,3 |
70,3 |
HgCl2 (к) |
-230,1 |
-185,8 |
144,35 |
Hg2Cl2 (к) |
-264,85 |
-210,7 |
185,8 |
I2 (к) |
0,00 |
0,00 |
116,73 |
I2 (г) |
62,24 |
19,4 |
260,58 |
KCl (к) |
-435,9 |
-408,3 |
82,7 |
K2O (к) |
-361,5 |
-333,5 |
94,0 |
KOH (к) |
-425,8 |
-380,2 |
59,41 |
LiOH (к) |
-487,8 |
-443,9 |
42,7 |
Li2O (к) |
-598,7 |
-562,1 |
37,9 |
Mg (к) |
0,00 |
0,00 |
32,55 |
MgCl2 (к) |
-641,6 |
-592,1 |
89,6 |
MgO (к) |
-601,24 |
-569,4 |
26,94 |
Mg(OH)2 (к) |
-924,7 |
-833,8 |
63,14 |
Mg(NO3)2 (к) |
-789,6 |
-588,4 |
164,0 |
MgCO3 (к) |
-1112,9 |
-1029,3 |
65,69 |
MgSO4 (к) |
-1278,2 |
-1173,6 |
9163 |
Mn (к) |
0,00 |
0,00 |
31,76 |
MnO2 (к) |
-519,4 |
-464,8 |
53,14 |
MnSO4 (к) |
-1063,7 |
-956,0 |
112,1 |
Mo (к) |
0,00 |
0,00 |
28,6 |
MoO3 (к) |
-754,5 |
-677,6 |
78,2 |
N2 |
0,00 |
0,00 |
191,5 |
NH3 (г) |
-46,19 |
-16,66 |
192,5 |
N2H4 (ж) |
50,4 |
149,2 |
121,3 |
NH4OH (р) |
-361,2 |
-254,2 |
165,4 |
NH4Cl (к) |
-314,4 |
-203,0 |
94,6 |
(NH4)2SO4 (к) |
-1179,3 |
-900,3 |
220,3 |
NO (г) |
90,37 |
86,71 |
210,62 |
NO2 (г) |
33,5 |
51,8 |
240,45 |
N2O4 (г) |
9,66 |
98,28 |
304,3 |
Na (к) |
0,00 |
0,00 |
51,0 |
Продолжение табл. 3
Вещество |
, кДж/моль |
кДж/моль |
, Дж/(моль∙К) |
NaCl (к) |
-410,9 |
-384,0 |
72,33 |
Na2O (к) |
-415,9 |
-376,6 |
72,8 |
NaOH (к) |
-427,8 |
-381,1 |
64,18 |
Na2SO4 (к) |
-1384,6 |
-1266,8 |
149,4 |
Na2CO3 (к) |
-1130,9 |
-1047,7 |
136,0 |
NaNO3 (р) |
-446,2 |
-372,4 |
207,0 |
Ni (к) |
0,00 |
0,00 |
29,86 |
NiO |
-239,7 |
-211,7 |
38,0 |
O2 (г) |
0,00 |
0,00 |
205,04 |
O3 (г) |
142,3 |
163,4 |
238,8 |
O (г) |
247,5 |
230,1 |
161,0 |
P (к, белый) |
0,00 |
0,00 |
41,1 |
P (к, красный) |
-18,4 |
-13,8 |
22,8 |
PCl3 (г) |
-306,5 |
286,3 |
311,7 |
PCl5 (г) |
-592,0 |
-545,2 |
324,6 |
Pb (к) |
0,00 |
0,00 |
64,9 |
PbO (к) |
-217,9 |
-188,5 |
69,45 |
PbSO4 (к) |
-918,1 |
-811,2 |
147,28 |
PbO2 (к) |
-276,6 |
-219,0 |
76,44 |
S (к, ромб) |
0,00 |
0,00 |
31,88 |
SO2 (г) |
-296,9 |
-300,4 |
248,1 |
SO3 (г) |
-395,2 |
-370,4 |
256,23 |
SO2Сl2 (ж) |
