- •3. Фактор эквивалентности. Эквивалентные массы и эквивалентные объемы.
- •3.1Фактор эквивалентности химического элемента х в его соединениях равен:
- •3.2.Фактор эквивалентности вещества х, участвующего в окислительно-восстановительном процессе, равен:
- •3.3.Фактор эквивалентности вещества х, участвующего в ионообменном процессе, равен:
- •5.Применение закона эквивалентов.
- •1. Состав атома
- •Характеристики основных частиц, составляющих атом
- •3. Ядерные реакции
- •5. Атомные орбитали. Квантовые числа..
- •6. Законы, определяющие положение электронов в атоме
- •7. Порядок заполнения атомных орбиталей.
- •Упражнения:
- •1.Периодический закон д. И. Менделеева
- •2. Свойства атомов химических элементов.
- •2.3. Характеристика кислородных соединений элементов. Элементов.
- •2.3.1. Состав соединений.
- •2.3.2. Кислотно-основные свойства соединений.
- •2.3.3. Окислительно-восстановительные свойства соединений.
- •3.Периодическая система элементов д. И. Менделеева.
- •3.2.Группы таблицы Менделеева
- •3.3. Периодичность изменения свойств элементов.
- •Упражнения:
- •4.3. Составление структурных формул молекул.
- •4.4.Ионная связь и ее свойства
- •4.5. Водородная связь и ее свойства.
- •Определение типа и свойств связи в молекуле.
- •Составление структурных формул соединений Упражнения:
- •5.2.Донорно–акцепторный механизм ковалентной связи
- •5.3.Комплексные соединения.
- •Ответы.
- •Лекция 7. Термохимия
- •1. Предмет и основные понятия химической термодинамики.
- •7.4.Упражнения для самоконтроля направлены на закрепление следующих понятий:
- •Задачи.
- •8.3. Химический потенциал. Активность и коэффициент активности. Условия химического равновесия.
- •8.1. Химический потенциал. Активность и коэффициент активности.
- •8.4.Упражнения для самоконтроля направлены на закрепление следующих понятий:
- •Упражнения.
- •9.5. Фазовое равновесие. Правило фаз.
- •Фазовая диаграмма воды
- •9.6.Упражнения для самоконтроля направлены на закрепление умения пользоваться следующими закономерностями:
- •10.6.Упражнения для самоконтроля направлены на закрепление знаний в области:
- •Задания
- •7. Произведение растворимости
- •11.7.Упражнения для самоконтроля направлены на закрепление знаний в области:
- •Задания
- •12.7.Упражнения для самоконтроля направлены на закрепление знаний в области:
- •Лекция 13. Органические полимерные материалы. Органические полимерные материалы. Методы получения полимеров, полимеризация, поликонденсация. Строение и свойства полимеров. Применение полимеров.
- •Наиболее часто встречающиеся синтетические полимеры
- •14.3.Электродные потенциалы активных и пассивных металлов
- •Термодинамика гальванического элемента.
- •14.6.Потенциал редокси-электродов.
- •14.5.Упражнения для самоконтроля направлены на закрепление знаний в области расстановки коэффициентов в уравнениях овр, электродных потенциалов, гальванических элементов.
- •17.1 Классификация методов анализа.
Термодинамика гальванического элемента.
На Е влияют следующие факторы: температура, природа реагирующих веществ, концентрация реагирующих веществ.1. Природа реагирующих веществ:
1) n – валентность, Ф – число Фарадея
2) Работе противостоит сила внешнего давления.
2.Влияние температуры на Э.Д.С.
- изменение энтропии. Если то Если то
3. Зависимость Е от концентрации
Пусть в гальваническом элементе протекает реакция следующего типа:
где С – концентрация
левую и правую части делим на
Если температура постоянная, то
- стандартная Э.Д.С., соответствующая тому простому случаю, когда
Для стандартных условий: Т=298 К, р=1атм - уравнение Нериста для гальванического элемента. Ф = 96500
14.5. Водородный электрод сравнения и измерение ЭДС.. Водородный электрод сравнения удобен тем, что стандартный электродный потенциал водорода равен нулю. φ02H+|H2= 0,00В.Водородный электрод представляет собой сосуд, в котором находится H2SO4 с концентрацией [H+] = 1 моль/л. Электрод выполняется из платины, которая сверху покрыта слоем рыхлой платины. Платина, особенно рыхлая, является прекрасным адсорбентом газообразного водорода. Извне в этот сосуд подается газообразный водород под давлением в 1атм. Платиновый электрод поглощает водород и практически становится водородным электродом. Электроды сравнения необходимы по той причине, что не существует методов непосредственного измерения электродных потенциалов. Возможно только измерение ЭДС гальванического элемента и вычисление неизвестного потенциала по известному. Для определения потенциалов электродов по водородной щкале собирают гальванический элемент, одним из электродов которого является измеряемый, а вторым –стандартный водородный электрод с электродом из того металла, потенциал которого необходимо измерить.
Измерение ЭДС данного гальванического элемента производится компенсационным методом. Схема включает в себя реохорд, рис.3.
Реохорд - длинная деревянная линейка, по краям которой находятся металлические зажимы, между зажимами туго натянута стальная струна определенного сопротивления. По струне перемещается металлический движок. В схему включены аккумулятор и гальванометр. Движок реохорда перемещают до тех пор, пока стрелка гальванометра не остановится на нуле. Это - состояние компенсации, для которого справедливо соотношение:
,где ЭДСакк- ЭДС аккумулятора, ЭДСг/эл - ЭДС гальванического элемента, AB - длина линейки, AC - расстояние до движка (состояние компенсации).
14.6.Потенциал редокси-электродов.
Концентрационные гальванические элементы Особенностью концентрационного гальванического элемента является то, что оба электрода выполнены из одного и того же метала. Эти электроды отличаются друг от друга только концентрациями солевых растворов.
. По формуле Нерста рассчитаем ЭДС концентрационного элемента. Недостатки концентрационных гальванических элементов: разрушаемый анод, малая ЭДС. Концентрационные элементы используются в тех случаях, где необходима малая ЭДС. Окислительно - восстановительные (ОВ) гальванические элементы: Особенностью данных элементов является то, что окислительно - восстановительный процесс протекает только в растворах. Оба электрода являются инертными, или пассивными, т.е. сами они не принимают участия в ОВ процессах, а выполняют роль проводников электронов.
Топливные элементы(ТЭ) Электрохимические реакции очень медленные. Для ускорения процессов советский инженер Давтян предложил ввести в окислительно – восстановительные гальванические элементы катализаторы. Суть топливных элементов заключается в том, что электроды являются одновременно и катализаторами. Топливо, т.е. восстановитель и окислитель, хранится вне гальванических элементов и подаётся на электроды по мере необходимости, рис.2.Электроды выполняются из пористого Ni или пористой Pt, то есть тех металлов, которые являются катализаторами электродных процессов. В качестве электролита используется раствор гидроксида калия. Схема кислородно- водородного ТЭ может быть записана в виде:.
На аноде элемента протекает реакция окисления водорода:
.На катоде восстанавливается кислород:
.Суммированием анодной и катодной реакций получаем уравнение токообразующей реакции:,в результате которой химическая энергия непосредственно превращается в электрическую.Пример применения топливных элементов - использование их в мобильниках фирмы Toshiba.