WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     | 1 || 3 |

«ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ В СТРОИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ Омск - 2011 УДК 661 ББК 38.300 Рецензенты: Директор по производству А.С.Парфенов (ООО ЖБИ-Миллениум), доктор технических наук, ...»

-- [ Страница 2 ] --

1) диффузия частиц реагентов к реакционной зоне, находящейся на поверхности раздела фаз;

2) активированная адсорбция частиц реагентов в реакционной поверхностной зоне;

3) химическая реакция в этой зоне;

4) десорбция продуктов реакции, образовавшихся в реакционной зоне;

5) диффузия продуктов реакции из реакционной зоны. Стадии 1 и называются диффузионными, а стадии 2, 3, 4 – кинетическими.

Универсального определения скорости для гетерогенного процесса не существует. Так как суммарная скорость определяется как чисто диффузионной, так и кинетической стадией, то при оценке скорости гетерогенного процесса необходимо точно знать, в какой области – диффузионной или кинетической — совершается данная реакция.

Цепные реакции. Они отличаются от обычных взаимосвязанностью элементарных актов, когда каждый осуществляемый в системе акт генерирует один или несколько других элементарных актов. Цепная реакция протекает благодаря наличию частиц с повышенной химической активностью.

В создании современного учения о цепных реакциях основная роль принадлежит работам лауреатов Нобелевской премии по химии 1956 г. — Н. Н. Семенова и С. Хиншельвуда.

Цепные реакции являются очень распространенными. По цепному механизму, например, могут совершаться многие реакции окисления углеводородов. Процессы сгорания горючего в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания во многом обусловлены цепным механизмом. Процессы полимеризации также большей частью протекают по типу цепных реакцией. Значительную роль эти реакции играют в биологических процессах.

Для всех цепных реакций характерны три стадии: 1) зарождение (возникновение) цепи; 2) развитие цепи; 3) обрыв цепи.

Зарождение цепи является первичной реакцией, которая связана с получением в системе или введением в нее химически активных частиц или, как их еще называют, активных центров. Зарождение цепи может происходить под воздействием света, радиоактивного излучения или высокой температуры, а также осуществляться благодаря введению в систему атомов. Например, если в смесь Н2 и С12 ввести пары натрия, то они будут причиной возникновения активных центров. Возникновение цепей может происходить вследствие самого акта химической реакции, при которой образуются радикалы.

В последних своих работах Н. Н. Семенов и его школа сделали открытие (1976), что генерирование активных частиц возможно и в молекулярных реакциях при условии, что реагирующие молекулы обладают избыточной энергией.

Цепи, возникающие при помощи свободных атомов и радикалов, называются химическими или радикальными. Примером может служить фотохимическая реакция образования хлороводорода. Первичными активными центрами данной цепной реакции являются атомы хлора, возникающие в результате расщепления молекул хлора под воздействием квантов света, обладающих высокой энергией. Атомы хлора вступают в реакцию с молекулами водорода; возникающие атомы водорода, в свою очередь, реагируют с молекулами хлора, образуя атомы хлора и т. д.:

Таким образом, реакция хлора с водородом осуществляется при помощи двух активных центров: атомов хлора и водорода.

Число молекул продукта реакции, приходящееся на одну активную молекулу, называют длиной цепи.

Обрыв цепи может происходить не только при воздействии свободного радикала с другим свободным радикалом в так называемом процессе рекомбинации радикалов. Очень часты взаимодействия свободного радикала с материалом стенки сосуда, где протекает реакция, что также приводит к обрыву цепи.

Если в каждом звене цепи на каждый исчезнувший активный центр приходится не более одного вновь возникающего, то такие реакции называются простыми цепными реакциями. Если в одном звене цепи на один исчезнувший активный центр в среднем возникает больше одного нового центра, то такие цепные реакции называются разветвленными. Таким образом, в разветвленных цепных реакциях один радикал вызывает появление более чем одного нового радикала, так что число радикалов по мере протекания реакции возрастает в геометрической прогрессии.

В качестве примера рассмотрим реакцию взаимодействия Н2 и О при 923 К. Стадией инициирования реакции является процесс Генерированные атомы кислорода приводят к следующим трем реакциям:

кислорода. Если простую цепную реакцию условно можно представить в виде зигзагообразной линии (рис. 7), каждый прямоугольный участок которой обозначает одно звено цепи, а число таких участков – число звеньев, т. е. длину цепи, то разветвленную цепную реакцию можно представить разветвленной зигзагообразной линией. В предельном случае разветвление осуществляется на каждом звене цепи. Такие цепи называют сплошь разветвленными.

4.3. Влияние температуры на скорость химической реакции.

