2.2. Электрохимия

Растворы электролитов и учение о ЭДС гальванических элементов. Равновесие в растворах электролитов. Ионы в растворах. Сольватация. Гидратация. Энтропия. Энтальпия и свободная энергия сольватации. Подвижность ионов. Зависимость подвижности ионов от различных факторов. Механизм электропроводности. Электропроводность удельная, молярная, эквивалентная. Числа переноса, методы их определения. Зависимость электропроводности от С и Т. Теория электролитической диссоциации С. Аррениуса. Закон независимого движения ионов в разбавленных растворах. Использование метода электропроводности для решения различных физико-химических задач, кондуктометрия, нахождение степени диссоциации и константы диссоциации слабого электролита, произведение растворимости и т.д. Равновесие в растворах электролитов. Уравнение разведения Освальда. Свободная энергия диссоциации. Влияние температуры на диссоциацию. Современное состояние теории кислот и оснований. Электрическая проводимость неводных растворов

Применение учения Д.И. Менделеева к растворам электролитов. Понятие о теории и природе сильных электролитов Дебая Дюккеля. Неприменимость закона действия масс к сильным электролитам. Ионная сила. Активность и коэффициент активности растворов электролитов. Электрофоретический релаксационный тормозящий эффекты. Коэффициент электропроводности. Опытное определение коэффициента активности.

Химическое и электрохимическое равновесие в гальванических элементах. Связь между химической энергией и электрической энергией гальванического элемента. Вывод уравнения Нернста из уравнения изотермы реакции ЭДС гальванического элемента как сумма скачков. Граница металл-металл. Контактная разность потенциалов. Граница металл- раствор. Термодинамическое выражение, определяющее величину разницы потенциалов на этой границе. Граница раствор-раствор. Диффузионный потенциал. Кондуктометрия.

Элемент Даниэля-Якоби. Термодинамика гальванического элемента. Определение свободной энергии, энтропии и теплового эффекта реакции, протекающей в гальваническом элементе. Влияние температуры на ЭДС. Нормальные потенциалы и элементы. Ряд напряжений. Окислительно-восстановительные свойства металлов. Физико-химические параметры, определяющие положение элемента в ряду напряжений.

Типы электродов. Элемент Вестона, водородный электрод. Каломельный электрод. Окислительно-восстановительные потенциалы, их значение для определения направления химических реакций. Хингидронный электрод. Концентрационные элементы и их практическое применение. Цепи с переносом и без переноса ионов. Определение активности электродов. Потенциометрия, рН-метрия и другие практические применения гальванических элементов.

2.3. Химическая кинетика

Кинетика и катализ. Кинетика гомогенных реакций. Скорость химического процесса. Константы скорости и их связь с константой равновесия. Вывод уравнения первого, второго и третьего порядков, определение порядка реакций из опытных данных. Методы определения порядка реакции.

Зависимость скорости реакции от температуры. Теория активных соударений. Число соударений между молекулами. Активные молекулы. Понятие об энергетическом барьере. Механизм активации. Вывод уравнения Аррениуса. Стерический фактор. Предэкспоненциальный множитель. Метод переходного состояния. Сравнение теорий активных соударений и активированного комплекса. Особенности кинетических реакций в растворах.