- •1.1. Основные положения термохимии
- •1.2. Закон Гесса
- •1.3. Следствия из закона Гесса
- •1.4. Теплоемкость. Уравнение Кирхгофа
- •1.5. Лабораторная работа № 1
- •1.5.1. Содержание работы
- •1.5.2. Методика проведения эксперимента
- •Значения интегральных теплот растворения хлористого калия
- •2.1. Идеальные растворы
- •1.5.3. Контрольные вопросы и задачи
- •2.2. Температуры замерзания разбавленных растворов
- •2.3. Температуры кипения разбавленных растворов
- •2.4. Лабораторная работа № 2
- •2.4.1. Вариант № 1. Криоскопия
- •2.4.1.1. Содержание работы
- •2.4.1.2. Методика проведения эксперимента и обработка результатов
- •Экспериментальные данные для варианта 1
- •2.4.2. Вариант № 2. Эбулиоскопия
- •2.4.2.1. Содержание работы
- •2.4.2.2. Методика проведения эксперимента и обработка резуль-татов
- •Экспериментальные данные для варианта 2
- •2.4.2.3. Контрольные вопросы и задачи
- •3.1. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах
- •3.1.1. Давление насыщенного пара индивидуальных жидкостей
- •3.1.2. Уравнение Клапейрона–Клаузиуса.
- •3.1.3. Оценка полярности исследуемой жидкости
- •3.1.4. Лабораторная работа № 3
- •3.1.4.1. Содержание работы
- •3.1.4.2. Методика проведения эксперимента и обработка результатов
- •Экспериментальные данные по изучению равновесия жидкость–пар
- •Определение теплоты испарения жидкостей
- •3.1.4.3. Контрольные вопросы и задачи
- •3.2. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах
- •3.2.1. Основные понятия и определения
- •На основании чего выведено следующее уравнение:
- •3.2.2. Построение диаграмм плавкости
- •3.2.4. Диаграмма плавкости двухкомпонентных систем
- •3.2.5. Диаграмма плавкости двухкомпонентных систем
- •На областях диаграммы, представленной на рис. 3.7, указаны фазы, которые находятся в равновесии при соответствующих составах систем и температурах.
- •3.2.6. Диаграмма плавкости двухкомпонентных систем
- •3.2.7. Правило рычага
- •3.2.8. Лабораторная работа № 4
- •3.2.8.1. Вариант № 1
- •Состав двухкомпонентной системы «дифениламин – нафталин»
- •Порядок работы с электронным измерителем температуры Термодат-29м4
- •Экспериментальные данные для варианта 1
- •3.2.8.2. Вариант № 2
- •Состав двухкомпонентной системы «нафталин – дифениламин»
- •Экспериментальны данные для варианта 2
- •3.2.8.3. Контрольные вопросы и задачи
- •3.3. Двухкомпонентные системы с ограниченной растворимостью в жидком состоянии
- •3.3.1. Диаграммы состояния бинарных систем
- •С ограниченной растворимостью
- •3.3.2. Лабораторная работа № 5
- •3.3.2.1. Содержание работы
- •3.3.2.2. Методика проведения эксперимента
- •Экспериментальные данные по изучению ограниченной растворимости
- •3.3.2.3. Контрольные вопросы и задачи
- •3.4. Двухкомпонентные системы с неограниченной
- •3.4.1. Закон Рауля. Идеальные растворы
- •3.4.2. Неидеальные (реальные) растворы
- •3.4.2.1. Особенности растворов с положительными
- •3.4.2.2. Особенности растворов с отрицательными
- •3.4.3. Взаимосвязь между составами пара и жидкости.
