- •Г.Д. Бахтина, г.П. Духанин, ж.Н. Малышева
- •Сборник
- •Примеров и задач
- •По физической химии
- •Оглавление
- •6.3. Порядок выполнения семестровых работ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
- •Введение
- •Основные положения химической термодинамики и ее приложение для расчета равновесий
- •1.1. Основные понятия термодинамики
- •Первый закон термодинамики
- •1.3. Теплоемкость. Зависимость теплоемкости от температуры. Расчет количества теплоты, необходимой для нагревания веществ
- •Теплоемкость газообразного монооксида углерода
- •1.4. Термохимия
- •Расчет стандартных тепловых эффектов химических реакций по стандартным теплотам образования веществ, участвующих в реакции
- •Теплоты образования веществ в указанных фазовых состояниях приведены в табл. 1.2.
- •Теплоты образования веществ
- •Расчет стандартнвх тепловых эффектов химических реакций по стандартным теплотам сгорания веществ, участвующих в реакции
- •Теплоты сгорания веществ в указанных фазовых состояниях приведены в табл. 1.3.
- •Теплоты сгорания веществ
- •Теплоты образования веществ
- •Теплоты образования веществ
- •1.4.2. Расчет тепловых эффектов химических реакций при нестандартной температуре с применением уравнения Кирхгофа
- •Второй и третий законы термодинамики
- •Термодинамические потенциалы
- •Расчет изменения энергии Гиббса химической реакции при стандартной температуре
- •Расчет изменения энергии Гиббса химической реакции при нестандартной температуре
- •Термодинамические свойства веществ
- •Химическое равновесие. Расчет констант равновесия обратимых химических реакций
- •Если в системе протекает обратимая химическая реакция
- •Химический потенциал каждого участника химической реакции является функцией активности ai этого компонента:
- •Из уравнений (1.51) и (1.52) следует, что в состоянии равновесия
- •Термодинамические свойства веществ
- •1.7. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах. Уравнение Клапейрона–Клаузиуса и его применение для расчета теплоты испарения, давления насыщенного пара и температуры кипения
- •2. Свойства растворов
- •Способы задания концентрации растворов
- •Закон Рауля. Расчет характеристик разбавленных растворов по понижению температуры замерзания и по повышению температуры кипения
- •Где Токип., Тозам. – температуры кипения и замерзания чистого растворителя;
- •Электрохимия
- •Расчет характеристик растворов электролитов
- •Электрическая проводимость растворов электролитов
- •Расчет термодинамических характеристик гальванических элементов
- •Для цинково-медного гальванического элемента Якоби-Даниэля
- •Законы электролиза Фарадея и их применение для расчета количественных характеристик процесса электролиза
- •Химическая кинетика
- •4.1. Кинетические уравнения гомогенных химических реакций
- •Если к определенному моменту времени концентрация вещества Астала равной 1,5 моль/л, следовательно, количество прореагировавшего числаАбудет равно:
- •Влияние температуры на скорость химических реакций. Применение правила Вант-Гоффа и уравнения Аррениуса
- •Уравнения для расчета кинетических характеристик химических реакций различного порядка
- •5. Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи к главе “Основные положения химической термодинамики и ее приложение для расчета равновесий”
- •Задачи к главе “Свойства растворов”
- •Задачи к главе “Электрохимия”
- •5.4. Задачи к главе “Химическая кинетика”
- •Многовариантные семестровые задания
- •6.1. Семестровое задание № 1. “Термодинамика химических реакций”
- •6.2. Семестровое задание № 2 (комплекс задач)
