- •Квантово-механическая модель строения атома. Корпускулярно-волновые свойства электрона: уравнение Де Бройля, принцип неопределенности Гейзенберга.
- •Уравнение Шредингера. Квантовые числа, волновая функция, понятие об атомной орбитали.
- •Энергетическая диаграмма возможных состояний электрона в атоме водорода.
- •Распределение электронов по ао в многоэлектронных атомах. Принцип Паули, правило Гунда, правила Клечковского.
- •Периодический закон. Периодическая система. Электронные конфигурации атомов.
- •Периодические свойства атомов (радиусы атомов, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность).
- •Характерные степени окисления элементов.
- •Ковалентная химическая связь: механизмы её образования, разновидности. Длина, энергия, порядок (кратность) ковалентной связи.
- •9, 10. Насыщаемость ковалентной связи и валентные возможности атомов.
- •Полярность и поляризуемость ковалентной связи. Полярность молекулы.
- •Металлическая связь. Деление элементов на металлы и неметаллы. Металлические структуры.
- •Ионная связь и её свойства. Ионные кристаллы.
- •Типы межмолекулярных взаимодействий.
- •Водородная связь и её влияние на физические свойства вещества.
- •Термохимические уравнения. Закон Гесса, следствия из него. Энтальпия.
- •Направление осуществления химических реакций. Энтропия. Энергия Гиббса.
- •Понятие о скорости реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции. Влияние концентраций на скорость реакции.
- •Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса.
- •Понятие об энергии активации. Гомогенные и гетерогенные катализаторы, каталитические системы, механизм действия катализаторов.
- •Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие и его признаки. Константа химического равновесия.
- •Факторы, влияющие на химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье.
- •Классификация дисперсных систем. Понятие о растворах. Растворимость. Концентрации растворов.
- •Типы гетерогенных дисперсионных систем
- •Процентная концентрация по массе (ω, %)
- •Физико-химические свойства растворов нелетучих веществ (давление насыщенного пара, температура замерзания, температура кипения, осмотическое давление).
- •Понятие об электролитах, степень диссоциации. Растворы сильных электролитов. Ионная сила растворов. Активность ионов.
- •Растворы слабых электролитов. Константа диссоциации слабого электролита. Факторы, влияющие на степень диссоциации слабого электролита.
- •Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели.
- •Понятие о кислотах. Константы диссоциации слабых кислот. РН в растворах слабых кислот.
- •Понятие об основаниях. Константы диссоциации слабых оснований. РН в растворах слабых оснований.
- •Плохо растворимые электролиты. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков.
- •Ионно-обменные реакции. Реакция нейтрализации.
- •Гидролиз солей, константа гидролиза. Степень гидролиза и факторы, влияющие на неё.
- •Окислительно-восстановительные реакции (овр). Основные понятия. Направление протекания овр.
- •Понятие об окислительно-восстановительном потенциале (овп). Стандартный водородный электрод. Стандартные овп. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов.
- •Факторы, влияющие на величину овп. Уравнение Нернста.
- •Гальванические элементы. Элемент Даниэля-Якоби. Основные типы и области практического использования гальванических элементов.
- •Электролиз расплава соли. Основные понятия. Потенциал разложения. Перенапряжение.
- •Электролиз растворов солей. Ряд разряжаемости катионов и ряд разряжаемости анионов. Области практического применения электролиза. Растворы
- •Химические свойства металлов, взаимодействие металлов с неметаллами.
- •Взаимодействие металлов с водой.
- •Взаимодействие металлов с кислотами.
- •Взаимодействие металлов со щелочами.
- •Классификация неорганических веществ. Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов металлов.
- •Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии.
- •2) Применение коррозионно-стойких материалов.
- •Общая характеристика физических и химических свойств металлов iiа подгруппы. Магний, кальций. Жесткость воды. Умягчение воды.
- •Основные конструкционные металлы - хром, марганец, железо, алюминий. Общая характеристика физических и химических свойств.
- •Полимеры и олигомеры.
- •Химическая идентификация. Аналитический сигнал, химический анализ.
- •Классификация методов качественного анализа
- •Классификация методов количественного анализа
- •Классификация методов титриметрического анализа
- •Теоретические основы кислотно-основного, окислительно-восстановительного титрования. Индикаторы. Принцип их действия.
Понятие об окислительно-восстановительном потенциале (овп). Стандартный водородный электрод. Стандартные овп. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов.
Окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал от англ. redox — reduction-oxidation reaction, Eh или Eh) — мера способности химического вещества присоединять электроны (восстанавливаться)
Водородный электрод — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах. Водородный электрод (ВЭ) представляет собой пластинку или проволоку из металла, хорошо поглощающего газообразный водород (обычно используют платину илипалладий), насыщенную водородом (при атмосферном давлении) и погруженную в водный раствор, содержащий ионы водорода.
сли полуреакцию восстановления представить уравнением:
Aox + n·e− → Ared,
то количественная зависимость окислительно-восстановительного потенциала от концентрации (точнее активностей) реагирующих веществ выражается уравнением Нернста.
Окислительно-восстановительный потенциал определяют электрохимическими методами с использованием стеклянного электрода с red-ox функцией [2] и выражают вмилливольтах (мВ) относительно стандартного водородного электрода в стандартных условиях.
Стандартным электродным потенциалом металла называют его электродный потенциал, возникающий при погружении металла в раствор собственного иона с концентрацией 1 [моль/л] и при T = 298 K (t = 25 oC), измеренный по сравнению со стандартным водородным электродом.
Располагая металлы в ряд по мере возрастания их стандартных электродных потенциалов (φoМеn+/Me), получаем так называемый ряд стандартных электродных потенциалов. Положение металла в ряду стандартных электродных потенциалов характеризует его восстановительную способность, а также окислительные свойства его ионов в водных растворах. Чем меньше значение φoМеn+/Me, тем больше восстановительная способность металла и тем меньше окислительная способность его ионов.
Выводы по ряду стандартных электродных потенциалов:
1. Каждый металл способен вытеснить из растворов солей те металлы, которые стоят после него в ряду стандартных электродных потенциалов, т.е. имеют большую алгебраическую величину стандартного потенциала.
2. Водород может быть вытеснен из разбавленного раствора H2SO4 и HCl теми металлами, которые имеют стандартные потенциалы со знаком минус.
Факторы, влияющие на величину овп. Уравнение Нернста.
Факторы, влияющие на величину окислительно-восстановительного потенциала: концентрации окисленной и восстановленной форм, ионная сила, температура, рН раствора, процессы комплексообразования и осаждения.
Уравнение Нернста — уравнение, связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение, истандартными потенциалами окислительно-восстановительных пар.
Вывод уравнения Нернста
,
где — универсальная газовая постоянная, равная 8.31 Дж/(моль·K);
— абсолютная температура;
— число Фарадея, равное 96485,35 Кл/моль;
— число молей электронов, участвующих в процессе;
и — активности соответственно окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции.
Если в формулу Нернста подставить числовые значения констант R и F и перейти от натуральных логарифмов к десятичным, то при T = 298K получим