- •I закон Коновалова
- •3.4. Диаграммы состояния идеальных систем
- •3.4.5. Диаграммы состояния для систем, отклоняющихся
- •3.4.6. Перегонка и ректификация
- •3.4.7. Перегонка смесей, образующих азеотропные растворы
- •3.4.8. Лабораторная работа № 6
- •3.4.8.1. Содержание работы
- •3.4.8.2. Описание работы на рефрактометре
- •3.4.8.3. Методика проведения эксперимента
- •Экспериментальные данные для построения диаграммы фазового равновесия
- •Содержание отчета
- •3.4.8.4. Контрольные вопросы и задачи
- •3.5. Закон распределения
- •3.5.1. Закон распределения Нернста–Шилова
- •3.5.2. Экстракция
- •3.5.3. Лабораторная работа № 7
- •3.5.3.1. Содержание работы
- •3.5.3.2. Методика выполнения работы
- •Приготовление исходных водных растворов уксусной кислоты и определение их концентрации
- •3.5.3.3. Контрольные вопросы и задачи
- •3.6. Фазовые равновесия в трехкомпонентных
- •3.6.1. Методы определения состава трехкомпонентных систем
- •3.6.2. Диаграммы состояния трехкомпонентных систем
- •3.6.3. Лабораторная работа № 8
- •3.6.3.1. Содержание работы
- •3.6.3.2. Методика проведения эксперимента
- •Экспериментальные данные по изучению взаимной растворимости трех компонентов
- •Построение диаграммы состояния по экспериментальным данным
- •3.6.3.3. Контрольные вопросы и задачи
- •4.1. Теоретические основы химической кинетики
- •4.1.1. Скорость химической реакции
- •4.1.2. Кинетическая классификация реакций.
- •4.1.3. Односторонние реакции первого порядка
- •4.1.4. Односторонние реакции второго порядка
- •4.1.6. Реакции дробных и нулевых порядков
- •4.1.7. Обратимые реакции
- •4.1.5. Односторонние реакции третьего порядка
- •4.1.8. Экспериментальные методы определения
- •4.1.8.1. Интегральные методы
- •4.2. Зависимости lnc, 1/c, 1/c2 для реакций первого (а), второго (б)
- •4.1.8.2. Дифференциальный метод. Метод Вант-Гоффа
- •4.1.9. Влияние температуры на скорость реакции
- •Уровень энергии
- •Ход реакции
- •4.2. Экспериментальная часть
- •4.2.1. Лабораторная работа № 9-1
- •Порядок заполнения поляриметрической трубки жидкостью
- •Порядок выполнения работы
- •Методика выполнения эксперимента
- •Обработка результатов эксперимента
- •Результаты эксперимента и расчета константы скорости реакции
- •4.2.2. Лабораторная работа № 9-2
- •Порядок выполнения работы
- •Методика выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Результаты эксперимента и расчета константы скорости реакции
- •4.2.3. Лабораторная работа № 9 -3
- •Порядок выполнения работы
- •Методика выполнения эксперимента
- •Результаты эксперимента и расчета константы скорости реакции
- •4.2.4. Лабораторная работа № 10
- •Порядок выполнения работы
- •Методика выполнения эксперимента
- •1,2 / М молей ацетона содержится в 200 мл
- •Обработка результатов эксперимента
- •Результаты эксперимента и расчета константы скорости реакции
- •4.3. Контрольные вопросы и задачи
- •Дополнительные вопросы
- •5.1. Электролиз
- •5.1.1. Основные понятия и закономерности
- •5.1.2. Последовательность электродных процессов
- •5.1.3. Объединенный закон Фарадея. Выход по току
- •5.1.4. Механизм переноса электричества в электролитах
- •5.1.5. Числа переноса и их связь с подвижностями ионов
- •Предельные подвижности катионов щелочных металлов в воде при 25 °с в зависимости от кристаллографических радиусов
- •5.1.6. Определение чисел переноса по изменению
- •5.1.6.1. Электролиз водного раствора hCl
