Классификация дисперсных систем по агрегатным состояниям фаз.

Обозначение	Дисперсная фаза	Дисперсионная среда	Название и пример
Т/Г	Твёрдая	Газообразная	Аэрозоли (пыли, дымы), порошки
Ж/Г	Жидкая	Газообразная	Аэрозоли: туманы, облака
Г/Ж	Газообразная	Жидкая	Газовые эмульсии и пены
Г/Г	Газообразная	Газообразная	Дисперсная система не образуется
Ж/Т	Жидкая	Твёрдая	Капиллярные системы: жидкость в пористых телах, грунт, почва
Г/Т	Газообразная	Твёрдая	Пористые тела
Т/Ж	Твёрдая	Жидкая	Суспензии и золи: пульпа, ил, взвесь, паста
Т/Т	Твёрдая	Твёрдая	Твёрдые гетерогенные системы: сплавы, бетон, ситаллы, композиционные материалы
Ж/Ж	Жидкая	Жидкая	Эмульсии: нефть, крем, молоко

33. классификация растворов.

По агрегатному состоянию растворы могут быть газообразными, жидкими и твердыми.

Твердые – сплав золота и меди

Жидкие – раствор поваренной соли в воде

Газообразные – воздух – газообразный раствор кислорода, азота, диоксида углерода и других газов.

34. Твердые растворы. Классификация.

Твёрдые растворы — фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решётке.

Различают три вида твёрдых растворов:

1) твёрдые растворы замещения; (В растворах замещения в кристаллической решетке растворителя часть его атомов замещена атомами растворенного элемента. Замещение осуществляется в случайных местах, поэтому такие растворы называют неупорядоченными твердыми растворами.)

2) твёрдые растворы внедрения; (Твердые растворы внедрения образуются внедрением атомов растворенного компонента в поры кристаллической решетки растворителя. Образование таких растворов, возможно, если атомы растворенного элемента имеют малые размеры.

3) твёрдые растворы вычитания. (Твердые растворы вычитания или растворы с дефектной решеткой. Образуются на базе химических соединений, при этом возможна не только замена одних атомов в узлах кристаллической решетки другими, но и образование пустых, не занятых атомами, узлов в решетке.)

35. Способы выражения состава растворов.

Массовая доля – отношение массы растворенного вещества к массе раствора

ω(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

Объемная доля – отношение объема вещества к объему раствора

φ = V(вещества)/V(раствора)

Мольная доля – отношение количества вещества в сумме количеств вещества и растворителя

χ(в-ва) = n(в-ва)/(n(в-ва)+n(р-ра))

моляльность – отношение количества вещества к массе растворителя

B(в-ва) = n(в-ва)/m(р-ля) (моль/кг)

Титр – масса растворенного в-ва в 1 мл раствора

Т(в-ва) = m(в-ва)/V(р-ра) (г/мл)= (г/см3)

Молярность / Молярная концентрация – отношение количества растворенного вещества к объему раствора

С(в-ва), М = n(в-ва)/V(р-ра) (моль/л)= [М]

Нормальность/ Нормальная концентрация

Н= n(экв. в-ва)/ V(р-ра) (моль/л)= [Н]

С_н= э* С_м.

 

36. Механизм образования жидких растворов. Сольватация и гидратация.

Наибольшее значение имеют жидкие смеси, в которых растворителем является жидкость. Наиболее распространеным растворителем из неорганических веществ, конечно же, является вода, в органических веществах в качестве растворителей используют диэтиловый эфир, ацетон, бензол, четыреххлористый углерод др. В процессе растворения частицы (ионы или молекулы) растворяемо вещества под действием хаотически движущихся частиц переходят в раствор, образуя в результате беспорядочного движения частиц качественно новую однородную систему. Способность к образовнию растворов выражена у разных веществ в различной степени. Но вещества способны смешиваться друг с другом в любых количествах.

Сольвата́ция (от лат. solvo — растворяю) — электростатическое взаимодействие между частицами (ионами, молекулами) растворенного вещества и растворителя. Сольватация в водных растворах называется гидратацией.

Гидратация (от др.-греч. ὕδωρ — вода) — присоединение молекул воды к молекулам или ионам. Гидратация является частным случаем сольватации — присоединения к молекулам или ионам веществ молекул органического растворителя.

37. Автопротолиз воды. Водородный показатель. Кислотность среды.

Автопротолиз — гомофазный процесс самоионизации, обратимый процесс передачи протона от одной нейтральной молекулы жидкости к другой и образования в результате равного числа катионов и анионов.

Водородный показатель (рН) величина, характеризующая актив­ность или концентрацию ионов водорода в растворах. Водородный показатель обозначается рН.
Водородный показатель численно равен отрицательному десятичному логарифму активности или концентрации ионов водорода, выраженной в молях на литр:
pH=-lg[ H⁺ ]

Кислотность (лат. aciditas) — характеристика активности ионов водорода в растворах и жидкостях.

?-38. Коллоидные системы. Причины их возниновения. Компоненты коллоидной частицы.

Коллоидные системы, коллоиды — дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами — смесь веществ, в которых дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, имеющие размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 100 нм, распределены в дисперсионной среде, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию. В свободнодисперсных коллоидных системах (дымы, золи) частицы не выпадают в осадок.

39-?

40. Гидролиз солей. Виды гидролиза. Пояснить на конкретном примере.

Гидролизом соли называется взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита и, как следствие этого, к изменению рН среды.

• гидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион);
• гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион);
• совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион, и анион);

Na₂SO₃= 2Na⁺ + SO₃^2-

Na⁺ + H₂O не пойдет, так как сильная частица

1 ст. SO₃^2- + H⁺ -OH^- = HSO₃^- + OH^- щелочная среда

Na₂SO₃ + H₂O= NaHSO₃ + NaOH

2 ст. HSO₃^- + H⁺-OH^- = H₂SO₃ + OH^-

NaHSO₃ + H₂O= H₂SO₃ + NaOH

41. ОВР

Окисли́тельно-восстанови́тельные реа́кции, также редокс — это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путём перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем.

Окисление - процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом.

Восстановление - процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом.

Окислитель - атомы, молекулы или ионы, принимающие электроны
Восстановитель - атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны.

 

42. Окисление и восстановление. Окислители и восстановители.

Окисление - процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом.

Восстановление - процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом.

Окислитель - атомы, молекулы или ионы, принимающие электроны
Восстановитель - атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны.

43. Степень окисления, правила для определения степени окисления.

Степень окисления- условный заряд атома в молекуле, вычисленный исходя из предположния, что молекула состоит только из ионов.

1. Степень окисления любого элемента в простом веществе равна 0 (О₂, Р₄)

2. Алюминий имеет в соединениях степень окисления +3.

3. Степень окисления атомов в одноатомных ионах, непример Mg²⁺, S^2-, совпадает с зарядом этих ионов.

4. Щелочные и щелочноземельные металлы в своих соединениях (NaF, BaCl₂) всегда проявляют степень окисления +1 и +2

5. Фтор во всех своих соединениях проявляет степень окисления –I

6. Кислород во всех соединениях (кроме OF₂ и пероксидов) проявляет степень окисления -2. В соединении OF₂ степень оксления кислорода +2, а в соединениях типа K₂O₂ (пероксид калия) степень окисления кислорода равна -1.

7. Степень окисления водорода, связанного с атомами более электроотрицательных элементов, равна +1, а в солеобразных гидридах (соед.с активными металлами, например NaH, CaH₂, KH) степень окисления водорода равна -1.

8. В молекуле алгебраическая сумма значений степени окисления всех образующих ее атомов равна нулю, а в многоатомном ионе- заряду этого иона.

44. Классификация ОВР(привести примеры)

1) Реакци межатомного и межмолекулярного икисления-восстановления

2) Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления

3) Реакции диспропорционирования (самоокисления- самовосстановления)

1: Н₂S + Cl₂ → S + 2HCl

2: 2H₂O → 2H₂ + O₂

3: Cl₂ + H₂O → HClO + HCl

45. Виды первычных источников тока.

Первичные и. т. (гальванические элементы и батареи) допускают, как правило, однократное использование энергии химических реагентов. Отдельные конструкции гальванических элементов и батарей разрешают кратковременное повторное использование энергии реагентов после электрической подзарядки. Положительный (катод) и отрицательный (анод) электроды, разделённые электролитом в жидком или пастообразном состоянии или же пористой мембраной-сепаратором с поглощённым в ней электролитом, электрически связаны (гальваническая связь) в течение всего срока службы и. т.

46. Вторичные И. т. (отдельные Аккумуляторы и аккумуляторные батареи) допускают многократное (сотни и тысячи заряд-разрядных циклов) использование энергии составляющих химических реагентов. Электроды и электролит весь срок службы аккумуляторов находятся в электрическом контакте друг с другом. Для увеличения ресурса аккумуляторов в некоторых специфических условиях эксплуатации разработаны способы сухозаряженного хранения аккумуляторов. Такие аккумуляторы перед включением предварительно заливают электролитом.

 

47. Устройство литиевого аккумулятора.

Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделенных пропитанными электролитом пористыми сепараторами. Пакет электродов помещен в герметичный корпус, катоды и аноды подсоединены к клеммам-токосъемникам. Корпус имеет предохранительный клапан, сбрасывающий внутреннее давление при аварийных ситуациях и нарушении условий эксплуатации. Литий-ионные аккумуляторы различаются по типу используемого катодного материала. Переносчиком заряда в литий-ионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться (интеркалироваться) в кристаллическую решетку других материалов (например, в графит, окислы и соли металлов) с образованием химической связи, например: в графит с образованием LiC6, окислы (LiMO₂) и соли (LiM_RO_N) металлов.

При заряде Li-ion аккумулятора происходят реакции: на положительных пластинах:

LiCoO₂ → Li_1-nCoO₂ + nLi⁺ + ne^–

на отрицательных пластинах:

С + nLi⁺ + ne^– → CLi_n

48. Устройство свинцово- кислотного аккумулятора.

Элемент свинцово-кислотного аккумулятора состоит из электродов (положительных и отрицательных) и разделительных изоляторов (сепараторов), которые погружены в электролит. Электроды представляют собой свинцовые решётки. У положительных активным веществом является диоксид свинца (PbO₂), у отрицательных активным веществом является губчатый свинец.

Электроды погружены в электролит, состоящий из разбавленной дистиллированной водой серной кислоты (H₂SO₄). Наибольшая проводимость этого раствора наблюдается при комнатной температуре (что означает наименьшее внутреннее сопротивление и наименьшие внутренние потери) и при его плотности 1,23 г/см³

49. Химические процессы, протекающие в свинцово-кислотных аккумуляторах.

50. Классификация никилевых аккумуляторов.

1. Щелочные никилиевые (никель- кадмиевые, никель- железные, никель- водородные)

2. Никель- металлогидридные.

51. Химические процессы, протекающие в никелевых аккумуляторах.

 

 

52. Устройство никель- железного аккумулятора, его значение.