1.4. Трехкомпонентные системы

1. Какие системы называются трехкомпонентными?

2. Напишите правило фаз для трехкомпонентной системы и поясните его физический смысл.

3. Какие диаграммы используются для изображения трехкомпонентных систем?

4. Изобразите диаграмму состояния трехкомпонентной системы.

5. Как с помощью метода Гиббса определить состав трехкомпонентной системы?

6. Как с помощью метода Розебума определить состав трехкомпонентной системы?

7. В чем заключается правило рычага для трехкомпонентной системы? Как, используя правило рычага, рассчитать массу раствора, насыщенного по отношению к обеим солям и общую массу кристаллов KCl и NaCl

8. Покажите и поясните трехмерную диаграмму растворимости 3-х жидкостей с одной областью расслоения

9. Покажите плоскую диаграмму растворимости с одной областью расслоения

2. Электрохимия

1. Что представляет собой энергия сольватации? Есть ли различие между терминами «энергия сольватации» а «теплота сольватации»? Чем отличается «реальная энергия сольватации» от «химической энергии сольватации»?

2. Как экспериментальным путем определить энергию сольватации? Можно ли определить энергию сольватации каждого вида ионов?

3. Какие существуют способы расчета теплоты сольватации?

4. Можно ли предсказать, у какого из ионов Li+, Rb⁺, Ca²+ больше величина теплоты сольватации?

5. За счет чего главнымобразом получается большая энергия, не­обходимая для разрушения сравнительно прочных ионных кристалли­ческих решеток при растворении электролитов?

6. Что называется удельной электрической проводимостью? Какова размерность этой величины? Нарисуйте графики зависимости удельной электрической проводимости от концентрации и разведения для сильных и слабых электролитов. Зависит, ли эта величина от температуры?

7. Что называется эквивалентной электрической проводимостью? Какова размерность этой величины? Нарисуйте на одном графике, соблюдая масштаб, зависимость эквивалентной электрической проводи­мости от разведений для растворов следующих электролитов: КС1, КОН, НС1, СНзСООН.

8. Как зависит эквивалентная электрическая проводимость слабых электролитов от концентрации?

9. Почему по 'величине эквивалентная электрическая проводимость водных растворов хлоридов металлов первой группы располагается в порядке, обратном порядку расположения этих же солей в расплавах?

10. Какими способами можно измерить абсолютную скорость дви­жения ионов в растворе? От каких факторов она зависит?

И. Какова связь между подвижностью ионов и их абсолютной ско­ростью? Какую размерность они имеют?

12. Какие методы распределения ионов в растворе используются в теории Аррениуса, Гхоша, Дебая — Гюккеля?

13. По каким признакам тот или иной электролит относится к силь­ным или слабым? Какому закону подчиняются слабые электролиты и в чем его смысл?

14. Почему методом измерения электрической проводимости элек­тролитов можно определить истинную степень диссоциации у слабых электролитов и только кажущуюся у сильных? Чем обусловливается увеличение истинной степени диссоциации с разведением у слабых элек­тролитов и кажущейся у сильных?

15. Как будет меняться растворимость труднорастворимой соли с прибавлением к раствору электролитов, содержащих и не содержащих одноименный анион или катион с труднорастворимой солью электро­лита?

16. Что такое активность электролита, иона и как она может быть определена?

17. Сформулировать основные положения теории Дебая и Гюккеля. Какие допущения используются при выводе уравнения Дебая — Гюккеля? Какие допущения используются при выводе уравнения для потенци­ала ионной атмосферы в первом приближении?

18. Что такое «ионная сила растворов»? Рассчитайте величину ионной силы для 0,01 молярного раствора

19. В чем заключается правило ионной силы?

20. Каким образом величина радиуса ионной атмосферы зависит от концентрации ионов, их природы, природы растворителя и температуры?

21. Почему коэффициент активности сильных электролитов может быть больше единицы?

22. Почему подвижность ионов Н⁺ и ОН" резко отличается от по­движности остальных ионов?

23. На чем основана идея расчета активности согласно теории Дебая и Гюккеля?

24. Расскажите об электрофоретическом и релаксационном эффек­тах.

