- •I. Основные законы химии.
- •1. Закон эквивалентов. Понятие эквивалента. Эквивалентный объём, эквивалентная масса кислоты, щёлочи.
- •2. Закон сохранения массы. Закон сохранения элементов.
- •3. Закон Авогадро и следствия из него. Моль. Число частиц в моле.
- •4. Идеальный газ. Закон парциальных давлений Дальтона.
- •5. Закон постоянства состава. Дальтониды и бертоллиды.
- •6. Уравнение Менделеева - Клапейрона.
- •II. Периодический закон. Строение атома. 1.Формулировка д. И. Менделеева.
- •2. Современная формулировка.
- •3. Порядок заполнения атомных орбиталей, принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Хунда.
- •4. Квантовые числа. Физический смысл каждого. Допустимые значения квантовых чисел. Их соответствие тем или иным типам ао.
- •5. Типы химической связи. Каждый тип связи проиллюстрировать примерами.
- •III. Кинетика. 1. Кинетическое уравнение первого порядка. Для каких реакций характерно.
- •2. Кинетическое уравнение второго порядка. Для каких реакций характерно.
- •3. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Влияние температуры на скорость химической реакции.
- •4. Влияние температуры на скорость химической реакции. Правило Вант-Гофффа.
- •5. Катализаторы. Виды катализа. Энергия активации и катализ.
- •IV. Растворы неэлектролитов.
- •1. Закон осмотического давления Вант-Гоффа. (Вывод)
- •2. Закон Генри. (Объекты, к которым он применим, формулировка).
- •3. Закон Рауля. (Объекты, к которым он применим, формулировка).
- •V. Растворы электролитов. 1. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Примеры.
- •2. Законы Рауля, Генри, Вант-Гоффа для электролитов. (Математическая форма и смысл)
- •3. Связь изотонического коэффициента и степени диссоциации.
- •4. Закон разведения Оствальда.
- •VI. Ионное произведение воды. Водородный показатель. 1. Диссоциация воды. Ионное произведение воды, характер его изменения с температурой. Водородный показатель.
- •2. Кислотно-основные индикаторы. Механизм действия. Интервал перехода рН.
- •3. Расчёт рН сильных и слабых кислот и оснований.
- •4. Особенности концентрированных растворов сильных электролитов. Ионная сила.
- •VII. Гидролиз.
- •1. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой.
- •2. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой.
- •3. Гидролиз солей образованных слабым основанием и слабой кислотой.
- •4. Взаимное усиление гидролиза. Описание причин. Схема взаимного усиления.
- •5. Степень гидролиза. Какие соли гидролизу не подвержены?
IV. Растворы неэлектролитов.
1. Закон осмотического давления Вант-Гоффа. (Вывод)
Закон Вант-Гоффа - это закон осмотического давления, определяет давление молекул растворённого вещества на полупроницаемую перепонку, отделяющую раствор от чистого растворителя и непроницаемую для растворённого вещества. Открыт Я. Х. Вант-Гоффом.
Осмос - перенос вещества из одного раствора в другой через мембрану. Мембраны, проницаемые не для всех, а лишь для определенных веществ, называют полупроницаемыми.
Осмотическим давлением называется величина, измеряемая минимальным гидравлическим давлением, которое нужно приложить к раствору, чтобы осмос прекратился.
Законы осмотического давления.
Вант-Гофф предложил эмпирическое уравнение для расчета осмотического давления разбавленных растворов неэлектролитов:
π = С(Х)RT,
где π – осмотическое давление, кПа;
С(Х) – молярная концентрация, моль/л;
R – универсальная газовая постоянная, равная
8,31 кПа – л/(моль – К);
Т – абсолютная температура, К.
Хотя закон Вант—Гоффа был установлен на основе экспериментальных данных, он может быть выведен из условий термодинамического равновесия при ΔG = 0. Поэтому этот закон следует рассматривать как следствие второго начала термодинамики.
Выражение в вышеуказанной форме аналогично уравнению Клапейрона—Менделеева для идеальных газов, однако эти уравнения описывают разные процессы.
2. Закон Генри. (Объекты, к которым он применим, формулировка).
Закон Генри - закон, по которому при постоянной температуре растворимость газа в данной жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над раствором. Закон пригоден лишь для идеальных растворов и невысоких давлений.
Закон описан английским химиком У. Генри в 1803 г.
Закон Генри записывается обычно следующим образом:
p – парциальное давление газа над раствором,
k – коэффициент Генри,
C – концентрация газа в растворе в долях моля.
Различные константы Генри могут быть преобразованы друг в друга, например: или , где R – универсальная газовая постоянная, T – температура системы.
3. Закон Рауля. (Объекты, к которым он применим, формулировка).
Закон Рауля. Относительное понижение упругости пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного нелетучего компонента.
- барометрическая формула Больцмана.
Следствия из закона Рауля:
1. Растворение нелетучего компонента в растворителе приводит к расширению температурной области существования жидкой фазы.
2. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения прямо пропорциональны моляльной концентрации растворенного вещества.
3. Растворы, содержащие одинаковое число молей растворенных веществ в одинаковых молях растворителя, обнаруживают одно и то же понижение температуры замерзания и одно и то же повышение температуры кипения.
V. Растворы электролитов. 1. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Примеры.
Электролитическая диссоциация — процесс распада электролита на ионы при растворении его в полярном растворителе или при плавлении.
Диссоциация на ионы в растворах происходит вследствие взаимодействия растворённого вещества с растворителем; по данным спектроскопических методов, это взаимодействие носит в значительной мере химический характер. Наряду с сольватирующей способностью молекул растворителя определённую роль в электролитической диссоциации играет также макроскопическое свойство растворителя — его диэлектрическая проницаемость.
Под действием высоких температур ионы кристаллической решётки начинают совершать колебания, кинетическая энергия повышается, и наступит такой момент (при температуре плавления вещества), когда она превысит энергию взаимодействия ионов. Результатом этого является распад вещества на ионы.
Классическая теория электролитической диссоциации основана на предположении о неполной диссоциации растворённого вещества, характеризуемой степенью диссоциации α, т. е. долей распавшихся молекул электролита. Динамическое равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами описывается законом действующих масс . Например, электролитическая диссоциация бинарного электролита KA выражается уравнением типа:
Константа диссоциации Kd определяется активностями катионов, анионов и недиссоциированных молекул следующим образом: , где - средний коэффициент активности электролита.
Слабые электролиты — химические соединения, молекулы которых даже в сильно разбавленных растворах незначительно диссоциированны на ионы, которые находятся в динамическом равновесии с недиссоциированными молекулами. К слабым электролитам относится большинство органических кислот и многие органические основания в водных и неводных растворах.
Слабыми электролитами являются:
●почти все органические кислоты и вода;
●некоторые неорганические кислоты: HF, HClO, HClO2, HNO2, HCN, H2S, HBrO, H3PO4,H2CO3, H2SiO3, H2SO3 и др.;
●некоторые малорастворимые гидроксиды металлов: Fe(OH)3, Zn(OH)2 и др.; а также гидроксид аммония NH4OH.
Сильные электролиты — химические соединения, молекулы которых в разбавленных растворах практически полностью диссоциированы на ионы. Степень диссоциации таких электролитов близка к 1.
К сильным электролитам относятся многие неорганические соли, некоторые неорганические кислоты и основания в водных растворах, а также в растворителях, обладающих высокой диссоциирующей способностью (спирты, амиды и др.).