-381,1 |
-315,8 |
217,2 |
Si (к) |
0,00 |
0,00 |
18,7 |
SiO2 (-кварц) |
-859,4 |
-805,2 |
41,84 |
SiCl4 (г) |
-609,6 |
-569,9 |
331,4 |
SiH4 (г) |
-61,9 |
-39,3 |
203,8 |
Sn (к, белый) |
0,00 |
0,00 |
51,55 |
SnO2 (к) |
-580,7 |
-418,4 |
52,3 |
Ta (к) |
0,00 |
0,00 |
41,4 |
Ta2O5 (к) |
-2045,1 |
-1922,5 |
143,1 |
Ti (к) |
0,00 |
0,00 |
30,6 |
TiCl4 (г) |
-758,9 |
-714,0 |
353,1 |
TiCl4 (ж) |
-800,0 |
-724,0 |
252,7 |
TiO2 (к, рутил) |
-941,0 |
-881,6 |
50,2 |
W (к) |
0,00 |
0,00 |
33,5 |
WO3 (к) |
-840,3 |
-763,4 |
83,3 |
Окончание табл. 3
Вещество |
, кДж/моль |
кДж/моль |
, Дж/(моль∙К) |
Zn (к) |
0,00 |
0,00 |
41,59 |
ZnO (к) |
-349,0 |
-318,2 |
43,5 |
ZnCl2 (к) |
-415,9 |
-369,2 |
108,4 |
ZnS (к) |
-201,0 |
-239,8 |
57,7 |
ZnSO4 (к) |
-978,2 |
-870,2 |
124,6 |
Zr (к) |
0,00 |
0,00 |
38,4 |
ZrO2 (к) |
-1762,3 |
-1565,2 |
184,1 |
4. Стандартные потенциалы металлических и газовых электродов при Т=298 К
Электрод |
Электродная реакция |
Eo, B |
Li+ / Li |
-3,045 | |
Rb+ / Rb |
-2,925 | |
K+ / K |
-2,925 | |
Cs+ / Cs |
-2,923 | |
Ra2+ / Ra |
-2,916 | |
Ba2+ / Ba |
-2,906 | |
Ca2+ / Ca |
-2,866 | |
Na+ / Na |
-2,714 | |
La3+ / La |
-2,522 | |
Mg2+ / Mg |
-2,363 | |
Be2+ / Be |
-1,847 | |
Al3+ / Al |
-1,662 | |
Ti2+ / Ti |
-1,628 | |
V2+ / V |
-1,186 | |
Mn2+ / Mn |
-1,180 | |
Cr2+ / Cr |
-0,913 | |
Zn2+ / Zn |
-0,763 | |
Cr3+ / Cr |
-0,744 | |
Fe2+ / Fe |
-0,440 | |
Cd2+ / Cd |
-0,403 | |
Co2+ / Co |
-0,277 |
Окончание табл. 4
Электрод |
Электродная реакция |
Eo, B | ||
Sn2+ / Sn |
-0,136 | |||
Ni2+ / Ni |
-0,250 | |||
Pb2+ / Pb |
-0,126 | |||
Fe3+ / Fe |
-0,036 | |||
H+ / H2 |
+0,000 | |||
Ge2+ / Ge |
+0,010 | |||
Cu2+ / Cu |
+0,337 | |||
O2 / OH – |
+0,401 | |||
Cu+ / Cu |
+0,521 | |||
Ag+ / Ag |
+0,799 | |||
Hg2+ / Hg |
+0,854 | |||
Pd2+ / Pd |
+0,987 | |||
Br2 / Br – |
+1,065 | |||
Pt2+ / Pt |
+1,200 |
| ||
O2 / H2O |
+1,229 |
| ||
Cl2 / Cl – |
+1,359 | |||
Au3+ / Au |
+1,498 | |||
Au+ / Au |
+1,691 | |||
H2 / H – |
+2,200 | |||
F2 / F– |
+2,866 |