
- •Основные понятия химии: атом, молекула, химический элемент, химическое соединение, простое и сложное вещество. Моль. Молярная масса. Относительные молекулярная и атомная массы.
- •Основные количественные законы химии: сохранения массы веществ; постоянства состава; эквивалентов; Авогадро.
- •Современная формулировка периодического закона. Структура периодической системы: малые и большие периоды; группы и подгруппы. Зависимость свойств элементов от положения в периодической системе.
- •Строение молекул. Сигма - σ, пи - π и дельта - δ связи. Гибридизация атомных орбиталей. Пространственная конфигурация молекул. Полярность молекул.
- •Вандерваальсовы силы. Виды межмолекулярных взаимодействий: ориентационное, индукционное, дисперсионное. Энергия межмолекулярных взаимодействий.
- •Водородная связь. Образование, энергия и длина водородной связи. Особенности свойств веществ с водородными связями (температуры кипения и плавления, вязкость и т.Д.).
- •Комплексные соединения. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Комплексообразователи. Лиганды. Координационное число. Анионные, катионные и нейтральные комплексы.
- •Вычисление тепловых эффектов. Стандартная теплота (энтальпия) образования. Закон Гесса. Следствие из закона. Изменение энтальпии при химических реакциях и фазовых переходах.
- •Скорость химической реакции. Факторы, от которых зависит скорость реакции. Закон действующих масс для гомогенных реакций. Порядок химической реакции. Особенности кинетики гетерогенных реакций.
- •Механизмы химических реакций. Простые и сложные реакции. Цепные реакции. Фотохимические реакции.
- •Катализ. Гомогенный, гетерогенный, автокатализ. Особенности каталитических реакций. Теория промежуточных соединений.
- •Растворимость. Насыщенный раствор. Произведение растворимости пр. Влияние на растворимость природы компонентов, температуры, давления (закон Генри), посторонних веществ.
- •Идеальные растворы. Общие свойства растворов. Давление насыщенного пара. Закон Рауля. Температура кипения и кристаллизации растворов.
- •Равновесия в растворах слабых электролитов. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Вычисление степени диссоциации и концентрации ионов.
- •Сильные электролиты. Активность электролитов и ионов в водных растворах. Коэффициенты активностей ионов. Правило ионной силы.
- •Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН. Расчет рН слабых и сильных кислот и оснований. Кислотно-основные индикаторы.
- •Гидролиз солей. Виды гидролиза. Константа и степень гидролиза.
- •Окислительно-восстановительные процессы. Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции. Составление уравнений и направление окислительно-восстановительных реакций.
- •Стандартный водородный электрод. Водородная шкала потенциалов.
- •Гальванические элементы. Схема элемента Даниэля - Якоби. Процессы на аноде и катоде. Токообразующая реакция. Электродвижущая сила гальванического элемента.
- •Электролиз. Катодный и анодный электродные процессы. Законы Фарадея. Последовательность электродных процессов. Применение электролиза.
- •Химические источники тока. Аккумуляторы.
- •Определение и классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия.
- •Электрохимическая коррозия: с поглощением кислорода и с выделением водорода.
- •Защита металлов от коррозии. Легирование металлов. Защитные покрытия. Электрохимическая защита. Изменение свойств коррозионной среды (ингибиторы).
Растворимость. Насыщенный раствор. Произведение растворимости пр. Влияние на растворимость природы компонентов, температуры, давления (закон Генри), посторонних веществ.
Растворимость – концентрация раствора, в котором устанавливается равновесие между растворением и образованием (осаждением, кристаллизацией, выделением) вещества.
Насыщенный раствор - раствор, в котором устанавливается равновесие между растворением и образованием (осаждением, кристаллизацией, выделением) вещества.
Произведение растворимости ПР – произведение концентрации ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянной температуре и давлении. Произведение растворимости — величина постоянная.
где
[An+] и [Bm-] — равновесные молярные
концентрации ионов, образующихся при
электролитической диссоциации.
Влияние на растворимость природы компонентов, температуры, давления (закон Генри), посторонних веществ:
Влияние на растворимость природы компонентов: При образовании раствора связи между частицами каждого из компонентов заменяются связями между частицами разных компонентов. Чтобы новые связи могли образоваться, компоненты раствора должны иметь однотипные связи, т.е. быть одной природы. Поэтому ионные вещества растворяются в полярных растворителях и плохо в неполярных, а молекулярные вещества - наоборот.