- •Изменение содержания hCl в катодном пространстве
- •Изменение содержания нCl в анодном пространстве
- •5.1.6.2. Электролиз водного раствора h2so4
- •Изменение содержания h2so4 в катодном пространстве
- •Изменение содержания h2so4 в анодном пространстве
- •5.1.6.3. Электролиз водного раствора кон
- •Изменение содержания кон в катодном пространстве
- •Изменение содержания кон в анодном пространстве
- •5.1.7. Лабораторная работа № 11
- •5.2.7.1. Содержание работы
- •5.1.7.2. Установка для определения чисел переноса
- •5.1.7.3. Определение количества электричества,
- •5.1.7.4. Методика выполнения работы и обработка
- •Экспериментальное определение чисел переноса
- •5.1.7.5. Контрольные вопросы и задачи
- •5.2. Электрическая проводимость растворов
- •5.2.1. Удельная электрическая проводимость
- •5.2.2. Эквивалентная электрическая проводимость
- •5.2.3. Зависимость электрической проводимости
- •5.2.4. Особенности электрической проводимости растворов
- •5.2.5. Поведение сильных электролитов
- •5.2.6. Лабораторная работа № 12
- •5.2.6.1. Содержание работы
- •5.2.6.2. Методика выполнения работы и обработка
- •5.2.6.3. Контрольные вопросы и задачи
- •5.3. Электродные процессы
- •5.3.1. Гальванические элементы
- •5.3.1.1. Механизм возникновения скачка потенциала
- •5.3.1.2. Электродвижущая сила (эдс)
- •5.3.1.3. Потенциалы электродов. Система знаков
- •5.3.1.4. Классификация электродов
- •5.3.1.5. Классификация гальванических элементов
- •5.3.2. Лабораторная работа № 14
- •5.3.2.1. Содержание работы
- •5.3.2.2. Методика выполнения работы и обработка
- •Часть 1. Измерение эдс гальванических элементов.
- •Экспериментальные данные измерения эдс гальванических элементов
- •Часть 2. Определение потенциалов отдельных электродов
- •Экспериментальные данные измерения потенциалов отдельных электродов
- •5.3.2.3. Контрольные вопросы и задачи
- •5.4. Термодинамика гальванического элемента
- •5.4.1. Лабораторная работа № 15
- •5.4.1.1. Содержание работы
- •5.4.1.2. Методика выполнения работы и обработка
- •Расчет термодинамических характеристик реакции
- •5.4.1.3. Контрольные вопросы и задачи
- •5.5. Окислительно-восстановительные (редокс) системы
- •5.5.1. Особенности редокс-электродов
- •5.5.2. Потенциалы редокс-электродов
- •5.5.3. Кислородный электрод
- •5.5.4. Хингидронный электрод
- •5.5.5. Стеклянный электрод
- •5.5.6. Окислительно-восстановительные элементы
- •5.5.7. Лабораторная работа № 16
- •5.5.7.1. Содержание работы
- •5.5.7.2. Методика проведения работы и обработка
- •Измерение потенциалов редокс-электродов
- •Измерение электродвижущих сил (эдс) гальванических элементов, составленных из редокс-электродов
- •Измерение эдс редокс-элементов
- •Измерение эдс редокс-электродов
- •Измерение рН растворов с индикаторным электродом
- •5.5.7.3. Контрольные вопросы и задачи
- •Приложения
- •Криоскопические (к) и эбулиоскопические (е) константы некоторых растворителей
- •Температуры кипения некоторых жидкостей (°с) при различных давлениях
- •Энергии активации и предэкспоненциальные множители в уравнении Аррениуса для некоторых химических реакций
- •Окислительно-восстановительные (редокс) потенциалы некоторых систем
- •Практикум по физической химии
- •400005, Г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, 28, корп. 1.
- •4 00005, Г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, 28, корп. 7.
