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
|