Ответы на экзаменационные вопросы по химии. Закон сохранения массы вещества, закон постоянства состава, закон эквивалентов, газовые законы
 Скачать 67.06 Kb.
|
|
Вопрос 35.Гидролиз солей. Различные случаи гидролиза. Составление уравнений гидролиза . Большинство солей являются сильными электролитами и диссоциируют в водных растворах полностью,т.к. их степень диссоциации = 1.Гидролиз солей- этообменное взаимодействие ионов растворенной соли с молекулами воды,приводящее к образованию малодиссоциированных частиц(молекул, ионов).Гидролизу подвергаются соли,которые получаются в результате следущих взаимодействий: -слабая кислота + сильное основание -сильная кислота + слабое основание -слабая кислота + слабое основание В большинстве случаев гидролиз процесс обратимый и протекает ступенчато. Гидролиз приводит к изменению среды. Вопрос 36.Константа и степень гидролиза - количественные характеристики гидролиза. Константа гидролиза- константа равновесия процесса гидролиза. В выражении константы записывают концентрации ионов и молекул, участвующих в равновесии. Как всякая константа равновесия, константа гидролиза зависит от природы процесса и температуры и не зависит от концентрации гидролизующейся соли. Концентрация воды в разбавленных растворах в процессе гидролиза постоянно и поэтому в выражение константы гидролиза не записывается. Константа гидролиза может быть рассчитана через стандартные термодинамические характеристики процесса, и кроме того константа гидролиза связана с константой диссоциации слабого электролита образующего соль. Степень гидролиза- отношение числа прогидролизовавшейся соли к общему количеству соли в растворе. Степень гидролиза зависит от природы соли, температуры, и концентрации соли. Степень гидролиза связана с константой гидролиза. При разбавлении растворов степень гидролиза увеличивается. Вопрос 37.Совместный гидролиз солей. При сливании водных растворов двух солей, имеющих разную природу, т.е. одна образована слабой кислотой и сильным основанием, а другая- слабым основанием и сильной кислотой, происходит совместный гидролиз 2 солей. У одной соли гидролиз идет по аниону, а у другой по катиону. Образующие ионы нейтрализуют друг друга, и равновесие каждой из ступеней гидролиза смещается вправо, т.е.гидролиз усиливается и в некоторых случаях идет до конца. Вопрос 38.Комплексные соединения. Комплексообразователи, лиганды, координационное число. В составе комплексного соединения выделяют центральный атом, т.е. комплексообразователь. Вокруг комплексообразователя группируются другие атомы, ионы, молекулы, которые называются лигандами. Число показывающее сколько лигандов присоединено к данному комплексообразователю, называется координационным числом. Чаще встречаются2, 4, 6.Центральный атом(комплексообразователь) обладает характеристикой которая называется координационным числом. Число мест координационной сферы занимаемых лигандом или число сигма-связей, которыми связан с центральным атомом –дентантностью, если лиганд связан одной связью, то он называется монодентантным, если же лиганд связан несколькими связями, то он называется полидентантный. Вопрос 39.Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости. В растворах комплексные соединения диссоциируют в 2 этапа… Вначале отщепляется на внешнюю и внутреннюю сферу, затем идет ступенчатое отщепление лигандов. Каждая ступень диссоциации характеризуется своей константой равновесия- константа нестойкости. Она определяется из закона действующих масс. Вопрос 40.Металлические и газовые электроды. Стандартный водородный электрод и стандартные электродные потенциалы. Ряд напряжений металлов. Вопрос 41.Факторы, влияющие на величину электродного потенциала. Уравнение Нернста. Электродный потенциал-разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом. Величина электродных потенциалов зависит от природы электрода(окисленной и восстановленной форм), температуры и концентрации частиц, участвующих в электродном равновесии.(Для сравнения взят стандартный водородный электрод.) Зависимость электродного потенциала от концентрации потенциалопределяющих ионов в растворе выражается уравнением Нернста, которое для простых полуреакций выглядит так:Еме/ме=Е ме/ме+((R(8,31)*t(298))/(z*F(96484)))*ln Cме При стандартных условия уравнение Нернста выглядит так: Еме/ме=Е ме/ме+0,059/z* lnCме Вопрос 42.Гальванические элементы. Расчет ЭДС гальванического элемента. Гальваническими элементами называются устройства, которые обеспечивают превращение работы реакции в электрический ток. Они должны иметь в своем составе 2 электрода- металлы, погруженные в растворы электролитов, которые содержат соответственно окислитель и восстановитель. Электрод который находится в контакте с окислителем и на котором происходит процесс восстановления, называется катодом, а электрод, находящийся с восстановителем и на котором происходит окисление, называется анодом. Разность потенциалов катода и анода называется электродвижущей силой гальванического элемента. Вопрос 43.