Приложения
Таблица П.1
Криоскопические (к) и эбулиоскопические (е) константы некоторых растворителей
Растворитель |
К, [кг∙моль-1∙К] |
Е, [кг∙моль-1∙К] |
Вода |
1,86 |
0,51 |
Бензол |
5,12 |
2,53 |
Камфора |
40,0 |
6,09 |
Нитробензол |
5,87 |
3,69 |
Фенол |
7,27 |
3,04 |
Ацетон |
– |
1,48 |
Уксусная кислота |
3,90 |
3,07 |
Нафталин |
6,94 |
5,80 |
Хлороформ |
2,62 |
3,80 |
Четыреххлористый углерод |
30 |
5,80 |
Таблица П.2
Температуры кипения некоторых жидкостей (°с) при различных давлениях
Вещество |
Формула |
Температура кипения, °С при давлении, кПа (мм рт. ст.) |
||||
7,999 (60) |
13,33 (100) |
26,66 (200) |
53,33 (400) |
101,32 (760) |
||
Вода |
H2O |
41,6 |
51,6 |
66,5 |
83,00 |
100,0 |
Углерод четыреххлористый |
CCl4 |
12,3 |
23,0 |
38,3 |
57,8 |
76,8 |
Хлороформ |
CHCl3 |
0,5 |
10,4 |
25,9 |
42,7 |
61,3 |
Дихлорметан |
CH2Cl2 |
–15,7 |
–6,3 |
+8,0 |
24,1 |
40,7 |
Метанол |
CH4O |
12,1 |
21,2 |
34,8 |
49,9 |
64,5 |
Ацетонитрил |
C2H3N |
15,9 |
27,0 |
43,7 |
62,5 |
81,6 |
Этанол |
C2H6O |
26,0 |
34,9 |
48,4 |
63,5 |
78,4 |
Ацетон |
С3H6O |
–2,0 |
+7,7 |
22,7 |
39,5 |
56,2 |
Пропанол |
C3H8O |
43,5 |
52,8 |
66,8 |
82,0 |
97,2 |
Изопропанол |
С3H8O |
30,5 |
39,5 |
53,0 |
67,8 |
82,5 |
|
||||||
Окончание табл. П.2 |
||||||
Вещество |
Формула |
Температура кипения, °С при давлении, кПа (мм рт. ст.) |
||||
7,999 (60) |
13,33 (100) |
26,66 (200) |
53,33 (400) |
101,32 (760) |
||
Этилацетат |
C4H8O2 |
16,6 |
27,0 |
42,0 |
59,3 |
77,2 |
Гексан |
C6H14 |
+5,4 |
15,8 |
31,6 |
49,6 |
68,7 |
Бутанол |
C4H10O |
60,3 |
70,1 |
84,3 |
100,8 |
117,5 |
Изобутанол |
C4H10O |
51,7 |
61,5 |
75,9 |
91,4 |
108,0 |
Амиловый спирт |
C5H12O |
75,5 |
85,8 |
102,0 |
119,8 |
137,8 |
Изоамиловый спирт |
C5H12O |
71,0 |
80,7 |
95,8 |
113,7 |
130,6 |
Таблица П.3
Температуры кипения и мольные теплоты испарения некоторых органических растворителей
Вещество |
Формула |
tкип, °С |
ΔНисп, кДж моль-1 |
Амиловый спирт |
CH3(CH2)3CH2OH |
138,0 |
56,94 |
Ацетон |
(CH3)2CO |
56,24 |
29,67 |
Бутиловый спирт |
CH3(CH2)2CH2OH |
117,25 |
52,30 |
N, N-Диметилформамид (ДМФ) |
HCON(CH3)2 |
153,0 |
47,57 |
Изоамиловый спирт |
(CH3)2CHCH2CH2OH |
128,5 |
– |
Моноэтаноламин |
HOCH2CH2NH2 |
171,1 |
49,83 |
Пропиловый спирт |
CH3CH2CH2OH |
97,2 |
48,12 |
Этилацетат |
CH3COOC2H5 |
77,15 |
32,26 |
Этиловый спирт |
CH3CH2OH |
78,39 |
42,30 |
Гексан |
CH3(CH2)4CH3 |
68,74 |
31,55 |
Гептан |
CH3(CH2)5CH3 |
98,43 |
36,55 |
Толуол |
C6H5CH3 |
110,63 |
37,39 (при 26 °С) |
Углерод четыреххлористый |
CCl4 |
76,75 |
29,96 |
Хлороформ |
CHCl3 |
61,15 |
31,42 |
Циклогексан |
C6H12 |
81,4 |
33,03 |
Этилбензол |
C6H5C2H5 |
136,19 |
42,25 |
Вода |
H2O |
100,0 |
41,11 |
Таблица П.5