
- •37 Оглавление
- •Атом. Представление о строении атома. Электроны, протоны, нейтроны
- •Представление о современной квантово-механической модели атома. Характеристика состояния электронов в атоме с помощью набора квантовых чисел, их трактовка и допустимые значения
- •Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней электронами в многоэлектронных атомах. Принцип Паули. Правило Гунда. Принцип минимума энергии.
- •Энергия ионизации и энергия сродства к электрону. Характер их изменения по периодам и группам периодической системы д.И.Менделеева. Металлы и неметаллы.
- •Электроотрицательность химических элементов. Характер изменения электроотрицательности по периодам и группам периодической системы д.И.Менделеева. Понятие степени окисления.
- •Основные типы химической связи. Ковалентная связь. Основные положения метода валентных связей. Общее представление о методе молекулярных орбиталей.
- •Два механизма образования ковалентной связи: обычный и донорно-акцепторный.
- •Ионная связь как предельный случай поляризации ковалентной связи. Электростатическое взаимодействие ионов.
- •11.Металлические связи. Металлические связи как предельный случай делокализации валентных электронных орбиталей. Кристаллические решетки металлов.
- •12. Межмолекулярные связи. Взаимодействия Ван-дер-Ваальса – дисперсионное, диполь-дипольное, индуктивное). Водородная связь.
- •13. Основные классы неорганических соединений. Оксиды металлов и неметаллов. Номенклатура этих соединений. Химические свойства основных, кислотных и амфотерных оксидов.
- •14. Основания.Номенклатура оснований. Химические свойства оснований. Амфотерные основания, реакции их взаимодействия с кислотами и щелочами.
- •15. Кислоты.Бескислородные и кислородные кислоты. Номенклатура (название кислот). Химические свойства кислот.
- •16. Соли как продукты взаимодействия кислот и оснований. Типы солей: средние (нормальные), кислые, основные, оксосоли, двойные, комплексные соли. Номенклатура солей. Химические свойства солей.
- •17. Бинарные соединения металлов и неметаллов. Степени окисления элементов в них. Номенклатура бинарных соединений.
- •18. Типы химических реакций: простые и сложные, гомогенные и гетерогенные, обратимые и необратимые.
- •20. Основные понятия химической кинетики. Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции в гомогенных и гетерогенных процессах.
- •22. Влияние температуры на скорость химической реакции. Энергия активации.
- •23. Химическое равновесие. Константа равновесия, ее зависимость от температуры. Возможность смещения равновесия химической реакции. Принцип Ле-Шателье.
- •36. А) Стандартный водородный электрод. Кислородный электрод.
- •37. Уравнение Нернста для расчета электродных потенциалов электродных систем различных типов. Уравнение Нернста для водородного и кислородного электродов
- •3) Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, не реагируют с водой.
- •I – величина тока
- •49. Кислотно-основной метод титрования.Расчеты по закону эквивалентов. Методика титрования. Мерная посуда в титриметрическом методе
3) Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, не реагируют с водой.
Cu + H2O = нет реакции
44. Процесс электролиза. Катодные и анодные процессы. Порядок разряда частиц на аноде и катоде в зависимости от значения их электродного потенциала.
Электролиз – сумма окислительно восстановительных реакций, протекающих на электродах электролизёра под действием электрического тока поданного от внешнего источника тока.
В электролизере происходит преобразование электрической энергии в химическую
Анодом является электрод присоединенный к +, катод к –
На катоде всегда протекает реакция восстановления, на аноде окисления
Роль электролитов могут выполнять растворы или расплавы щелочей, кислот, солей
При электролизе расплавов на катоде и аноде могут разряжаться только катионы и анионы самого электролита
При электролизе водных растворов мощным конкурентом для анионов в процессе окисления на аноде и для катионов в процессе восстановления на катоде являются молекулы воды, которые способны принимать электроны на аноде и отдавать на аноде.
Катодные процессы
Поскольку катионы и молекулы воды принимают электроны от катода на инертном катоде в нейтральном растворе в первую очередь восстанавливаются те частицы, которые обладают наибольшей окислительной способностью (чем больше потенциал тем >OX способности.
Для воды надо рассчитать по уравнению Нернста как для водородного электрода ϕH2O/H2 =-0.059*PH
Анодные процессы
Поскольку анионы и молекулы воды отдают электроны аноду, то в нейтральном растворе в первую очередь окисляются те частицы, которые обладают большей восстановительной способностью (с наименьшим электродным потенциалом) ϕO2/H2O =1,23-0.059*PH
45. Процессы анодного окисления и катодного восстановления. Электролиз с инертным и растворяющимся анодом.