25. В чем заключается эффект Вина? Как можно его объяснить? Наблюдается ли эффект Вина в растворах слабых электролитов? При каких значениях напряженности поля этот эффект может быть обнаружен?

26. Что вы знаете об эффекте Дебая — Фалькепгагена? При какой частоте тока наблюдается этот эффект? Зависит ли он от концентрации раствора?

27. Какова закономерность изменения констант диссоциации слабых кислот и ионного произведения воды при повышении температуры от 0 до 100° С?

28. На чем основано кондуктометрическое титрование?

29. Чем обусловливается наличие максимума на кривой зависимости удельной электрической проводимости от разведения у целого ряда электролитов?

30. Можно ли определить теплоту диссоциации воды и уксусной кислоты методом электрической проводимости?

31. Разберите схему измерения электрической проводимости электролитов. Почему необходимо применять переменный ток звуковой частоты при измерении электрической проводимости электролитов?

32. Как влияет вязкость раствора на его электрическую проводи­мость?

33. В чем причина возникновения потенциала на границе двух фаз, например: а) металл — металл; б) металл — раствор; в) металл — вакуум; г) раствор—раствор?

34. Как внутренний и внешний потенциалы .связаны с га льва пи-потенциалом, контактной разностью потенциалов, работой выхода элек­тронов из металла?

35. Какие процессы, происходящие на границе металл — раствор, приводят к появлению двойного электрического слоя?

36. Как связана величина тока обмена с возникновением двойного электрического слоя?

37. Выведите уравнение зависимости электродного потенциала цин-кового электрода от активности ионов цинка, каломельного электрода от активности ионов хлора в растворе; редокс-электрода от соотношений в растворе ионов олова различной валентности.

38. Что представляют собой электроды I и II рода? Приведите примеры.

39. Какие процессы в гальванической цепи могут быть причиной возникновения ЭДС? Какие типы цепей вы знаете?

40. Приведите примеры одножидкостных и двухжидкосткых гальванических элементов.

41. В чем состоит теория гальванических элементов?

42. Приведите примеры различных концентрационных элементов (элементов Тюрина, газовых концентрационных и др.).

43. На основании каких данных можно рассчитать при заданной температуре константу равновесия электрохимической реакции?

44. Изобразите схему измерения электродного потенциала редокс-электрода Sn⁴⁺/Sn²+, опишите порядок .измерения.

45.' Приведите примеры гальванических цепей с переносом и без переноса ионов.

46. Приведите примеры обратимых и необратимых гальванических цепей.

47. Приведите примеры гальванических элементов, у которых равны и не равны AG и ДЯ.

48. Какие количественные законы электролиза вам известны? Что называется электрохимическим эквивалентом, выходом по току?

49. Приведите примеры практического применения электролиза.

50. Приведите примеры правильно и неправильно разомкнутого элемента. Сумма каких скачков потенциалов будет соответствовать ЭДС элемента в обоих случаях?

51. Что такое ряд напряжений? Значения каких электродных потенциалов указаны в нем?

52. Пользуясь таблицами стандартных потенциалов, рассчитать ЭДС и показать, в каком направлении пойдет реакция Zn-\-C<l^z+ = Cd+ + Zn^a+ в стандартных условиях. Можно ли изменить направление реак­ции, меняя концентрации реагентов?

53. Как влияет давление водорода в газовой фазе на электродный потенциал водородного электрода?

54. Каково устройство и особенности нормального элемента Вестона?

55. Как влияет активность КС! на величину электродного потенциа­ла каломельного электрода?

56. К какому типу электродов относится платино-хингидронный электрод? В каких растворах можно пользоваться им для-измерения рН раствора?

57. Какие существуют электрохимические методы определения рН?

58. Как осуществляется потенциометрическое титрование кислот, оснований и смесей галогенов?

59. От чего зависит высота скачка на кривой потенциометрического титрования?

60. В каких случаях смесь кислот или оснований поддается последовательному титрованию?

61. Можно ли в растворе, содержащем смесь галогенов, потенцио-метрическим методом определить количество каждого из них в отдель­ности?

2. В какой последовательности будут титроваться галогены в смеси и чем эта последовательность обусловлена?