На скорость химических реакций существенное влияние оказывает даже незначительное изменение температуры. У большинства гомогенных реакций при повышении температуры на 10°С скорость возрастает в 2– раза (приближенное правило Вант-Гоффа). Увеличение скорости реакции при повышении температуры связано с возрастанием константы скоростиреакции; концентрации реагирующих веществ при этом практически не изменяются. Соотношение называется температурным коэффициентом скорости реакции, где k – константы скорости при температурах t+10 и t°C. Для различных реакций колеблется в пределах от 2 до 4. На основании (110) можно записать, что Логарифмируя (111), получим где k1 и k2 константы скорости при температурах t1 и t2. Более точная зависимость константы скорости (а следовательно, и, скорости реакции) от температуры выражается уравнением Аррениуса t где kT1 и kT1 - константы скорости реакции при температурах Т1 и Т2 (К);

Еакт – энергия активации данной реакции (зависит от природы реагирующих веществ), Дж/моль.

Пример. Используя приближенное правило Вант-Гоффа, вычислить, на сколько нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 80 раз? Температурный коэффициент скорости принять равным 3.

Решение. Используем уравнение (4.9):

Таким образом, чтобы скорость реакции возросла в 80 раз, необходимо повысить, температуру примерно на 40° С.

Пример. Воспользовавшись приближенным правилом Вант-Гоффа, вычислить, при какой температуре некоторая реакция закончится за 25 мин, если при 20° С на это требуется 2 ч. Температурный коэффициент скорости реакции 3.

Решение. Между константами скоростей и временем завершения реакции существует обратно пропорциональная зависимость:

где 1 и 2 – время завершения реакции при температурах t1 и t2. Тогда уравнение (4.9) можно записать так:

Откуда Пример. Для одной из реакций были определены две константы скорости, при 443° С 0,00670 и при 497°С 0,06857. Определить константу скорости этой же реакции при 508° С.

Решение. По двум значениям констант скорости реакции, используя (4.10), определяем величину энергии активации реакции:

2,303 8,314 716 770 lg(0,06857 / 0,00670) Рассчитаем константу скорости реакции при t=508° С. Используем в расчетах константу скорости при 497° С и уравнение (113):

Раствором называется однородная смесь, состоящая из двух или большего числа веществ, состав которой в некоторых пределах может непрерывно изменяться без скачкообразных изменений свойств.

Раствор может иметь любое агрегатное состояние – твердое, жидкое, газообразное.

Жидкие растворы делят на две группы: растворы неэлектролитов и растворы электролитов.

Предельную концентрацию насыщенного раствора называют растворимостью.

Смеси, в процессе образования которых отсутствуют тепловые и объемные эффекты, т.е. Нр=0 и Vр=0, называются идеальными растворами.

По некоторым свойствам к идеальным растворам близки так называемые бесконечно разбавленные рестворы.

Реальные растворы. Образование реальных растворов сопроваждается тепловыми и объемными эффектами ( Нр0,Vр0). Эти эффекты могут быть значительными; например, при растворении спирта в воде происходит заметное увеличение температуры и уменьшение объема на 3,5%.

Концентрация – величина, показывающая относительное содержание данного компонента в растворе. В химии чаще всего в расчетах используют концентрации растворов:

1) в массовых долях, т. е. в долях растворенного вещества (г, кг) в 100 г (или 100 кг) раствора (выражают в долях единицы или процентах);

2) числом грамм-эквивалентов растворенного вещества в 1 л 1 дм3) 3) числом молей растворенного вещества в 1 л (1 дм3) раствора {молярность);

4) числом молей растворенного вещества в 1 кг (1000 г) растворителя (моляльность);

Молярная доля показывает, какую часть от общего числа молей раствора составляет растворенное вещество (или растворитель); Если обозначить число молей растворителя через па, а число молей растворенного вещества через nb, то молярная доля растворенного вещества равна а молярная доля растворителя Сумма Na+Nb=1.

Пример. Вычислить молярность раствора глюкозы, если массовая доля С6Н12О6 равна 0,01 (1%). Плотность раствора принять равной единице.

Решение. В 100 г раствора глюкозы заданной концентрации содержится 1 г глюкозы. Так как раст=1, то масса 1 л раствора равна 1 кг. Содержание глюкозы в 1 л равно 1000·1/100=10 г, что составляет 10/180=0,055 моль М С 6 Н12 О6 180. Следовательно, раствор глюкозы 0,055 М.

Пример. Определить нормальность раствора серной кислоты, если массовая доля H2SO4 0,30 (30%). Плотность раствора равна 1,224 г/см3.

Решение. Определим массу 1 л серной кислоты указанной конценг трации 1000·1,224=1224 г. В растворе содержится H2SO4, или 367,2/49=7,5 г·экв. Следовательно, раствор серной кислоты 7,5 н.

Пример. Имеется раствор серной кислоты с массовой долей H2SO 0,1 (10%). Вычислить моляльность этого раствора.

Решение. В 100 г раствора серной кислоты содержится 10 г H2SO4 и 90 г воды. Определим содержание серной кислоты в 1000 г воды; оно равно 1000·10/90= 111,1 г, или 111,1/98=1,13 моль.

Раствор серной кислоты с массовой долей H2SO4 0,1 (10%) 1,13 т.

Пример. Вычислить молярные доли воды и спирта в водном растворе спирта, если массовая доля спирта 0,4 (40%).

