- •«Национальный исследовательский
- •1.1. Цели преподаваемой дисциплины
- •1.2. Задачи изложения и изучения дисциплины
- •2. Содержание теоретического раздела дисциплины
- •2.1. Введение. Основные понятия и законы химии
- •2.2. Строение вещества
- •2.2.1. Строение атомов
- •2.2.2. Периодическая система элементов и изменение свойств элементов
- •2.3.2. Химическая кинетика
- •3. Содержание практического раздела дисциплины
- •3.1. Тематика практических занятий
- •3.2. Перечень лабораторных работ
- •4. Элементы теории и вопросы для самопроверки по темам курса. Предисловие
- •1. Химические формулы. Валентность
- •2. Номенклатура
- •3. Классификация неорганических соединений
- •Гидроксиды
- •4. Структурные формулы
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение
- •1.2. Газовые законы
- •1.3. Определение молекулярных масс веществ
- •1.4. Эквивалент. Эквивалентные массы.
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение и стехиометрия
- •Тема 2. Строение атома
- •2.1. Корпускулярно-волновое описание движения электрона в атоме
- •2.2 Волновая теория строения атома.
- •2.3. Квантовые числа
- •2.5. Периодическая система и изменение свойств элементов
- •1) При заполнении уровня и подуровня устойчивость электронной конфигурации возрастает и
- •2) Особой устойчивостью обладают заполненные (s2, p6, d10, f14) и наполовину заполненные (p3, d5, f7) конфигурации.
- •Тема 2. Строение атома
- •Тема 3. Химическая связь
- •3.1. Метод валентных связей (вс)
- •Приведённым схемам вс соответствуют структурные формулы (сф) (рис. 3.3), на которых связывающие электронные пары изображают чёрточками (валентная черта), а несвязывающие электроны – точками.
- •3.2. Метод молекулярных орбиталей (мо)
- •3.3. Теории металлической связи
- •3.4. Межмолекулярные взаимодействия
- •3.5. Кристаллические решетки
- •Тема 3. Химическая связь
- •3.6. Комплексные соединения
- •3.6.1. Определения, составные части и классификация
- •3.6.2. Равновесие в растворах комплексных соединений
- •3.6.3. Изомерия комплексных соединений
- •3.6.4. Химическая связь в комплексных соединениях
- •Тема 4. Элементы термодинамики
- •4.1. Основные понятия и определения
- •4.2. Тепловые эффекты химических реакций
- •4.2.2. Термохимические расчеты.
- •4.3. Направление химических реакций
- •4.3.1. Энтропия
- •4.3.2 Энтальпийный и энтропийный факторы.
- •Тема 4. Химическая термодинамика
- •Тема 5. Химическое равновесие
- •5.1. Химическое равновесие
- •5.2. Константа равновесия
- •Например, для обратимой реакции
- •5.3. Свободная энергия и константа равновесия
- •5.4. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье
- •Напоминаем, что в выражение константы равновесия гетерогенной реакции входят только концентрации газообразных веществ, так как концентрации твердых веществ остаются, как правило, постоянными.
- •Тема 5. Химическое равновесие
- •Тема 6. Химическая кинетика
- •6.1. Основные понятия и представления
- •6.2. Зависимость скорости химической реакции
- •6.3. Зависимость скорости от температуры
- •6.4. Катализ
- •Тема 6. Химическая кинетика
- •Тема 7. Концентрация растворов
- •7.1. Способы выражения концентрации растворов
- •Тема 7. Концентрация растворов
- •Тема8. Растворы
- •8.1. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
- •8.2. Растворы электролитов
- •8.2.1. Диссоциация кислот, оснований и солей
- •8.2.2. Свойства разбавленных растворов электролитов
- •8.2.3. Ионные реакции
- •8.2.4. Электролитическая диссоциация воды.
- •8.2.5. Гидролиз солей
- •Тема 8. Свойства растворов
- •Реакции в растворах электролитов
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •9.1. Уравнивание овр
- •9.2. Типы окислительно-восстановительных реакций
- •9.3. Эквиваленты окислителя и восстановителя
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •Тема 10 .Электрохимические процессы
- •10.1. Химические источники электрической энергии
- •10.2. Электролиз
- •10.3. Количественные законы электролиза
- •2. При прохождении одного и того же количества электричества через раствор или расплав электролита массы (объемы) веществ, выделившихся на электродах, прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.
