В помощь студентам БНТУ - курсовые, рефераты, лабораторные !


Теория к ППК№3 (1-7)

1. Степень окисления. Типичные окислители и восстановители. Реакции, в результате которых изменяются степени окисления

элементов, называются окислительно-восстановительными. Изменение степени окисления обусловлено присоединением или отдачей электронов.Степень окисления-это  форм-й заряд который проявляет Эл-т в хим. соед-и считая все связи в этом соед-нии ионные.Степени окисления- совпадают с валентностью [H20,Zn0 степени окисления нейтр Эл-тов =0]

[O-2искл H2O-2,O+2F2.\H+искл Ca+2H-2гидр.металов]

Алгебраическая сумма степеней окисления молекул с учётом стехеометрических коэф=0[H+N+5O-23]

Процесс отдачи электронов-окисление [Me-neаMe+n] Me- вост-ль.

Процесс присоед-я электронов-востановл. [Ae+n+neаAe] Ae- ок-ль

Вост-ли 1.Ме,2H2 но может быть окисл,3.соед-я.с мин. степ.окисл.[ H2S,NH3]4.бескисл к-ты (анионы)[HCl,HBr]5.гидриды CaH2

 

Ок-ли 1.кисл-досодерж к-ты [H2SO4,HNO3]2.не МЕ Фтор-сильный окисл-ль,Cl2,Br2,O2 3.соед с мах степ-ю окисл. [Fe+6,KMnO4,Ti+4]

Окислительно-восстановительные реакции имеют очень боль­шое значение в биологических системах. Фотосинтез, дыхание, пищеварение все это цепи окислительно-восстановительных реакций. В технике значение окисл-но-восстановительных реакций также  очень велико. Так, вся металлургическая промышленность основана на окислительно-восстановительных процессах, в ходе которых металлы выделяются из природных соединений.<-- не полный!!!

6.Эквивалент.

Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.Эквивалентной массой называется масса 1  эквивалента вещества.{HCl 35/1=35г/моль}

Для определения эквивалента (эквивалентной массы) элемента необязательно исходить из его соединения с водородом.

{5,6 г        железа экв-ны,   3,2г  серы }   

Feг/моль                          16 г/моль}

Эквивалент (эквивалентную массу) можно вычислить по составу соединения данного элемента с любым другим, эквивалент которого известен.

На основе закона эквивалентов можно ввести следующие Формулы для вычисления эквивалентных масс сложных веществ: Моксид-кисл-основ-соли/Число атомов элемента•валентность элемент |Основность кислоты|Кислотность основания|число атомов металла•валентность металла М=ММолМасСоед

Эквивалентным объемом называется объем, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентом вещества. Значение эквивалентного объема вещества, находящегося в газообразном состоянии, можно найти, зная, что в мольном объеме любого газа, состоящего из одноатомных молекул, содержится 1 моль атомов, состоящего из двухатомных молекул-2 моля атомов итд{Так,в 22,4л Н2 содержится при нормальных условиях 2 моля атомов водорода. Поскольку эквивалент водорода равен 1 моль, то в 22,4 л Н2 содержатся 2 эквивалента водорода; значит, эквивалентный объем водорода равен 22,4/2= 11,2 л/моль.}


ОСНОВНЫЕ  ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ

Состояние газа характеризуется его температурой, давлением и объемом. Если температура газа равна 0°С, а давление равно нормальному атмосферному (101,325 кПа нлн 760 мм рт. ст.), то условия, при которых находится газ, называют нормальными. Объем, занимаемый газом при этих условиях, принято обозначать через V0, а давление  через P0.Согласно закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре давление, производимое данной, массой газа, обратно пропорционально объему газа:  Р21=V1/V2  или  PV=const||При постоянном  объеме давление  газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре  P1/T1= P2/T2

Зависимость между объемом газа, давлением и температурой можно выразить общим уравнением, объединяющим законы Бойля Мариотта и Гей-Люссака:PV/T= P0V0/T0 Здесь Р и V давление и объем газа при данной температуре T, Р0 и V0  давление и объем газа при нормальных условиях.


2. ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ  ГАЗА

Парциальным давлением газа в смеси называетеся давление, которое производил бы этот газ, занимая при тех же физических условиях объем всей газовой смеси.Pпарц=PначVнач/Vсмеси

Согласно закону парциальных давлений,общее давление смеси,газов,не вступающих друг с другом химическое   взаимодействие,равно сумме парциал

давлений газов, составляющих смесь.


1.МОЛЬ.ЗАКОН АВОГАДРО.МОЛЬНЫЙ ОБЪЕМ ГАЗА

Наряду с массой и объемом в химических расчетах часто используется количество вещества, пропорциональное числу содержащихся в веществе структурных единиц. При этом в каждом случае должно быть указано, какие именно структурные единицы (молекулы,атомы,ионы итд) имеются в виду. Единицей количеств вещества является моль.

Моль количество вещества, содержащее столько молекул, атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько содержится атомов в 12г изотопа углерода 12С. Число структурных единиц, содержащихся в 1 моле вещества (постоянная Авогадро) определено с большой точностью; в практических расчетах его принимают равным 6,02*1023 моль-1.Масса  1 моля в-ва (мольная масса), выраженная в граммах,численно =относ-й мол-ной массе этого в-ва.

Так, относительная молекулярная масса (или, сокращенно, молекулярная масса) свободного хлора СЬ равна 70,90. Следовательно, мольная масса молекулярного хлора составляет 70,90 г/моль. Однако мольная масоа атомов хлора вдвое меньше (35,45 г/моль), так как 1 моль молекул хлора С12 содержит 2 моля атомов хлора.

2. Реакции окисления-восстановления. Метод электронного баланса. Молярные массы эквивалентов о-лей и в-лей.               .          .   8Al0(в-ль)+3HN+5O3(о-ль)+5KOHа8K[Al+3(OH)4]+3N-3H3      определяем степень окисл-я  8 |    | Al-3eаAl+3 р-я окисления                                                                             .                                                 3 |24| N+5+8eаN+3 р-я востановления                                             уравниваем все Эл-ты,можно добавить H20 в любую сторону.  Количественно процесс отдачи или присоед-я э-в оценивают окисл-вост. потанциалом φ. φ-харктеризует работу затраченую на отрыв электронов от в-ва при переходе его из окисл-й ф-мы в востоновительную.                                                                                               Mэк(о-ль)=M(о-ль)/z [молярная масса/число присоед-ся эл-нов.]          Mэк(в-ль)=M(в-ль)/z [молярная масса/число отданных эл-нов.] [Mэк(HNO3)= M(HNO3)/8 г/моль]                                                                m(о-ль)/Mэк(о-ль)= m(в-ль)/Mэк(в-ль)| Cэк(о-ль)ν(о-ль)= Cэк(в-ль)ν(в-ль)|              3. Направление протекания и константа равновесия окислительно-восстановительных реакций.                                           При работе гальванического элемента электрохимии ческая система с более высоким значением электродного потенциала выступает в качестве окислителя, а с более низким в качестве восстановителя. Как и при любых других самопроизвольно идущих процессах, реакция, протекающая в гальваническом элементе, сопровождается уменьшением энергии Гиббса. Но это означает, что при непосредственном взаимодействии реагирующих веществ реакция будет протекать в том же направлении. Таким образом, сопоставляя электродные потенциалы соответствующих систем, можно заранее определять направление, в котором будет протекать окислительно-восстановительная реакция.Направление протекания реакции определ по ΔG=-Am=-nFε  F-число фарадея=96500Кл/моль              ε=(φо-льв-ль)Главный принцип протекания реак-и φо-ль>φв-ль         ΔrG=-nFо-льв-ль)=> ΔrG=-2.3RTlg10 |о-льв-ль)=2.3RT K=nFо-льв-ль)/2.3RT=10^nо-льв-ль)/0.059- конс-та равес ОВР если подставить знач-я R=8.31Дж/мольК,F=96500Кл/моль

