- •Общие методические указания
- •Учебная программа
- •Рабочая программа. Содержание дисциплины
- •Лабораторный практикум
- •Литература
- •Квантово-механическое объяснение строения атома
- •Строение многоэлектронных атомов
- •Периодическая система элементов д.И. Менделеева
- •Строение атома и периодический закон
- •1.5. Свойства элементов и периодическая система
- •Примеры решения типовых задач
- •2. Строение молекул и химическая связь
- •2.1. Ковалентная связь. Метод валентных связей
- •2.2. Гибридизация атомных орбиталей
- •2.3. Ковалентные связи с участием атома углерода
- •2.4. Ионная химическая связь
- •2.5. Металлическая связь
- •2.6. Водородная связь
- •Связи, образуемые атомом н, находящимся между двумя атомами электроотрицательных элементов, называются водородными:
- •2.7. Поляризация связи и дипольный момент
- •2.8. Основные параметры молекул
- •2.9. Примеры решения типовых задач
- •3. Основы химической термодинамики
- •3.1. Некоторые понятия термодинамики
- •3.2. Понятие о функции состояния
- •3.3. Внутренняя энергия, теплота, работа
- •3.4. Первый закон термодинамики. Понятие об энтальпии
- •3.5. Тепловой эффект химической реакции
- •3.6. Термохимические расчеты
- •3.7. Понятие об энтропии и второй закон термодинамики
- •3.8. Число микросостояний (термодинамическая вероятность) и энтропия
- •3.9. Свойства энтропии. Зависимость энтропии от объема
- •Зависимость энтропии от давления
- •Зависимость энтропии от температуры
- •3.10. Энергия Гиббса и состояние химического равновесия
- •3.11. Энергия Гиббса и состояние химического равновесия
- •3.12. Примеры решения типовых задач
- •4. Основы химической кинетики
- •4.1. Основные понятия химической кинетики
- •4.2. Скорость химических реакций
- •4.3. Гомогенные химические реакции
- •4.4. Зависимость скорости гомогенной химической реакции от концентрации реагирующих веществ
- •4.5. Графический метод определения констант дифференциального кинетического уравнения
- •4.6. Зависимость концентрации реагирующих веществ от времени для реакции первого порядка. Интегральное кинетическое уравнение
- •4.7. Скорость гетерогенной химической реакции
- •4.8. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Уравнение Аррениуса
- •4.9. Энергия активации
- •4.10. Распределение молекул по энергиям
- •4.11. Энтропия активации. Стерический фактор
- •4.12. Расчет энергии активации
- •4.13. Каталитические реакции
- •Сущность каталитического действия.
- •4.14. Химическое равновесие
- •4.14.1. Состояние равновесия
- •4.14.2. Константа равновесия
- •Изменение концентраций.
- •Влияние температуры.
- •4.15. Примеры решения типовых задач
- •5. Растворы
- •5.1.Тепловой эффект растворения
- •5.2. Растворимость
- •5.3. Концентрация растворов
- •5.4. Законы Рауля
- •Следствия закона Рауля
- •5.5. Примеры решения типовых задач
- •6. Растворы электролитов
- •6.1. Механизм процесса диссоциации
- •6.2. Сильные и слабые электролиты
- •6.3. Электролитическая диссоциация солей, кислот и гидроксидов
- •6.4. Смещение ионных равновесий
- •6.5. Ионные равновесия в растворах амфотерных электролитов
- •6.6. Ионное равновесие в гетерогенных системах. Произведение растворимости
- •6.7. Смещение равновесий в ионных реакциях. Направление ионных реакций
- •6.8. Ионное произведение воды
- •6.9. Водородный показатель среды (рН)
- •6.10. Гидролиз солей
- •6.11. Примеры решения типовых задач
- •7. Окислительно-восстановительные реакции
- •7.1. Понятие о степени окисления
- •7.2. Окислительно-восстановительные пары и их количественная характеристика
- •7.3. Направление окислительно-восстановительных реакций
- •7.4. Составление уравнений окислительно- восстановительных реакций
- •7.5. Влияние среды на характер окислительно-восстановительных реакций
- •7.6. Виды реакций окисления-восстановления
- •7.7. Примеры решения типовых задач
- •8. Электрохимические процессы
- •8.1 Основные понятия, определения
- •8.2. Электродные потенциалы
- •8 .3. Стандартный водородный электрод
- •8.4. Ряд стандартных электродных потенциалов (ряд напряжений металлов)
- •8.5. Уравнение Нернста
- •8.6. Потенциалы газовых электродов
- •Cхемы щелочных аккумуляторов:
- •На катоде – восстановление кислорода
- •8.8. Примеры решения типовых задач
- •9. Электролиз
- •9.1. Основные понятия электролиза
- •2NaCl расплав
- •4NaОНрасплав
- •9.2.2. Электролиз раствора электролита
- •9.2. Последовательность протекания электродных процессов при электролизе
- •9.2.1. Электролиз расплава электролита
- •9.3. Законы Фарадея в электролизе
- •Объединяя оба закона, можно записать
- •Уравнение (9.2) может быть записано как
- •9.4. Применение электролиза
- •9.5. Примеры решения типовых задач
- •10. Коррозия металлов
- •10.1. Классификация коррозионных процессов
- •10.2. Коррозия металлов в растворах электролитов при различных значениях рН
- •10.3. Поляризационные явления в гальванических элементах и при коррозии металлов
- •10.4. Защита металлов от коррозии
- •10.5. Примеры решения типовых задач
- •11. Минеральные вяжущие вещества
- •11.1. Природные силикаты
- •11.2. Понятие о минеральных вяжущих веществах
- •11.3. Процессы твердения минеральных вяжущих веществ
- •11.4. Характеристика минеральных вяжущих веществ
- •1000°С ангидритовое вяжущее вещество.