Влияние на растворимость температуры: Если растворение вещества является экзотермическим процессом, то с повышением температуры его растворимость уменьшается и наоборот. Для большинства солей характерно увеличение растворимости при нагревании.
Практически все газы растворяются с выделением тепла. Растворимость газов в жидкостях с повышением температуры уменьшается, а с понижением увеличивается.
Влияние на растворимость давления (закон Генри): если газ не вступает в химическое взаимодействие с жидким растворителем, то на границе раздела устанавливается динамическое равновесие.
С повышением давления растворимость газов в жидкостях увеличивается, а с понижением уменьшается.
Влияние на растворимость посторонних веществ: При увеличении концентрации ионов различных веществ растворимость данного вещества может усилиться. Но, если эти концентрации близки к состоянию насыщения, действие посторонних ионов значительно.
Идеальные растворы. Общие свойства растворов. Давление насыщенного пара. Закон Рауля. Температура кипения и кристаллизации растворов.
Идеальные растворы - растворы, в которых не происходят химические реакции между компонентами, а силы межмолекулярного взаимодействия между компонентами одинаковы.
Общие свойства растворов:
Состав растворов обычно передаётся содержанием в них растворённого вещества в виде массовой доли или молярной концентрации.
Раствор неэлектролитов характеризуется отсутствием ионов в растворе и соответственно не обладает ионной электрической проводимостью.
Растворы электролитов являются ионными проводниками.
Давление насыщенного пара - т.е. давление пара, находящегося в равновесии с жидкостью или твердым телом при данной температуре. Давление насыщенного пара сильно зависит от температуры.
Закон Рауля:
1 закон: относительное понижение пара над раствором = мольной доле растворенного вещества.
2 закон: касается изменения температур кристаллизации и кипения раствора по сравнению с чистым растворителем: Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора прямопропорционально моляльной концентрации растворимого вещества.
Температура кипения и кристаллизации растворов:
ΔТкрист= ΔТкрист(р-ра) - ΔТкрист(р-ля)
ΔТкипения= ΔТкипения(р-ра) - ΔТкипения(р-ля)
ΔТ= К*Сm
ΔТкипения=Kэб*mв-ва*1000/Mв-ва*mр-ля
Kэб – константа эбуллиоскопическая
ΔТкрист=Kкр*mв-ва*1000/Mв-ва*mр-ля
Kкр – константа креоскопическая
Особенности растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Механизм и причины электролитической диссоциации. Степень диссоциации. Слабые и сильные электролиты. Кислоты и основания согласно теории электролитической диссоциации. Ступенчатая диссоциация.
Особенности растворов электролитов:
В отличие от растворов неэлектролитов в электролитах наблюдается ряд особенностей: Сильное взаимодействие между растворителем и растворенным веществом, Количество частиц электролита в растворе превышает количество частиц чистого электролита (за счет повышения ионов)
Изотонический коэффициент – характеризует изменение осмотического давления под действием электролитической диссоциации и взаимодействием ионов в растворе.
Зависит от: Температуры, природорастворителя и природного вещества, от концентрации, от свойств полупроницаемой перегородки.
Механизм и причины электролитической диссоциации:
Электролитическая диссоциация — процесс распада электролита на ионы при растворении его в полярном растворителе или при плавлении.
Степень диссоциации – отношение числа молекул, диссоциированных на ионы, к общему числу молекул растворенного электролита.
Слабые и сильные электролиты:
Слабые электролиты – Электролиты, степень диссоциации которых в растворах меньше единицы и уменьшается с ростом концентрации.
Сильные электролиты - Электролиты, степень диссоциации которых в растворах равна единице и почти не зависит от концентрации раствора.
Кислоты и основания согласно теории электролитической диссоциации (ТЭД):
Кислоты – электролиты, диссоциирующие на протоны, (ионы гидроксония) и анионы кислотного остатка.
Основания – электролиты диссоциирующие в растворах на катионы металлов и гидроксид ионы (ОН-)
Ступенчатая диссоциация: В случае многоосновных кислот и многокислотных оснований диссоциация идет ступенчато, при чем каждая ступень диссоциации характеризуется своей степенью диссоциации.