                4. Электродный потенциал, его измерение, стандартный электродный потенциал.                                                                      Разновидностью олисл-вост потанциалов является электродный потанциал который возникает на границе Ме/Меn+р-р Ме находится в равновесии ионов Ме МеаMen++ne Men++x(H2O)=Men+(H2O)x Men++x(H2O)=Men+(H2O)x+ne           Znкр+Сu+2р-р=Cuкр+Zn+2р-р Kc=[Zn+2]/[Cu+2]=1037 ZnаZn+2р-р+2e Kc=1019 Сu+2р-р+2eа Cuкр Kc=1018 Э-ны накапливаются на цинковом э-де и он отр-но заряжается.=>Это равновесие в зависимости от активности ме, от внешней среды может смещатся в- ту или иную сторону, но в любом случае на границе ме р-р возникает двойной элетр-кий слой.Потанциал возникает зат счет этого Эл-кого слоя.Обсолютное значение потанциала определить нельзя.На основании движущехся ионов опр электр-й потанциал φH+/1/2H2=0.Стандартный Электронный потанциал-это потанциал измеренный при стандартных условиях конц ионов ме 1 моль на л CMen+=1моль/л.Данный принцип используется для составления ГЭ 1 эл-т.водный раствор 2. Эл. Ме погружают в в р-р собственной соли и определяют ЭДС ГЭ ,можно определить значение электродных потанциалов.Me|Men+р-р  φH+/1/2H2=0                5. Ряд стандартных потенциалов металлических, электродов. Зависимость значения электродного потенциала от концентрации и Ph электролита.                                                                                            В зависимости от числовых значений Эл.Пот.их можно расположить в опр. последов-ти(ряд напряж-я Ме)                    Li,K,Na,Ca,Zn,Cr,Fe.. (φ<0)H2..Cu,Hg,Au,Ag(φ>)…=> можно зделать вывод ,что любой ме слева вытесняет последующие Ме из р-ра соли этого Ме.[2Al+3FeCl2=3Fe+2AlCl3 Al+Fe+2=Fe+Al+2] любой ме слева вытесняет H2 из разбавленных кислот[Pb+H2SO4<>PbSO4\|/ ]Все Ме являются восстановителями Ме-ne=Men+ Их восстановительная активность убываета Окислит-ная ативность убываетЯ.Велечина электр-го пот-ла зависит от природы..                                               Условие Нернста φMen+/Me=φ0Men+/Me+(RT/nF)lnaMen+ φ0Men+/Meтабл знач,т-число Эл-нов,F- число Фарадея a=fCB(активная концентр-я) для разбавл-х Эл-тов f=1 a=CB φMen+/Me0Men+/Me+(0,059/n)lnCMen+ φ0=φH+/(1/2H)-водородно электронный показатель. φH+/(1/2H)=0,059pH Щелочная среда pH=10 φH+/(1/2H)=-0,59 Нейтральная среда pH=7 φH+/(1/2H)=0,42 Кислая среда pH=1 φH+/(1/2H)=-0,059.Вкислой среде потанциал увелич-ся а в щелочной ументшается.

6. Гальванические элементы,(ГЭ), напряжение ГЭ,                      Гальванические э-ты-устройства окисл-вост р-ях простр-ный раздел которых приводит к возможности Электрического тока (-)Zn|Zn+2||Cu+2|Cu(+)  Электрод на котором проходит процесс окисл. в основном более актив. ме.-анод [Zn-2e=Zn+2] .Менее акт-й ме. катод он + заряжен на нем проходит процесс востановл.[Zn+Cu+2=Cu+Zn+2].Главный принцип работы ГЭ явл.пост напряжение ΔG=nFε ε-напряжение В ε=φкатанод На практике широко используются одноэлектролитные ГЭ[(-)Zn|H2SO4|Cu(+) на аноде n-2e=Zn+2 на кат 2H++2e=H2 Zn+2H++H2]По мере работы напряж. его падает, что обусловлено поляризацией электродов.

 

@reg

@support17

Сейчас 18 гостей онлайн

@(c)

Copyright © 2009-2011 Support17.com
Любое использование материалов, опубликованных на support17,
разрешается только в случае указания гиперссылки на Support17.com

@s

Родоначальницей всех приборостроительных специальностей явилась кафедра «Приборы точной механики», которая была открыта в 1961 г. на машиностроительном факультете.
В 1976 г. был организован оптико-механический факультет.