Концентрация раствора

Билет №1

Билет №2

Билет №3

Билет №4

Билет №5.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 1

Физико-химическая теория растворов, энергетика процесса растворения. Механизм растворения.

Понятие об электролизе. Сходство и различие процессов в гальванических элементах и при электролизе.

Ответ:

Растворы гомогенные системы, состоящие из двух или более компонентов, состав которых можно изменять в некоторых пределах без нарушения однородности (твердые, жидкие, газообразные).

Растворение — переход молекул вещества из одной фазы в другую (раствор, растворенное состояние). Происходит в результате взаимодействия атомов (молекул) растворителя и растворённого вещества и сопровождается увеличением энтропии при растворении твердых веществ и её уменьшением при растворении газов. При растворении межфазная граница исчезает, при этом многиефизические свойства раствора (например, плотность, вязкость, иногда - цвет, и другие) меняются.

Растворение - сложный физико-химический процесс. Растворение – самопроизвольный процесс (DG < 0).

 

фазовый переход DНф.п. > 0, DSф.п. > 0

сольватация DHсольв. < 0, DSсольв. < 0

DH = DHф.п. + DHсольв.

DS = DSф.п. + DSсольв.

 

Электролиз – окислительно-восстановительные процессы, протекающие на электродах под действием электрического тока, подаваемого от внешнего источника.

При рассматривании ГЭ мы говорили, что на электродах самопроизвольно (из-за разности Е⁰) протекают Ox-Red реакции причем Ox и Red разделены в пространстве. Освободившиеся в реакции окисления электроны переходят в зону восстановления через внешнюю цепь. Так, в ГЭ Pt, H₂/H₂SO₄/O₂, Pt

А(-) H₂ → 2H⁺ + 2 e (окисление)

К(+) ½O₂ + 2H⁺ + 2 e → H₂O (восстановление)

――――――――――――――

H₂ + ½O₂ → H₂O

Этот процесс происходит в ГЭ самопроизвольно ∆G⁰_р-ции = -237,3 кДж/моль.

Поэтому поток электронов перемещается во внешней цепи и обуславливает взаимосвязь полуреакций окисления и восстановления.

Если с помощью внешнего источника тока обеспечить обратное протекание электронов, тогда они, поступая к водородному электроду, примут участие в процессе восстановления, а на другом электроде пойдет процесс окисления:

К(-) 2H⁺ + 2 e → H₂

A(+) H₂O → ½O₂ + 2H⁺ + 2 e

―――――――――――――

H₂O → H₂ + ½O₂

Для этого процесса ∆G⁰_р-ции = 237,3 > 0 следовательно, при стандартных условиях самопроизвольно не идет.

Т. о. при электролизе реакции электродов в отличие от ГЭ поменялись: водородный – К(-), кислородный А(+), что обусловлено обратным направлением тока.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 2

 

1. Способы выражения концентрации растворов.

2. Скорость химической реакции: средняя и истинная. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагентов. Закон действующих масс для простых гомогенных и гетерогенных реакций.

Ответ:

Концентрация раствора.

Молярная концентрация (С) – число молей растворенного вещества в одном литре раствора.

Моляльная концентрация (С_m) – число молей растворенного вещества в одном килограмме растворителя.

 

 

Процентная концентрация (ω) – число граммов растворенного вещества в 100 граммах раствора.

 

 

Скорость реакции.

Скорость реакции изменение концентрации реагентов или продуктов реакции в единицу времени

 

Средняя скорость – конечное изменение концентрации с₂-с₁, относящееся к промежутку времени t₂-t₁

 

Истинная (мгновенная) скорость – первая производная концентрации по времени

 

 

 

Скорость реакции зависит:

• от природы реагирующих веществ

• от температуры

• от концентрации

• от давления (для газов)

• от катализатора

• от площади соприкосновения (для гетерогенных реакций)

• от среды (для реакций в растворах)

• от формы сосуда (для цепных реакций)