- •10.4. Коррозия металлов
- •Тема 10. Электрохимические процессы
- •Контрольные задания
- •1. Закон эквивалентов. Газовые законы
- •2. Строение атома
- •Периодическое изменение свойств элементов
- •3. Химическая связь
- •4. Энергетика химических реакций
- •Свободная энергия, энтропия. Направление химических реакций
- •Химическое равновесие. Смещение химического равновесия
- •6. Химическая кинетика
- •7. Концентрация растворов
- •8. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
- •Обменные реакции в растворах электролитов
- •Гидролиз солей
- •9. Окислительно-восстановительные реакции
- •10. Электрохимические процессы
- •Электролиз
- •Коррозия металлов
- •Комплексные соединения
- •Жесткость воды
- •Химия элементов
- •1. Цели и задачи учебной дисциплины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
- •Тема 2. Строение атома. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .37
- •Тема 3. Химическая связь. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
- •Тема 4. Элементы термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
- •Тема 5. Химическое равновесие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 89
- •Тема 6. Химическая кинетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .97
- •Тема 7. Концентрация растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 104
- •Тема8. Растворы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции. . . . .126
- •Тема 10. Электрохимические процессы. . . . . .. . . . . . . . . . . . . .132
6. Химическая кинетика
Для реакции 2Co3++ Tl+= 2Co2++ Tl3+получена зависимость скорости от концентрации ионов в растворе:
-
[Co3+], моль/л-1
0,01
0,03
0,04
0,03
0,03
[Tl3+] моль/л-1
0,01
0,01
0,01
0,02
0,03
V, моль л-1с-1
1
3
4
6
9
Является ли данная реакция простой (элементарной)? Вывести кинетическое уравнение, определить константу скорости реакции и порядки реакции по обоим компонентам.
Скорость реакции SO2+ 2H2= S(тв.)+ 2H2O зависит от давления SO2и H2следующим образом:
-
P (SO2), Па
200
50
200
100
200
P (H2), Па
50
200
100
200
200
V.103, Паc-1
35
35
70
70
140
Является ли данная реакция простой? Вывести кинетическое уравнение, определить константу скорости и порядки реакции по обоим компонентам.
Скорость реакции 2NO + Cl2= 2NOCl в трех опытах имела следующие значения:
-
P (NO) 10-5 Па
0,5
1,0
0,5
P (Cl2)10-5Па
0,5
1,0
1,0
V10-5, Паc-1
5
40
10
Является ли данная реакция простой? Вывести кинетическое уравнение, определить константу скорости, порядки реакции в целом и по обоим компонентам.
Для реакции в растворе 2Fe3++ Sn2+= 2Fe2++ Sn4+получены следующие данные:
-
[Fe3+], моль/л-1
0,2
0,6
0,8
0,6
0,6
[Sn2+] моль/л-1
0,2
0,2
0,2
0,4
0,6
V, моль л-1с-1
2
6
8
12
18
Является ли данная реакция простой? Вывести кинетическое уравнение; найти константу скорости, порядки реакции в целом и по компонентам.
О реакции между веществами А и В известно, что она является простой (элементарной). В эксперименте получены следующие данные:
-
[A], моль/л-1
0,5
0,5
1,5
[B] моль/л-1
1,8
7,2
1,8
V, моль л-1с-1
0,269
1,08
0,807
Определить стехиометрические коэффициенты реагентов (А и В) в этой реакции, ее молекулярность, порядок и константу скорости.
В газовой фазе оксид азота (II) и водород при 1000К реагируютпо уравнению 2H2 + 2NO = N2 + 2H2O. Получены следующие опытные данные:
-
[NO], моль/л-1
0,12
0,12
0,12
0,002
0,004
[H2] моль/л-1
0,002
0,004
0,006
0,012
0,012
V, моль л-1с-1
0,2
0,4
0,6
0,3
1,2
Является ли данная реакция простой? Выведите кинетическое уравнение, определите константу скорости и порядок реакции в целом.
Для реакции 2А + 3В = С получена следующая зависимость ее скорости от концентрации реагирующих веществ:
-
[A], моль/л-1
0,1
0,2
0,2
0,1
[B] моль/л-1
0,1
0,1
0,2
0,05
V, моль л-1с-1
0,004
0,016
0,016
0,004
Является ли данная реакция простой? Выведите кинетическое уравнение реакции, найдите константу равновесия и порядок реакции.
Энергия активации реакции H2+ I2= 2HI равна 180 кДж/моль. Найти температурный коэффициент этой реакции в области между 200 и 500 oС. Предположим, что при 200oC реакция идет 24 часа. За какое время она пройдет при 500oС?
Температурный коэффициент некоторой реакции в диапазоне от 80 до 140o C равен 2,5. Какова энергия активации этой реакции? Определите относительное изменение скорости в крайних точках этого диапазона.
При 80 оС некоторая реакция заканчивается за 16 мин. Сколько потребуется времени для проведения той же реакции при а) 120oС; б) 60oС?
На сколько градусов необходимо поднять температуру реагирующих веществ, чтобы скорость реакции возросла в 30 раз, если температурный коэффициент равен 2,5. Какова энергия активации этой реакции, если начальная температура 300 К?
Разложение озона 2O3= 3O2характеризуется энергией активации100 кДж/моль. Чему равна константа скорости этой реакции при 100o C, если при 0oС она равна 2.102? Вычислите температурный коэффициент этой реакции.
Энергия активации реакции 2HI = H2+ I2 равна 192 кДж/моль, а константа скорости при 556 К составляет 3,5.107. Определить константу скорости при 800 К и температурный коэффициент реакции.
При увеличении температуры на 50 oC скорость реакции возросла в 1024 раза. Определите температурный коэффициент и энергию активации реакции, если начальная температура была 300oC.
Константа скорости реакции 2HI = H2+ I2 при 300oС равна 2,2.104, а при 700oС8,33. Определить энергию активации и температурный коэффициент этой реакции.