Влияние концентрации, давления, температуры на состояние
химического равновесия.
Влияние концентрации –для увеличения скорости прямой реакции (и, следовательно, для смещения равновесия вправо) нужно увеличивать равновесные концентрации исходных веществ и уменьшать равновесные концентрации продуктов реакции.
Влияние давления – имеет смысл только в реакциях с участием газообразных веществ. Если прямая реакция ведёт к уменьшению числа газообразных частиц, и, следовательно, к уменьшению давления, повышение давления смещает равновесие вправо, а уменьшение смещает влево. Если прямая реакция ведёт к увеличению давления, то повышение давления смещает равновесие влево, а уменьшение смещает вправо. Если же в уравнении обратимой реакции число молекул в левой части равно числу молекул в правой части, то изменение давления не вызовет смещения химического равновесия.
Влияние температуры – при повышении температуры в экзотермических реакциях равновесие смещается влево (в сторону уменьшения исходных веществ), а в эндотермических – вправо. Поэтому экзотермические реакции нужно проводить по возможности при низких температурах. Обратимые эндотермические реакции следует проводить при высокой температуре для смещения равновесия вправо.
3. Подберите коэффициенты в уравнениях реакций, пользуясь методом полуреакций:
а) Cu2S + HNO3 Þ Cu(NO3)2 + H2SO4 + H2O + NO,
В зависимости от степени разбавления и температуры при которой происходит реакция возможны различные продукты, например:
Cu2S + 14 HNO3 => 2 Cu(NO3)2 + H2SO4 + 10 NO2 + 6 H2O
3 Cu2S + 22 HNO3 => 6 Cu(NO3)2 + 3 H2SO4 + 10 NO + 8 H2O
Cu2S + 6 HNO3 => 2 Cu(NO3) + H2SO4 + N2 + 2 H2O
б) Na2SO3 + KIO3 + H2SO4 Þ Na2SO4 + I2 + K2SO4 + H2O,
2KJO3 + 6Na2SO3 + H2SO4 = J2 + 6Na2SO4 + K2SO4 + H2O
2JO3(-) + 12H(+) - 10e = J2 + 6H2O ------x1 иод восстанавливается, KJO3 - окислитель
SO3(2-) + H2O - 2e = SO4(2-) + 2H(+)----x 6 сера окисляется, Na2SO3 - восстановитель
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11
1. Закон эквивалентов. Эквивалент, эквивалентная масса. Способы вычисления эквивалентов простых и сложных веществ по формулам.
Эквивалент — это реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или другим способом быть эквивалентна катиону водорода в ионообменных реакциях или электрону в окислительно-восстановительных реакциях.
Эквивалентная масса — это масса одного эквивалента данного вещества.
Закон эквивалентов: Все вещества реагируют и образуются в эквивалентных соотношениях.
2. Понятие раствора. Типы растворов.
Растворы –гомогенные системы переменного состава, состоящие из двух и более частей.
Истинные растворы – размер растворенных частиц меньше 10(-9) м
Коллоидные растворы – размер растворенных частиц от 10(-7) до 10(-9) м
Суспензии (твердое в жидком) и эмульсии (жидкое в жидком) – размер растворенных частиц больше 10(-5) м
Разбавленный – относительно малое содержание растворенного вещества.
Концентрированный – относительно большое содержание растворенного вещества.
Ненасыщенный – при данной температуре может ещё раствориться какое-либо количество данного вещества.
Насыщенный – при данной температуре не может раствориться ещё какое либо количество вещ-ва.
3. Подберите коэффициенты в уравнениях реакций, пользуясь методом полуреакций:
д) Ag + HNO3 Þ AgNO3 + NO2 + H2O,
ж) MnSO4 + KMnO4 + H2O Þ MnO2 + K2SO4 + H2SO4.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12
1. Закон Авогадро. Следствия к закону Авогадро.
Закон Авогадро -в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.
Первое следствие из закона Авогадро: один моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объём.
