Вопросы для самоконтроля:

1. Какие химические реакции относят к обменным, а какие к окислительно-восстановительным?

2. Какие типы обменных химических процессов вам известны?

3. Каковы основные положения электролитической теории кислот и оснований?

4. Каковы основные положения протонной теории кислот и оснований?

5. Каковы основные положения электронной теории кислот и оснований?

6. Что такое гидролиз? Что представляет собой константа гидролиза, степень гидролиза?

7. Что такое степень окисления элементов в соединениях?

8. Каковы типы окислительно-восстановительных реакций вам известны?

9. Какой процесс называют окислением, восстановлением?

10. В чем заключается правило определения степени окисления элемента в простом веществе?

11. В чем заключается правило определения степени окисления элемента в виде одноатомного иона в соединении, имеющем ионное строение?

12. В чем заключается правило определения степени окисления элемента в соединениях с ковалентными полярными связями?

13. Как проводят подбор коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса?

14. Как определяют направление окислительно-восстановительных реакций?

15. Какова роль окислительно-восстановительных процессов в природе и технике?

Вопросы для самостоятельной работы:

1. Гидролиз солей и константа гидролиза.

2. Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций: электронного баланса и полуреакций (электронно-ионный метод).

3. Направление окислительно-восстановительных реакций.

Литература:

1. Семенова Е. В., Кострова В. Н., Федюкина У. В. Химия. – Воронеж: Научная книга – 2006, 284 с.

2. Коровин Н.В. Общая химия. - М.: Высш. шк. – 1990, 560 с.

3. Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Высш. шк. – 1983, 650 с.

4. Глинка Н.Л. Сборник задач и упражнений по общей химии. – М.: Высш. шк. – 1983, 230 с.

5. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.:Высшая шк. – 2003, 743 с.

6. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. - М.: Высш. шк. – 1997, 550 с.

Лекции 14-15 (4 ч)

Тема 9. Электрохимические системы

Цель лекций: охарактеризовать общие понятия электрохимии, дать определение проводникам первого и второго рода; понятие об электродном потенциале; рассмотреть гальванический элемент Даниэля-Якоби; электродвижущую силу гальванического элемента; классификацию электродов; электролиз, законы Фарадея; виды коррозии металлов и способы защиты от нее.

Изучаемые вопросы:

9.1. Общие понятия электрохимии. Проводники первого и второго рода.

9.2. Понятие об электродном потенциале.

9.3. Гальванический элемент Даниэля-Якоби.

9.4. Электродвижущая сила гальванического элемента.

9.5. Классификация электродов.

9.6. Поляризация и перенапряжение.

9.7. Электролиз. Законы Фарадея.

9.8. Коррозия металлов.

9.1. Общие понятия электрохимии. Проводники первого и второго рода

Электрохимия – это раздел химии, занимающийся изучением закономерностей взаимных превращений электрической и химической энергии.

Электрохимические процессы можно разделить на две основные группы: процессы превращения химической энергии в электрическую (в гальванических элементах) и процессы превращения электрической энергии в химическую (электролиз).

По электрической проводимости, т.е. способность веществ пропускать электрический ток, все вещества можно разделить на три группы: изоляторы, полупроводники и проводники. Проводники в свою очередь делятся на проводники первого рода и проводники второго рода.

К проводникам первого рода относятся металлы, сплавы, уголь и графит. Электропроводность проводников первого рода обусловлена наличием в их кристаллической решетке свободных и слабосвязанных электронов, т. е. это электронная проводимость. Она не сопровождается переносом вещества и не влечет за собой химического превращения материала, из которого сделан проводник. С увеличением температуры, сопротивление увеличивается, а электропроводность уменьшается, поскольку увеличивается тепловое движение частиц кристаллической решетки, а это мешает упорядоченному движению электронов.

К проводникам второго рода относятся расплавы и растворы электролитов. В данном случае перенос электричества осуществляется ионами электролита, т. е. это ионная проводимость. В результате этого наблюдается химическое превращение вещества. Происходит окислительно-восстановительная реакция, в которой процессы окисления и восстановления происходят на разных электродах (аноде и катоде). С повышением температуры электропроводность увеличивается, поскольку уменьшается вязкость среды и, следовательно, увеличивается скорость перемещения ионов к электроду.

Проводники второго рода обладают меньшей электропроводностью, чем проводники первого рода, но основные электрохимические процессы протекают на границе раздела между проводниками первого и второго рода.