Трехкомпонентные системы
Графическое представление состава трехкомпонентных систем метода-
ми Гиббса и Розебома. Распределение вещества между двумя жидкими фазами.
Коэффициент распределения. Закон Нернста–Шилова. Экстракция и ее приме-
нение в технике.
Вопросы для самопроверки
1. Сколько составных частей и компонентов содержится в равновесной
системе 2NH3 N2 + 3H2?
2. Чему равно число компонентов системы, представляющей собой кри-
сталлы химического соединения Al2Mg?
3. Какая величина является фактором интенсивности при фазовых пере-
ходах первого рода?
4. Как изменится температура плавления меди при увеличении давле-
ния, если известно, что плотность меди в кристаллическом состоянии больше,
чем в жидком?
5. Сколькими степенями свободы обладает гомогенная двухкомпонент-
ная система в изобарных условиях?
6. Как влияет изменение температуры и давления на растворимость газов
в жидкостях?
7. Каков состав последней капли жидкости при испарении раствора, ес-
ли система, образующая азеотроп, имеет положительное отклонение от закона
Рауля, а образующийся при кипячении пар непрерывно отводится из системы?
13
1.2.4. Электрохимия
[1], с. 516 … 625; [3], с. 4 … 92; [4], с. 205 … 244; [5], с. 225 … 283; [8], с. 4 … 27
Растворы электролитов
Физическая и химическая теории растворов. Электролитическая диссо-
циация. Ионы в растворе и явление гидратации (сольватации). Закон электро-
нейтральности. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации. Закон
разведения Оствальда. Ионная сила. Закон ионной силы. Основы электростати-
ческой теории сильных электролитов Дебая и Гюккеля. Основные направления
современной теории растворов электролитов.
Электрическая проводимость. Проводники первого и второго рода. Аб-
солютная скорость движения ионов. Подвижность иона и число переноса.
Электрическая проводимость: удельная и молярная. Зависимость удель-
ной и молярной электрической проводимости от концентрации и температуры.
Закон независимости движения ионов Кольрауша. Электрическая проводи-
мость раствора в поле высокой напряженности (эффект Вина) и высокой часто-
ты (эффект Дебая – Фалькенгагена). Электрическая проводимость неводных
растворов. Применение кондуктометрии в исследовательской и практической
работе.
Ионные равновесия: диссоциация, гидролиз, равновесие в буферных
растворах. Водородный показатель раствора, ионное произведение воды. Свой-
ства буферных растворов; рН буферных растворов. Кислотно-оснóвные инди-
каторы. Современное состояние теории кислот и оснований.
Электродные потенциалы. Электродвижущие силы
Электрод. Электродный потенциал; уравнение равновесного электрод-
ного потенциала. Сольватационная теория электродного потенциала, двойной
электрический слой. Классификация электродов: электроды первого и второго
рода, окислительно–восстановительные и газовые; стеклянный электрод. Элек-
трохимические системы (цепи). Электродвижущая сила. Термодинамическое
вычисление ЭДС. Химические и концентрационные электрохимические систе-
мы. Цепи с переносом. Диффузионный потенциал. Цепи без переноса. Стан-
14
дартные электроды и электрохимические системы. Методы измерения рН рас-
твора. Измерение ЭДС системы. Практическое применение потенциометрии.
Неравновесные электродные процессы
Электролиз. Законы Фарадея. ЭДС поляризации и электродная поляри-
зация. Перенапряжение. Концентрационная и химическая поляризация. Элек-
трохимическое перенапряжение. Основные положения теории электрохимиче-
ской кинетики. Электроосаждение металлов и сплавов. Химические источники
тока. Аккумуляторы: свинцовый и кадмиево–никелевый. Топливные элементы.
Электрохимическая коррозия и методы борьбы с ней.
Вопросы для самопроверки
1. Сколько молекул электролита продиссоциирует на ионы из каждых
6000, если его концентрация в водном растворе составляет 0,0016 моль/л, а
константа диссоциации равна
10
4 10−
⋅
?
2. Добавление
каких
электролитов
к
равновесной
системе
HCN
H+ CN−
+
приводит к уменьшению степени диссоциации HCN?
3. Для каких электролитов зависимость молярной электрической прово-
димости от корня квадратного из концентрации электролита в водном растворе
выражается на графике прямой линией?
4. К какому классу соединений (кислоты, основания, соли) относится
растворенный в воде 1,1–электролит, если предельная молярная проводимость
раствора равна 39,08 См⋅л (м⋅моль) ?
5. Чему равен ЭДС электрохимической цепи Pt,H2│HCl║CuCl2│Cu, если ак-
тивности
потенциалобразующих
ионов
одинаковы
и
равны 0,01
( 0
e 2
Cu +
= 0,337 В)?
,Cu
6. Какие процессы протекают на аноде и на катоде коррозионной элек-
трохимической цепи Fe│H2O(O2)│Cu?
7. Какие вещества выделяются при электролизе водного раствора соли
щелочного металла, если центральный атом аниона этой соли находится в выс-
шей степени окисления?
15
|