Второе следствие из закона Авогадро: молярная масса первого газа равна произведению молярной массы второго газа на относительную плотность первого газа по второму.
2. Физическая и химическая теории растворов.
Химическая теорияобразования растворов, сформулированная Дмитрием Ивановичем Менделеевым, по которой между растворителем и растворенным веществом происходят химические взаимодействия (химические реакции) с образованием особой группы веществ: сольватов, гидратов и кристаллогидратов.
Физическая теорияобразования растворов, которая рассматривает инертные растворы, где не происходят вышеуказанные взаимодействия.
3. С учетом степени окисления хрома, серы и азота объясните, какое из соединений – бихромат калия, сероводород и азотистая кислота проявляет свойства: а) только окислителя, б) только восстановителя, в) окислительно-восстановительную двойственность.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13
1. Основные сведения о строении атомов. Состав атомных ядер. Основные характеристики протона, нейтрона, электрона. Изотопы.
Протоны имеют заряд, равный заряду электрона, но противоположный по знаку (+), и массу, равную массе углерода или 1/12 массы углерода (эта единица называется атомная единица массы, с которой мы познакомимся попозже). Протоны обозначаются знаком р+. Нейтроны не имеют заряда, то есть они электронейтральны, и имеют массу примерно равную массе протона, т.е. 1. Обозначают n0. Сумма числа протонов и нейтронов называется массовым числом. Так как атом электронейтрален, то число протонов и электронов в атоме одинаково.
2. Способы выражения концентрации растворов.
Массовая доля вещества –показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100г раствора.
Процентная концентрация (содержание) – показывает содержание растворенного вещества в %.
Молярность (мольно-объемная концентрация) – показывает число молей растворенного вещества, содержащееся в 1 литре раствора.
Нормальность (эквивалентная концентрация)– показывает число эквивалентов растворенного вещества, содержащееся в 1 литре раствора.
Моляльность (мольно-массовая концентрация) – показывает число молей растворенного вещества, приходящихся на 1000г растворителя.
Мольная доля– показывает отношение числа молей растворенного вещества к числу молей всех веществ, имеющихся в растворе.
3. Вычислите степень окисления подчеркнутых элементов:
KBrO3, BaWO4, K2B4O7, Cl2O5
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14
1. История развития представлений о сложном строении атома. Катодные лучи, термоэлектронная эмиссия, фотоэффект, рентгеновское излучение, радиоактивность. Модель атома Дж.Томсона.
Всё это экспериментальные основы становления знаний о атоме и его строении.
1- Спектральный анализ — совокупность методов качественного и количественного определения состава объекта, основанная на изучении спектров взаимодействия материи с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др.(Кирхгоф 1859, Бальмер 1885, Ридберг)
2- Катодные лучи( их исследовал Крукс)— поток электронов, излучаемый катодом. Учёный установил что кат.лучи переносят отрицательный заряд.
3- Термоэлектронная эмиссия (Эдисон 1881) – способность атомов испускать поток электронов под действием высоких т.
4- Фотоэлектрический эффект (открыл Герц в 1887) – вырывание электронов из вещества под действием падающего на него света.
5- Рентгеновские лучи ( Рентген 1895) – нейтральное коротковолновое электромагнитное излучение. Р.лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц, либо при высокоэнергетических переходах в электронных оболочках атомов или молекул. Эти эффекты используются в рентгеновских трубках.
6- Радиоактивность (Беккерель 1896)- явление испускания атомами невидимых проникающих излучений. Беккерель обнаружил что соли урана испускают неизвестное излучение, способное проникать через непрозрачные преграды. Затем Мария и Пьер Кюри занимались этим вопросом.
7- Открытие электрона Джосефом Томсоном 1897 г. Электрон - частица, представляющая собой элементарный отрицательный электрический заряд, т.е. наименьшее существующее кол-во электричества.
