О.М. Иванкина

ЗАДАНИЯ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

ПО КУРСУ КСЕ

Волгоград

2011 г

Министерство образования и науки РФ

Волжский политехнический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования

«Волгоградский государственный технический университет»

О.М. Иванкина

ЗАДАНИЯ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

ПО КУРСУ КСЕ

Учебное пособие

Волгоград

2011 г.

УДК 547. 541.

Рецензенты:

Доцент кафедры «Технология обработки и производства материалов», Волжского института строительства и технологии (филиал) Волгоградского государственного архитектурно - строительного университета, к.х.н. Наумова Л.Н.

Зав. кафедрой «Технология воды и топлива» Волжского филиала Московского энергетического института, к.х.н., с.н.с. Гончарова Л.К.

Издается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

Иванкина, О.М. Задания для самостоятельной работы по курсу КСЕ [Электронный ресурс]: учебное пособие/О.М. Иванкина //Сборник «Учебные пособия». Выпуск . – Электрон. текстовые дан.(1 файл:MБ) – Волжский: ВПИ (филиал) ГОУВПО ВолгГТУ, 2011 г. – Систем. требования: Windows95 и выше; ПК с процессором 486+;CD-ROM.

В учебном пособии представлены краткие теоретические сведения по основным законам химии, основам химической термодинамики и основам химической кинетики, решения типичных задач и многовариантные задачи по курсу «Концепции современного естествознания».

Предназначается для студентов, обучающихся по направлениям 080100 «Экономика», 080200.62 «Менеджмент».

Табл.12, библиограф.4 назв.

 Волгоградский государственный технический университет, 2011  Волжский политехнический институт, 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

I. УЧЕНИЕ О СОСТАВЕ 7

1.1. Основные понятия и законы химии. 7

1.2. Задачи с решениями. 8

1.3. Контрольные задания. 9

2. УЧЕНИЕ О ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ 19

2.1. Основы химической термодинамики 19

2.2. Задачи с решениями по теме «Основы химической термодинамики» 21

2.3.Контрольные задания по теме 22

«Основы химической термодинамики» 22

2.4. Термодинамические характеристики некоторых веществ 25

2.5. Основы химической кинетики 28

2.6. Задачи с решениями по теме «Основы химической кинетики» 30

2.7. Контрольные задания по теме «Основы химической кинетики» 31

Список рекомендуемой литературы 40

Введение

Курс «Концепции современного естествознания» способствует расширению у студентов представлений о едином процессе развития, охватывающем живую природу, неживое вещество и общество. В целом программа курса позволяет вооружить учащихся знаниями, отвечающими современному уровню развития естествознания, рассматриваются последние идеи и гипотезы, точки зрения на важнейшие вопросы современного естествознания, что дает возможность, овладев целостным научным мировоззрением, сформировать свою мировоззренческую позицию для успешной социальной адаптации.

Данное учебное пособие предназначено для освоения разделов курса, посвященного изучению основных концептуальных систем современной химии: учения о составе и учения о химических процессах.

В начале XIX в. в химии был сформулирован ряд количественных законов (благодаря работам Р. Бойля, М.В. Ломоносова, А. Лавуазье, Дж. Дальтона, А.Авогадро и др.). Это привело к окончательному утверждению атомно-молекулярных воззрений в химии и формировании концепций учения о составе.

С возникновением органического синтеза в 60-е годы XIX века в химической науке появилась потребность в изучении основных законов, по которым протекают химические процессы. Важнейшей задачей химиков становится умение управлять химическими реакциями, добиваясь нужных результатов. В самом общем виде методы управления химическими процессами можно подразделить на термодинамические (влияют на смещение химического равновесия реакции) и кинетические (влияют на скорость протекания химической реакции). Эти знания легли в основу концепции о химических процессах.

Каждый раздел учебного пособия включает в себя краткие теоретические сведения по определенной теме, решения типовых задач и задачи для самостоятельного решения.

В первом разделе приведены краткие теоретические сведения по законам, составляющим основу концепции учения о составе: закон Авогадро, закон Дальтона, основные газовые законы. Задачи для самостоятельного решения направлены на закрепление теоретического материала.

Второй раздел посвящен основам учения о химических процессах. Первая часть второго раздела рассматривает основы химической термодинамики. Приведены определения основных понятий и термины химической термодинамики. На примере решения типовой задачи показано, как можно рассчитать тепловой эффект реакции и определить направление протекания процесса при данной температуре.

Во второй части второго раздела приведены основные понятия и законы химической кинетики. Дано представление о химическом равновесии и принципах его смещения. В решении типовых задач рассмотрено влияние различных факторов на скорость химической реакции. На конкретных примерах показано, как изменение различных параметров системы влияет на смещение химического равновесия.

I. Учение о составе

1.1. Основные понятия и законы химии.

Таблица 1

Некоторые определения, понятия и законы химии

Понятие, параметр	Обозначение, Единица измерения	Смысловое значение
Моль	ν, единица измерения количества вещества	1 моль содержит такое количество вещества, в котором содержится такое же количество атомов или молекул сколько содержится в 0,012 кг изотопа 12 6С
Число Авогадро	NA= 6,022*1023 моль-1	Количество атомов или молекул в одном моле любого вещества
Количество атомов или молекул	N=NA*ν	Количество атомов или молекул в любом числе моле вещества
Молярная масса вещества	г/моль	Масса этого вещества, поделенная на его количество (число молей)
Закон Авогадро	-	В равных объемах газов взятых в одинаковых условиях (температура и давление) содержится одинаковое количество молекул.
Нормальные условия (н.у.)	T = 0 oC (273 K) , P= 101325Па=101,325 кПа= =1 атм = 760 мм рт ст
Следствия из закона Авогадро	1. V моль= 22,4 л при н.у.	1. 1 моль идеального газа при одинаковых условиях занимает один и тоже объем.
	2. ; г/л	2. Плотности идеальных газов при одинаковых условиях прямо пропорциональны их молярным массам.
	3. DA(B)= Мсм=φ1*М1+ φ2*М2+…+φi*Mi φ - объемная доля компонента газовой смеси, φ1 =	3. Отношение масс одинаковых объемов идеальных газов равно отношению их молекулярных масс. Отношение молекулярных масс газов называется относительной плотностью одного газа по отношению к другому (DA(B)). Среднюю молярную массу газовой смеси вычисляют как сумму произведения объемных долей газов на их молярную массу.
Понятие, параметр	Обозначение, Единица измерения	Смысловое значение
Объединенный газовый закон		Экспериментально установленное соотношение между давлением (Р), объемом (V) и температурой (Т) массы идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клайперона)		Объем любого идеального газа массой m при P=const и T=const прямо пропорционален числу молей ν.
Закон Дальтона	Pобщ = p1+ p2+…+pi= =	Давление смеси газов, химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь. Парциальные давления составных частей газовой смеси пропорциональны их объемным долям.