- •Вопрос№1Важнейшие классы неорганических соединений. Оксиды, гидроксиды, кислоты, соли.
- •Вопрос№3 Химическая термодинамика. Основные понятия. Внутренняя энергия и энтальпия. Первый закон термодинамики.
- •Вопрос№4 Тепловой эффект химической реакции. Теплота образования вещества. Закон Гесса и следствие из закона Гесса.
- •Следствия из закона Гесса
- •Вопрос№5 Энтропия вещества из системы - мера беспорядка расположения в них частиц.
- •Границы применимости понимания энтропии как меры беспорядка
- •Билет№11 Химические реакции необратимые и обратимые. Химическое равновесие. Закон действия масс для обратимых гомогенных и гетерогенных химических реакций
- •Гетерогенные и гомогенные реакции.
- •Билет№13 Константа химического равновесия и её связь с изменением изобарного потенциала (свободной энергией Гиббса). Выявление возможности протекания реакции в данном направлении.
- •Электролиты и неэлектролиты. Растворы электролитов
- •Вопрос№17 Свойства разбавленных растворов электролитов. Степень диссоциации, константа диссоциации, изотопических коэффициент.
- •Билет №20 Обменные реакции в растворах электролитов. Условие необратимости реакций.
- •Билет №21 Гидролиз солями обратимый и не обратимый.
- •Билет №22 Электрохимические системы. Окислительно-восстановительные реакции. Составление уравнений. Электронный баланс.
- •Окисление, восстановление
- •Билет №26 Стандартные электродные потенциалы. Ряд напряжений и его возможности для характеристики химических свойств веществ.
Билет№13 Константа химического равновесия и её связь с изменением изобарного потенциала (свободной энергией Гиббса). Выявление возможности протекания реакции в данном направлении.
Конста́нта равнове́сия — величина, определяющая для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями (либо, в зависимости от условий протекания реакции, парциальными давлениями, концентрациями или фугитивностями) исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия (в соответствии с законом действующих масс). Зная константу равновесия реакции, можно рассчитать равновесный состав реагирующей смеси, предельный выход продуктов, определить направление протекания реакции.
Для реакции в смеси идеальных газов константа равновесия может быть выражена через равновесные парциальные давления компонентов pi по формуле[1]:
где νi — стехиометрический коэффициент (для исходных веществ принимается отрицательным, для продуктов — положительным). Kp не зависит от общего давления, от исходных количеств веществ или от того, какие участники реакции были взяты в качестве исходных, но зависит от температуры [2].
Например, для реакции окисления монооксида углерода:
2CO + O2 = 2CO2
константа равновесия может быть рассчитана по уравнению:
Если реакция протекает в идеальном растворе и концентрация компонентов выражена через молярность ci, константа равновесия принимает вид:
Для реакций в смеси реальных газов или в реальном растворе вместо парциального давления и концентрации используют соответственно фугитивность fi и активность ai:
В некоторых случаях (в зависимости от способа выражения) константа равновесия может являться функцией не только температуры, но и давления. Так, для реакции в смеси идеальных газов парциальное давление компонента может быть выражено по закону Дальтона через суммарное давление и мольную долю компонента (), тогда легко показать[2], что:
где Δn — изменение числа молей веществ в ходе реакции. Видно, что Kx зависит от давления. Если число молей продуктов реакции равно числу молей исходных веществ (), то .
Свободная энергия Гиббса (или просто энергия Гиббса, или потенциал Гиббса, или термодинамический потенциал в узком смысле) — это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на вопрос о принципиальной возможности протекания химической реакции; это термодинамический потенциал следующего вида:
Энергию Гиббса можно понимать как полную химическую энергию системы (кристалла, жидкости и т. д.)
Понятие энергии Гиббса широко используется в термодинамике и химии.