Катодный процесс.
Поскольку катион и молекулы воды принимают электроды от катода, на инертном катоде в нейтральном растворе в первую очередь восстанавливаются те частицы, которые облад наибольшей окислительной способностью ( чем больше потенциал, тем выше их окисл способ)
ур.Нерснста – ϕh20/h2 =-0.059pH.
После воды не разряжаются (<-0.41)
Анодный процесс.
Поскольку анионы и H20 отдают электроны аноду, то в нейтральном растворе в первую очередь окисляются те частицы, которые обладают большей восст. Способностью (с наименьшим потенциалом).
Для H2Oпо ур Нернста ϕoh/h20=1.23-0.059pH
Сложные кислородсодержащие анионы не могут окисляться на аноде из водных растворов если ионы мет и немет в их состояниях имеют макс ст окисл
Искл – S+6O4 доS2O8
Металлы не могут принимать участие в процессе восстановления на катоде.
46. Расчеты масс веществ – продуктов электролиза по закону Фарадея. Выход по току продуктов электролиза.
m = AIT/nF
m – масса окисл/восст вещ-ва
A – атомная масса эл
I – величина тока
T – время
F – пост. фарадея
N – валетность
Э – хим экв = A/n (m= ЭIT/F) в часах – ЭIT/26.8
Первый закон электролиза Фарадея: масса вещества, осаждённого на электроде при электролизе, прямо пропорциональна количеству электричества, переданного на этот электрод. Под количеством электричества имеется в виду электрический заряд, измеряемый, как правило, в кулонах.
Второй закон электролиза Фарадея: для данного количества электричества (электрического заряда) масса химического элемента, осаждённого на электроде, прямо пропорциональна эквивалентной массе элемента. Эквивалентной массой вещества является его молярная масса, делённая на целое число, зависящее от химической реакции, в которой участвует вещество.
Выход вещества B=mфакт/mтеор*100%
Mфакт – фактическая масса вещ-ва на аноде и катоде
Mтеор – рассчитанная масса по формулам
47. Химический анализ. Качественный анализ неорганических веществ. Характерные и специфические реакции. Аналитическая классификация катионов и анионов.
Химический анализ-определение химического состава и строения веществ; включает качественный и количественный анализ.
Задачей качественного анализаявляется выяснение качественного состава анализируемого объекта.
Задачей количественного анализа является определение точного содержания отдельных элементов или их соединений в анализируемом объекте.
Различные методы исследования, применяемые в качественном и в количественном анализах, можно разделить на три основные группы методов:
- химические, где используются химические реакции, результат которых определяют визуально;
- физические, основанные на измерении каких-либо физических характеристик вещества, являющихся функцией его химического состава;
- физико-химические, основанные на наблюдении за изменением физических свойств веществ (оптической плотности, электропроводности, теплопроводности и др.), которые происходят в результате химической реакции.
48. Методы количественного анализа – гравиметрический и титриметрический (объемный).
Титрование - это процесс, при котором к анализируемому раствору медленно, по каплям, приливают раствор реагента (р.в.) точно известной концентрации в количестве, эквивалентном содержанию определяемого компонента (о.в.).
Гравиметрический (весовой) анализ - метод количественного химического анализа, основанный на точном измерении массы определяемого вещества или его составных частей, выделяемых в чистом химическом состоянии или в виде соответствующих соединений (точно известного постоянного состава).
Титриметрическим (объемным) методом анализа называют метод количественного химического анализа, основанный на точном измерении объема реагента (р.в.), требующегося для завершения реакции с данным количеством определяемого вещества (о.в.).
Гравиметрический анализ основан на законе сохранения массы веществ при химических превращениях. Это наиболее точный из химических методов анализа. Его метрологические характеристики: предел обнаружения – 0,10 % или 10-3 моль/дм3; точность - 0,2 %.
Титриметрический метод анализа имеет предел обнаружения такой же, как и в гравиметрии - 0,10 % или 10-3 моль/дм3; а вот в точности уступает ей - 0,5 %. Являясь более точным, гравиметрический анализ имеет один существенный недостаток по сравнению с титриметрическим: он требует больших затрат времени на выполнение анализа.