Ван-дер-Ваальсовые силы

Ван-дер-ваальсовы силы —одна из разновидностей сил притяжения, действующих между атомами и молекулами. Важность этих сил следует из двух уникальных их свойств. Во-первых, эти силы универсальны. Такой механизм притяжения действует между всеми атомами и молекулами. Он ответствен за такие явления, как сцепление атомов инертных газов в твердом и жидком состояниях и физическая адсорбция молекул на поверхности твердых тел, когда отсутствуют нормальные химические связи. Во-вторых, эти силы сохраняют значительную величину при сравнительно больших расстояниях между молекулами и отличаются аддитивностью для большого числа молекул.

Водородная связь - это взаимодействие между двумя электроотрицательными атомами одной или разных молекул посредством атома водорода: А−Н... В (чертой обозначена ковалентная связь, тремя точками - водородная связь).

Водородная связь обусловлена электростатическим притяжением атома водорода (несущим положительный заряд δ+) к атому электроотрицательного элемента, имеющего отрицательный заряд δ.

Длина водородной связи пропорциональна ее энергии.

Энергия водородной связи значительно меньше энергии обычной ковалентной связи (не превышает 40 кДж/моль). Однако этой энергии достаточно, чтобы вызвать ассоциацию молекул, то есть их объединение в димеры или полимеры. Именно ассоциация молекул служит причиной аномально высоких температур плавления и кипения таких веществ, как фтороводород, вода, аммиак.

Вопрос 27.

Окислительно-восстановительными называются химические реакции, сопровождающиеся перемещением электронов от одних частиц к другим и изменением степени окисления элементов.

Под Степенью окисления понимается условный заряд атома в соединеии, вычисленный, исходя из предположения, что все связи являются чисто ионными.

Окислитель – вещество, принимающее электроны.

Восстановитель – вещество, отдающее электроны.

все окислительно-восстановительные процессы можно разделить на три типа: межмолекулярные, внутримолекулярные и диспропорционирования.

В межмолекулярных (межатомных) реакциях окислительные функции выполняют одни вещества, а восстановительные – другие. Например, в реакции H2S + Cl2 = S + 2HCl электроны от восстановителя – молекулы сероводорода – переходят к окислителю – молекуле Cl2.

 

В реакциях внутримолекулярного окисления-восстановления одна часть молекулы – окислитель, другая – восстановитель.

Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления) протекают с одновременным уменьшением и увеличением степени окисления атомов одного и того же элемента.

Эквивалент окислителя (восстановителя) равен его молекулярной массе, деленной на то число электронов, которое приобретается (теряется) одной молекулой окислителя (восстановителя) в рассматриваемой окислительно - восстановительной реакции.

Оксидирование — создание оксидной плёнки на поверхности изделия или заготовки в результате окислительно восстановительной реакции.

 

Вопрос 28.

Электро́дный потенциа́л — разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом (чаще всего между металлом и раствором электролита).

Возникновение электродного потенциала обусловлено переносом заряженных частиц через границу раздела фаз, специфической адсорбцией ионов, а при наличии полярных молекул (в том числе молекул растворителя) — ориентационной адсорбцией их. Величина электродного потенциала в неравновесном состоянии зависит как от природы и состава контактирующих фаз, так и от кинетических закономерностей электродных реакций на границе раздела фаз.

Стандартный электродный потециал -электродный потенциал при температуре 298К и концентрации 1 моль/л. Если металл опустить в раствор его соли с активной концентрацией ионов.

Стандартный водоро́дный электро́д — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах. Водородный электрод (ВЭ) представляет собой пластинку или проволоку из металла, хорошо поглощающего газообразный водород (обычно используют платину или палладий), насыщенную водородом (при атмосферном давлении) и погруженную в водный раствор, содержащий ионы водорода. Потенциал пластины зависит[уточнить] от концентрации ионов Н+ в растворе

Электрохимический ряд активности (ряд напряжений, ряд стандартных электродных потенциалов) металлов — последовательность, в которой металлы расположены в порядке увеличения их стандартных электрохимических потенциалов φ0, отвечающих полуреакции восстановления катиона металла Men+: Men+ + nē → Me

 

Вопрос 29.

Принцип действия медно-цинкового гальванического элемента.(в тетради.)

Концентрационный элемент — это гальванический элемент, состоящий из двух одинаковых металлических электродов, опущенных в растворы соли этого металла с различными концентрациями С1 > С2. Катодом в этом гальваническом элементе является электрод погруженный в раствор с большей концентрацией, а анодом соответственно погруженным в раствор с меньшей концентрацией[1].

В качестве примера концентрационного элемента можно привести концентрационный свинцовый гальванический элемент.

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.

ЭДС гальванического элемента равна разности электродных потенциалов составляющих его электродов.

Уравнение Нернста — уравнение, связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение, и стандартными электродными потенциалами окислительно-восстановительных пар. Е=Е⁰+RT/nF*lg [Meⁿ⁺].

 

Вопрос 30.

Энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую в устройствах, которые называются химическими источниками электрической энергии. Существуют Гальванические элементы и аккумуляторы. Гальванические элементы допускают лишь однократное использование, т.к. один из электродов необратимо расходуется. Аккумуляторы можно использовать много кратно, т.к. их работоспособность может быть восстановлена при пропускании тока в обратном направлении от внешнего источника.