- •6.2.1. Расчет концентрации растворов
- •6.2.4. Расчет кинетических характеристик химических реакций
- •6.3. Порядок выполнения семестровых работ
- •Справочные таблицы
- •Термодинамические свойства простых веществ и соединений
- •Величины коэффициентов Mn для вычисления стандартного изменения энергии Гиббса по методу Темкина и Шварцмана
- •Стандартные электродные потенциалы в водных растворах при 250с
- •Предельная эквивалентная электрическая проводимость ионов (при бесконечном разведении) при 25оС и температурный коэффициент электрической проводимости ;
- •Средние ионные коэффициенты активности γ± растворов сильных электролитов
- •Библиографический список
- •Галина Дмитриевна Бахтина
Величины коэффициентов Mn для вычисления стандартного изменения энергии Гиббса по методу Темкина и Шварцмана
Т, К |
М0 |
М1·10–3 |
М2·10–6 |
М-2·105 |
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 |
0,0000 0,0392 0,1133 0,1962 0,2794 0,3597 0,4361 0,5088 0,5765 0,6410 0,7019 0,7595 0,8141 0,8665 0,9162 0,9635 1,009 1,0525 1,094 1,134 1,173 1,210 1,246 1,280 1,314 1,346 1,3775 1,408 |
0,0000 0,0130 0,0407 0,0759 0,1153 0,1574 0,2012 0,2463 0,2922 0,3389 0,3860 0,4336 0,4814 0,5296 0,5780 0,6265 0,6752 0,7240 0,7730 0,8220 0,8711 0,9203 0,9696 1,0189 1,0683 1,1177 1,1672 1,2166 |
0,0000 0,0043 0,0140 0,0303 0,0498 0,0733 0,1004 0,1310 0,1652 0,2029 0,2440 0,2886 0,3362 0,3877 0,4424 0,5005 0,5619 0,6265 0,6948 0,7662 0,8411 0,9192 1,0008 1,0856 1,1738 1,2654 1,3603 1,4585 |
0,0000 0,0364 0,0916 0,1423 0,1853 0,2213 0,2521 0,2783 0,2988 0,3176 0,3340 0,34835 0,3610 0,3723 0,3824 0,3915 0,3998 0,4072 0,4140 0,4203 0,4260 0,4314 0,4363 0,4408 0,44505 0,4490 0,4527 0,4562 |
Таблица 7.4
Стандартные электродные потенциалы в водных растворах при 250с
Электрод |
Реакция |
φо, В | |
Электроды, обратимые относительно катиона | |||
Li+, Li |
Li+ + e → Li |
–3,045 | |
Аl3+, Аl |
Аl3+ + 3 e → Аl |
–1,662 | |
Zn2+, Zn |
Zn2+,+2 e → Zn |
–0,763 | |
Fe2+, Fe |
Fe2+ + 2 e → Fe |
–0,440 | |
Cd2+, Cd |
Cd2+ + 2 e → Cd |
–0,403 | |
Ni2+, Ni |
Ni2+ + 2 e → Ni |
–0,250 | |
Sn2+, Sn |
Sn2+ + 2 e → Sn |
–0,136 | |
Pb2+, Pb |
Pb2+ + 2 e → Pb |
–0,126 | |
Fe3+, Fe |
Fe3+ + 3 e → Fe |
–0,036 | |
Cu2+, Cu |
Cu2+ + 2 e → Cu |
+0,337 | |
Cu+, Cu |
Cu+ + e → Cu |
+0,521 | |
Ag+, Ag |
Ag+ + e → Ag |
+0,799 | |
Hg2+, Hg |
Hg22+ + 2 e → Hg |
+0,854 | |
Электроды, обратимые относительно аниона | |||
Se, Se 2– |
Se + 2 e → Se 2– |
–0,92 | |
S, S 2– |
S + 2 e → S 2– |
–0,447 | |
Br2(ж), Br - |
½ Br2 + e → Br – |
+1,065 | |
Газовые электроды | |||
H+, H2 |
H+ + e → ½ H2 |
0,000 | |
O2, OH- |
½ O2 + H2O + 2 e →2 OH– |
+0,401 | |
Cl2(г), Cl– |
½ Cl2 + e → Cl– |
+1,360 | |
F2, F– |
½ F2 + e → F– |
+2,870 | |
Электроды второго рода | |||
Al, Al(OH)3, OH- |
Al(OH)3 + 3 e → Al + 3 OH– |
–2,300 | |
Zn, Zn(OH)2, OH- |
Zn(OH)2 + 2 e → Zn + 2 OH– |
–1,245 | |
Cd, Cd(OH)2, OH- |
Cd(OH)2 + 2 e → Cd + 2 OH– |
–0,809 | |
Pb, PbSO4, SO42- |
PbSO4 + 2 e → Pb + SO42- |
–0,359 | |
Ag, AgCl, Cl- |
AgCl + e → Ag + Cl– |
+0,222 | |
Hg, Hg2Cl2, Cl- |
½ Hg2Cl2 + e → Hg + Cl– |
+0,268 | |
Ag, Ag2SO4, SO42- |
Ag2SO4 + 2 e → 2 Ag + SO42– |
+0,654
| |
Окончание табл. 7.4 | |||
Электрод |
Реакция |
φо, В | |
Окислительно-восстановительные электроды | |||
Cr3+, Cr2+ (Pt) |
Cr3+ + e → Cr2+ |
–0,408 | |
Sn4+, Sn2+ (Pt) |
Sn4+ + 2 e → Sn2+ |
+0,150 | |
Cu2+, Cu+ (Pt) |
Cu2+ + e → Cu+ |
+0,153 | |
H+,C6H4O2, C6H4(OH)2 (Pt) |
C6H4O2+2H++2e → C6H4(OH)2 |
+0,699 | |
Fe3+, Fe2+ (Pt) |
Fe3+ + e → Fe2+ |
+0,771 | |
H+, O2 (Pt) |
O2 + 4H+ +4e → 2 H2O |
+1,229 |
Таблица 7.5