Самопроизвольное протекание изобарно-изотермического процесса определяется двумя факторами: энтальпийным, связанным с уменьшением энтальпиисистемы (ΔH), и энтропийным T ΔS, обусловленным увеличением беспорядка в системе вследствие роста её энтропии. Разность этих термодинамических факторов является функцией состояния системы, называемой изобарно-изотермическим потенциалом или свободной энергией Гиббса (G, кДж)
Билет№14 Способы выражения состава растворов (концентрации).
Способы выражения состава растворов.
Основные понятия: растворимость, растворитель, растворенное вещество.
Растворимость – способность вещества растворяться в том или ином растворителе.
Растворитель – компонент раствора, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора.
Растворенное вещество – компоненты раствора за исключением растворителя.
Классификация растворов (по содержанию растворенного вещества, по агрегатному состоянию).
Насыщенный раствор – термодинамически устойчивая равновесная система, в которой скорость растворения вещества равна скорости выделения его из раствора.
Ненасыщенный раствор – термодинамически устойчивая неравновесная система, в которой концентрация вещества меньше, чем в насыщенном растворе, и поэтому скорость растворения больше скорость выделения.
Пересыщенный раствор – термодинамически неустойчивая псевдоравновесная система, в которой концентрация вещества больше, чем в насыщенном растворе, и поэтому скорость выделения больше скорости растворения.
Концентрированный раствор – раствор с высоким содержанием растворенного вещества.
Разбавленный – с низким содержанием растворенного вещества.
Гомогенные растворы – истинные растворы.
Гетерогенные растворы – коллоидные растворы
Гомогенные и гетерогенные растворы.
Гомогенные растворы – истинные растворы.
Гетерогенные растворы – коллоидные растворы
Понятия: фаза, компонент раствора.
Фаза – совокупность однородных микрообластей, характеризующихся одинаковой упорядоченностью и концентрацией частиц и заключенных в макроскопическом объеме вещества, ограниченном поверхностью раздела.
Компонент раствора – вещество, составляющее раствор.
Определение и формулы расчета для следующих видов концентраций: массовая, объемная и мольная доли, моляльность, массовая концентрация, титр, молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента.
Массовая доля – отношение массы растворенного вещества к массе раствора
ω(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)
Объемная доля – отношение объема газа к объему всей смеси газов
φ(газа) = V(газа)/V(смеси)
Мольная доля – отношение количества вещества в сумме количеств вещества и растворителя
χ(в-ва) = n(в-ва)/(n(в-ва)+n(р-ра))
Моляльная концентрация, или моляльность – отношение количества вещества к массе растворителя
B(в-ва) = n(в-ва)/m(р-ля) (моль/кг)
Массовая концентрация – отношение массы вещества к объему раствора
Р(в-ва) = m(в-ва)/V(р-ра) (г/л)
Титр – масса растворенного в-ва в 1 мл раствора
Т(в-ва) = m(в-ва)/V(р-ра) (г/мл)
Молярная концентрация – отношение количества растворенного вещества к объему раствора
С(в-ва) = n(в-ва)/V(р-ра) (моль/л)
Коэффициент растворимости.
Коэффициент растворимости – характеристика раствора, означающая число единиц массы безводного вещества, насыщающего при данных условиях 100 единиц массы растворителя. Измеряется в m (г) вещества на 100 г растворителя.
Терапевтическая и токсическая концентрация, их единицы измерения.
Терапевтическая концентрация – концентрация лекарственного вещества в крови, при которой возникает терапевтический эффект. Минимальная терапевтическая концентрация может соответствовать значению минимальной стационарной концентрации лекарственного вещества в крови (
), создаваемой при проведении терапевтического мониторинга. (мкг/мл)
Токсическая концентрация – концентрация лекарственного вещества или его метаболита в крови, при которой возникают токсические эффекты от применения препарата. Минимальная токсическая концентрация может соответствовать значению максимальной стационарной концентрации лекарственного вещества или его метаболита в крови (Сssmax), создаваемого при проведении терапевтического мониторинга. (мкг/мл)
ПДК.
ПДК – максимальная концентрация вещества, не вызывающая токсического эффекта.
Вопрос№15 Процесс растворения. Растворы не электролитов и электролитов.