Электролиз расплавов и растворов электролитов. Электролизом называются окислительно-восстановительные реакции, протекающие на электродах при пропускании постоянного электрического тока от внешнего источника через раствор или расплав электролита. Анод –это электрод, на котором происходит окисление. Анод при электролизе заряжен +. Катод- это электрод, на котором происходит восстановление. Катод заряжен -.В водных растворах электролитов присутствуют молекулы воды и катионы металлов или ионы водорода,а также анионы кислот и гидроксогруппы.При электролизе катионы движутся к катоду, а анионы к аноду. Вопрос 44.Последовательность разряда катионов и анионов на электродах. При теоретическом выборе схемы, когда нет возможности точно вычислить напряжение разложения, следует: На катоде: -На катоде восстанавливаются катионы металлов ,имеющие стандартный потенциал больший чем у водорода. -Если металл находится до алюминия включительно ,то на катоде происходит процесс восстановления водорода из воды. А если металл находится после алюминия, но до воды, то тогда катионы металла восстанавливаются вместе с молекулами воды. На аноде: -В первую очередь окисляются простые анионы в порядке возрастания их стандартных потенциалов. -При электролизе водных растворов кислородсодержащих солей, на аноде окисляются эти ионы, а кислород из воды. -в щелочных растворах окисляются ионы ОН. Вопрос 45.Коррозия металлов и сплавов. Коррозия химическая и электрохимическая. Коррозия металлов- это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов в результате химического и электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Химическая коррозия обуславливается взаимодействием с сухими газами и жидкими неэлектролитами (смазочные масла, нефть керосин). Электрохимическая коррозия происходит при контакте металлов с электролитами под воздействием возникающих гальванических пар. Вопрос 46. Электродные процессы, происходящие при электрохимической коррозии. Меры защиты от коррозии. Электрохимические процессы отличаются от химических тем, что окислительная и восстановительные стадии превращения осуществляется раздельно с участием металлической поверхности, принимающей или отдающей электроны реагирующим частицам. В зависимости от используемого материала применяют различные методы борьбы с коррозией. Рациональное конструирование, т.е. использовать коррозийно-стойкие материалы(нержавеющая сталь, жаростойкие стали, и т.д.).Применение защитных покрытий(металлические(катодные и анодные покрытия) и неметаллические(лаки, краски, смазки, каучуки))) и электрохимическая защита. Вопрос 47.Элементарные сведения о строении атома. Теория строения атома по Бору. Атом-это мельчайшее химически неделимая частица состоящая из + заряженного ядра и – заряженных электронов. Почти вся масса атома сосредоточена в его ядре. Диаметр ядра приблизительно в 100000 раз меньше диаметра всего атома. Атом состоит из 2 видов частиц протонов и нейтронов. Имеющих общее название – нуклоны. Протоны и нейтроны удерживаются в ядре особыми силами- ядерными силами. Поэтому при химических реакциях диаметр атомов не разрушается, а происходит лишь перегруппировка атомов. Заряд ядра определяется числом протонов(атомный номер элемента).Общее число протонов и нейтронов –называется массовым числом. Атом с определенными значениями атомного номера и массового числа, называется нуклидом. Нуклиды имеющие одинаковый атомный номер на различные массовые числа, называются изотопы. Совокупность всех изотопов –называется химическим элементом. Бор ввел допущение, что электроны в атоме могут двигаться по определенным орбитам. Теория бора справедлива только для водородоподобных атомов. Вопрос 48. Двойственная природа электрона. Волновая модель строения атома. Понятие электронного облака. Формы s-, р-, d- орбиталей. Вопрос 49.Характеристика энергетического состояния электрона квантовыми числами: п, I, т/, ms. п-главное квантовое число,определяет энергию электрона, характеризует электронное облако, его величину,т.е. расстояние электрона от ядра атома. l- орбитальное квантовое число, определяет форму электронного облака, принимает значения от 0 до -1 т/-магнитное квантовое число,определяет пространственнуюориентацию электронного облака,принимает значения в интервале-l…0…+l.Число значений м л соответствует числу орбиталей в подуровне. ms – спиновое квантовое число,характеризует вращение электрона вокруг собственной оси по часовой стрелке и против неё поэтому имеет 2 значения,+0,5 и -0,5. Вопрос 50.Электронные конфигурации атомов. Распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням. Принцип Паули, правило Гунда, правила Клечковского. Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел. Правило Хунда: электроны в пределах данного подуровня располагаются так, чтобы суммарное спиновое число их было максимальным. Правило Клечковского: энергия орбиталей увеличивается в порядке возрастания суммы квантовых чисел n+l, а при одинаковой сумме этих чисел- в порядке возрастания главного квантового числа. 1s=2s=2p=3s=3p=4s=3d=4p=5s=4d=5p=6s=4f=5d=6p=7s=5f=6d=7p Вопрос 51.Периодическая система Д.