- •12. Экспериментальная часть
- •12.1. Лабораторная работа «Ионные равновесия в растворах электролитов»
- •12.2. Лабораторная работа «Коррозия и защита металлов»
- •13. Контрольные вопросы
- •13.1. Строение атома. Химическая связь.
- •13.2. Основы химической термодинамики
- •62. Рассчитайте количество теплоты, выделяемое при полном
- •13.3. Химическая кинетика
- •13.4. Свойства растворов, способы выражения концентраций
- •13.5. Растворы электролитов
- •13.6. Окислительно-восстановительные реакции
- •13.7. Электрохимические процессы
- •13.8. Электролиз
- •13.9. Коррозия металлов
- •Приложение
- •Термодинамические свойства веществ (при 298,15 к)
- •Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы (Ео298) в водных растворах
- •Вопросы для подготовки к зачету по курсу «Химия» для студентов заочного факультета
- •Вопросы для подготовки к экзамену по курсу «Химия» для студентов заочного факультета
- •Силикаты. Минеральные вяжущие вещества
- •Элементы органической химии. Органические вяжущие вещества
13.7. Электрохимические процессы
(№ 221 – 246)
221−224. Укажите, с какими из перечисленных растворов стандартной концентрации будет взаимодействовать приведенный в таблице металл? Ответ обоснуйте, используя стандартные значения электродных потенциалов металлов. Приведите ионно-электронные уравнения возможных процессов.
№ задачи |
Металл |
Стандартные растворы солей |
221 |
Zn |
Na2SO4, MgCl2, CuSO4, AlCl3, AuCl3 |
222 |
Mg |
CuCl2, K2SO4, MnSO4, NaNO3 |
223 |
Al |
MgCl2, CuSO4, Na2SO4, AgNO3 |
224 |
Ni |
FeCl2, CoCl2, SnCl2, CuCl2, K2SO4 |
225 |
Fe |
СuSO4, МgSO4, Рb(NO3)2, MnCl2, AgNO3 |
226 |
Cu |
MnSO4, SnSO4, AgNO3, Hg2(NO3)2, ZnCl2 |
227–232.
Вычислите электродный потенциал металла
(
),
находящегося в растворах солей, содержащих
собственные ионы, с концентрацией ионов
металла [Men+]
моль/л. Укажите, на какую величину
изменится электродный потенциал, если
увеличить концентрацию раствора соли
в 10 раз?
№ задачи |
Металл
|
Раствор соли |
Концентрация ионов металла [Men+], моль/л |
227 |
Mn |
MnCl2 |
0,01 |
228 |
Zn |
ZnSO4 |
0,1 |
229 |
Ni |
Ni(NO3)2 |
0,001 |
230 |
Cr |
Cr2(SO4)2 |
0,1 |
231 |
Cu |
CuSO4 |
0,01 |
232 |
Fe |
FeSO4 |
0,1 |
233–237. Вычислите электродвижущую силу гальванического элемента. Определите направление движения электронов во внешней цепи:
233. Sn/Sn2+ (0,01моль/л) || (0,1моль/л) Sn2+/ Sn.
234. Cu/Cu2+ (1 моль/л) || (0,01моль/л) Cu2+/Cu.
235. Cr/Cr3+ (0,1 моль/л) || (0,01 моль/л) Fe2+/Fe.
236. Al/Al3+ (0,1 моль/л) || (0,01 моль/л) Mg2+/Mg.
237. Ni/Ni2+ (0,01 моль/л) || (0,01 моль/л) Sn2+/Sn.
238–242 . Какие окислительно-восстановительные процессы протекают на электродах данных гальванических элементов? На основании стандартных электродных потенциалов выберите гальванический элемент с наибольшей электродвижущей силой и рассчитайте ее величину:
238. Cu/Cu(NO3)2 || Pb(NO3)2/Pb; Cr/CrCl3 || CuCl2/Cu.
239. Ni/NiCl2 || AlCl3/Al; Co/CoCl2 || AlCl3/Al; Zn/ZnCl2 || AlCl3/Al.
240. Cr/CrCl3 II NiCl2/Ni; Cr/CrCl3 II CoCl2/Co; Cr/CrCl3 II CuCl2/Cu.
241. Zn/Zn(NO3)2 || AgNO3/Ag ; Zn/Zn(NO3)2 || Cu(NO3)2/Cu.
242. Pb/Pb(NO3)2 || Fe(NO3)2/Fe ; Pb/Pb(NO3)2 || Ni(NO3)2/Ni.
243–246. Какие окислительно-восстановительные процессы протекают на электродах предложенных гальванических элементов? Укажите, какой из них является поляризующимся? Составьте схему работы этого элемента:
243. Zn/H2SO4 || CuSO4/Cu; Zn/ZnSO4 || CuSO4/Cu.
244. Ni/H2SO4 ||CuSO4/Cu; Ni/NiSO4 || H2SO4/Cu.
245. Ni/NiCl2 || HCl/Sn; Ni/HCl ||CuCl2/Cu; Ni/NiCl2 || SnCl2/Sn.
246. Fe/FeCl2|| CuCl2/Cu; Fe/HCl || CuCl2/Cu; Fe/FeCl2 || HCl/Cu.
