Часть III. Электрохимия
Термодинамика растворов электролитов. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации и константа диссоциации. Закон разведения Оствальда. Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов. Изотонический коэффициент Вант-Гоффа. Концентрация и активность растворов электролитов. Средние ионные моляльность, коэффициент активности, активность. Общая активность электролита. Несимметричная система стандартных состояний. Ионная сила раствора. Зависимость среднего ионного коэффициента активности от ионной силы раствора. Основные положения и допущения электростатической статистической теории разбавленных растворов сильных электролитов Дебая–Хюккеля. Понятие ионной атмосферы. Предельный закон Дебая–Хюккеля, область его применимости.
Электрическая проводимость растворов электролитов. Удельная и молярная электрические проводимости, связь между ними. Электрические подвижности и числа переноса ионов. Связь между удельной электрической проводимостью раствора электролита, его концентрацией и электрическими подвижностями ионов. Закон независимого движения ионов (закон Кольрауша). Теория электрической проводимости растворов сильных электролитов Дебая–Хюккеля–Онзагера. Электрофоретический и релаксационный эффекты торможения. Уравнение Онзагера, область его применимости. Прототропная теория электрической проводимости растворов кислот и оснований. Эстафетный механизм электрической проводимости. Кондуктометрия. Кондуктометрическая ячейка и ее постоянная. Кондуктометрическое определение константы диссоциации слабого электролита, ионного произведения воды и произведения растворимости малорастворимого сильного электролита. Кондуктометрическое титрование.
Термодинамика электрохимических систем. Схема электрохимической цепи. Двойной электрический слой. Межфазные скачки потенциала. Диффузионный потенциал и его устранение. Солевой (электролитический) мостик. Электродный потенциал и ЭДС. Стандартный электродный потенциал и стандартная ЭДС электрохимической цепи. Система обозначений для электрохимических цепей. Термодинамический вывод выражения для ЭДС обратимой электрохимической цепи. Уравнение Нернста.
Классификация обратимых электродов. Электроды I рода (обратимые относительно катиона, обратимые относительно аниона). Амальгамные электроды. Электроды II рода (хлорсеребряный, каломельный). Газовые электроды (водородный, кислородный). Окислительно-восстановительные электроды (хингидронный). Ионоселективные (ионообменные) электроды. Концентрационные цепи без переноса ионов.
Определение термодинамических характеристик реакции, протекающей в электрохимической цепи. Зависимость ЭДС электрохимической цепи от температуры. Теплота электрохимической реакции. Потенциометрия и ее применения: определение средних ионных коэффициентов активности электролитов, произведения растворимости малорастворимых сильных электролитов, ионного произведения воды, термодинамических характеристик реакций, расчет стандартной энергии Гиббса образования ионов. Потенциометрическое определение pH растворов с использованием водородного, хингидронного и стеклянного электродов.