И. Менделеева и электронное строение атомов. S р-, d-, f- элементы. В зависимости от того, на каком энергетическом подуровне располагается последний электрон, элементы делятся на с, п, д, ф-элементы. Так хлор является пи-элементом, а ванадий- д-элементом. Периодическое изменение свойств элементов с увеличением порядкового номера является следствием периодического изменение числа электронов на внешних энергетических уровнях. Элементы, имеющие одинаковую электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня, состовляют группы периодической системы. Номер группы совпадает с числом валентных электронов, находящихся на внешнем энергетическом уровне у с и пи элементов(а подгруппы)или на внешнем и д- предвнешнем подуровнях у д- элементов(побочные В подгруппы).Физические и химические свойства элементов , а также свойства образуемых соединений зависят от порядкового номера элемента. В периодах – атомных радиусов уменьшение, а в группах их увеличение. Чем больше радиус атома, тем слабее удерживаются электроны и тем сильнее выражены восстановительные свойства элемента. Максимальные радиусы у щелочных металлов, а минимальные у галогенов. Вопрос 52. Энергия ионизации, сродство к электрону, их изменение по группе и периоду. Энергия ионизации -это минимальная энергия, необходимая для отрыва электрона от невозбужденного атома. В периоде идет тенденция к увеличению энергии ионизации, но наблюдается некоторая неравномерность. В группах отмечается уменьшение энергии ионизации. Величина потенциала ионизации позволяет судить о том, насколько прочно связаны электроны в атоме. Наименьшие потенциалы ионизации имеют щелочные металлы. Сродство к электрону характеризует энергетический эффект присоединения электрона к нейтральному атому. Сродство к электрону определяет окислительную способность частицы. Наибольшим сродством к атому обладают галогены. У большинства неметаллов и газов. Оно не велико или даже отрицательно. Вопрос 53. Природа химической связи. Основные типы химической связи: ковалентная, ионная, метал лическая. Все атомы связаны определенными силами, которые называются химической связью.Гланую роль в образовании связей играют электроны.По характеру распределения электронной плотности химические связи распределяют на: ковалентные, ионные и металлические. Ковалентная связь-химическая связь между атомами, осуществляемая общей парой электронов.Ковалентные связи бывают полярные(аш хлор,вода, наш 3) и неполярные(водород,кислород,хлор,азот). Ионная связь-результат электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов.Эта связь образуется между металлами и неметаллами.(натрий хлор, кальций бром 2). Металлическая связь- связь между положительными ионами металлов и свободными электронами в кристаллической решетке металлов. Вопрос 54.Основные положения метода валентных связей (ВС). Спин-валентный и донорно- акцепторный механизмы образования химической связи. Понятие а- и 7с-связи. В основе метода валентных связей лежат следующие положения: 1.Ковалентная химическая связь образуется 2 электронами, которые имеют противоположно направленные спины и принадлежат двум атомам.Общая электронная пара может образоваться как в результате спаривания 2 неспареных электронов,принадлежащим разным атомам(обменный, или спин-валентный механизм), так и за счет пары электронов одного атома-донора-и вакантной орбитали второго атома-акцептора(донорно-акцепторный механизм). 2. Ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие электронные облака, поэтому крвалентная связь образуется в направлении, при котором это перекрывание максимально. Вопрос 55.Характеристики ковалентной связи: насыщаемость, направленность, и поляризуемость. Характерные свойства ковалентной связи- направленность, насыщаемость и поляризуемость - определяют химические и физические свойства соединений. Направленность связи обусловлена молекулярным строением вещества и геометрической формы их молекулы. Углы между 2-мя связями называют валентными. Насыщаемость - способность атомов образовывать ограниченное количество ковалентных связей. Количество связей, образуемых атомом, ограничено числом его внешних атомных орбиталей. Поляризуемость связи выражается в смещении электронов связи под влиянием внешнего электрического поля, в том числе и другой реагирующей частицы. Поляризуемость определяется подвижностью электронов. Полярность и поляризуемость ковалентных связей определяет реакционную способность молекул по отношению к полярным реагентам. Вопрос 57.Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость реакции: концентрация реагентов, температура, катализатор. Скорость химической реакции- изменение количества вещества в единицу времени. Скорость реакции тем больше, чем выше концентрация вещества. С сильноразбавленной кислотой цинк будет реагировать значительно дольше. Скорость реакции значительно повышается, при повышении температуры. Например, для горения топлива нужно его поджечь. Катализаторы- вещества, ускоряющие химические реакции, но сами в них не участвуют. Бурное разложение перекиси водорода, при добавлении катализатора-оксида марганца. Также ингибиторы(замедляют)для продления срока службы труб и батарей, от коррозии. Вопрос 58 .Энергия активации. Понятие об «активированном комплексе». Минимальное количество энергии, которое требуется для того чтобы произошла реакция. |