В 1903 г Томсон предложил одну из первых моделей строения атома «Булка с изюмом» : атом - шар по всему объёму которого равномерно распределён положит заряд, внутри шара находятся неподвижные электроны, каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия, положит. заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю.
2. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.
Закон осмотического давления Вант-Гоффа, определяет давление молекул растворённого вещества на полупроницаемую перегородку, отделяющую раствор от чистого растворителя и непроницаемую для растворённого вещества.
Осмотическое давление, диффузное давление - термодинамический параметр, характеризующий стремление раствора к понижению концентрации при соприкосновении с чистым растворителем вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя.
3. Составьте математические выражения скорости прямой реакции для следующих реакций:
А) CO + Cl2 Þ COCl2 ; D) 2SO2 + O2 + 2H2O Þ 2H2SO4;
B) 2NO + O2 Þ 2NO2; E) 2C(кр.) + O2 Þ 2CO.
C) CaO(кр.) + CO2 Þ CaCO3;
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15
1. Опыт Резерфорда. Гипотеза Резерфорда. Достоинства и недостатки гипотезы Резерфорда о строении атома.
. Резерфорд предложил применить зондирование атома с помощью α-частиц, которые возникают при радиоактивном распаде радия и некоторых других элементов. Масса α-частиц приблизительно в 7300 раз больше массы электрона, а положительный заряд равен удвоенному элементарному заряду. В своих опытах Резерфорд использовал α-частицы с кинетической энергией около 5 МэВ (скорость таких частиц очень велика – порядка 107 м/с, но все же значительно меньше скорости света). α-частицы – это полностью ионизированные атомы гелия. Они были открыты Резерфордом в 1899 году при изучении явления радиоактивности. Этими частицами Резерфорд бомбардировал атомы тяжелых элементов (золото, серебро, медь и др.). Электроны, входящие в состав атомов, вследствие малой массы не могут заметно изменить траекторию α-частицы. Рассеяние, то есть изменение направления движения α-частиц, может вызвать только тяжелая положительно заряженная часть атома. Схема опыта Резерфорда представлена на рис. 6.1.2.
 |
| Рисунок 6.1.2. Схема опыта Резерфорда по рассеянию α-частиц. K – свинцовый контейнер с радиоактивным веществом, Э – экран, покрытый сернистым цинком, Ф – золотая фольга, M – микроскоп |
От радиоактивного источника, заключенного в свинцовый контейнер, α-частицы направлялись на тонкую металлическую фольгу. Рассеянные частицы попадали на экран, покрытый слоем кристаллов сульфида цинка, способных светиться под ударами быстрых заряженных частиц. Сцинтилляции (вспышки) на экране наблюдались глазом с помощью микроскопа. Наблюдения рассеянных α-частиц в опыте Резерфорда можно было проводить под различными углами φ к первоначальному направлению пучка. Было обнаружено, что большинство α-частиц проходит через тонкий слой металла, практически не испытывая отклонения. Однако небольшая часть частиц отклоняется на значительные углы, превышающие 30°. Очень редкие α-частицы (приблизительно одна на десять тысяч) испытывали отклонение на углы, близкие к 180°.
Недостатки ядерной модели Резерфорда:
1. Не объясняет устойчивость атомов во времени.
2.Не объясняет линейчатый характер спектра.
2. Давление насыщенного пара над раствором. Закон Рауля.
ЗАКОН РАУЛЯ(закон упругости пара), гласит, что ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА в РАСТВОРЕ - это сумма результатов умножения значений давления насыщенного пара каждого компонента на мольную долю этого компонента в растворе. (МОЛЬНАЯ доля - это отношение количества молей каждого компонента к общему количеству молей раствора.) Закон выполняется лишь приблизительно и при ограниченном ряде условий, различных для различных веществ. Этот закон был открыт французским физхимиком Франсуа-Мари Раулем (1830-1901); используется для вычисления ОТНОСИТЕЛЬНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ; послужил базой для многих теорий раствора