Решение. В 100 г раствора указанной концентрации содержатся 40 г спирта С2Н5 ОН и 60 г воды. Вычисляем количество молей спирта и воды:

пb = 40/46 = 0,87 моль С2Н5ОН; па = 60/18 =3,33 моль Н2О Сумма na+nb = 4,20 моль. Согласно (5.1) и (5.2) На растворимость газов в жидкостях влияют многие факторы: природа газа, природа растворителя, присутствие посторонних веществ, температура, давление. Зависимость растворимости газа от давления при неизменной температуре выражается законом Генри, согласно которому в единице объема растворителя при постоянной температуре растворяется одинаковый объем данного газа независимо от давления. Количество растворенного газа в жидкости Сж пропорционально его давлению над раствором р:

где k – коэффициент пропорциональности, характеризующий растворимость, не зависит от давления, но изменяется с температурой.

При растворении в жидкостях смеси газов масса каждого из газов в растворе пропорциональна парциальному давлению его в газовой фазе (закон Дальтона). Растворимость газов в жидкостях чаще всего выражают одним из следующих способов:

а)объемом газа, растворяющимся в 1 объеме растворителя при общем давлении (газа и паров жидкости) 101 325 Па (коэффициент растворимости s);

б)объемом газа, приведенным к н. у. и поглощаемым 1 объемом растворителя при парциальном давлении газа 101 325 Па (коэффициент абсорбции );

в)количеством граммов газа, растворяющимся в 100 г растворителя при общем давлении 101 325 Па (обозначается q);

г)количеством газа (г или мг) в 1 л растворителя;

д)объемом газа в см3 (приведенным к н. у.), поглощенным 1 г растворителя при указанной температуре и парциальном давлении газа 325 Па (обозначается р).

Под растворимостью газов, называемой также коэффициентом растворимости, понимают отношение концентрации газа в жидкости Сж к концентрации газа в газовой фазе Сг:

Зависимость между растворимостью и коэффициентом абсорбции определяется соотношением Откуда Пример. Коэффициент растворимости диоксида углерода в воде при 0°С равен 1,713. Какое количество диоксида углерода (г) растворится в 5 л воды при 0°С и давлении 2,026·106 Па?

Решение. Данная задача может быть решена двумя способами.

1-й способ. В 1 л воды при 101325 Па растворяется 1,713 л диоксида углерода. В соответствии с законом Генри в единице объема растворителя растворяется один и тот же объем газа независимо от давления. Следовательно, и при давлении 2,026·106 Па растворится такой же объем, т. е. 1,713 л. Этот объем при нормальном давлении (101 325 Па) будет равен v0. Его можно определить на основании закона БойляМариотта:

l,713/v0= 1,01325·105/2,026106. Откуда v0 = 34,26 л.

Один моль СО2, т. е. 44,01 г, занимает при н. у. 22,4 л. Составив (34,26·44,01)/22,4=67,31 г. Это количество газа содержится в 1 л Н2О, а в 5 л Сж=67,31 – 5 = 336,55 г.

2-й способ. По формуле (117) определим CЖ=sCг. Определим Сг из уравнения состояния Концентрация газа в воде (моль/л) равна Число граммов диоксида углерода, содержащихся в 5 л воды, равно Пример. При н. у. 1 л кислорода взбалтывается в закрытом сосуде с 10 л воды. Вычислить конечное давление нерастворившегося кислорода и объем кислорода, поглощенный водой, измеренный при 0° С и 101325 Па. Коэффициент растворимости кислорода в воде при 0°С равен 0,0489.

Решение. Обозначим конечное давление 1 л нерастворивш.егося кислорода через рО2. При этом давлении 1 л воды, по условию, растворяет 0,0489 л кислорода. Следовательно, 10 л воды растворяют 0,0489·10=0,489 л О2 при давлении рО2:

При н. у. этот объем будет равен а объем нерастворившегося кислорода, приведенный к н. у., Сумма v1+vO2 равна объему взятого кислорода, т.е. 1л Находим объем растворившегося кислорода:

Пример. В газометре над водой имеется смесь газов состава (об.

доли, %): Н2 0,20; СН4 0,70; СО 0,10. Каков состав (об. доли) газовой смеси, растворенной в воде при н. у.? Коэффициенты растворимости Н2, СО и СН4 соответственно равны 0,0217, 0,0354 и 0,0556.

Решение. Парциальные давления (Па): водорода 0,2·101325; метана 0,7·101 325; оксида углерода 0,1·101325. В 1 л воды содержится водорода (0,2·101325·0,0217) л:

СН4 (0,7·101 325·0,0556) л, СО (0,1·101 325·0,0354) л.

Следовательно, объем смеси газов равен 101 325 (0,2·0,0217 + 0,7·0,0556 + 0,1·0,0354) = 101 325·0,0468 л.

Вычислим состав газовой смеси в растворе (об. доли):

Осмотическим давлением называется сила на единицу площади (Па), заставляющая растворитель переходить через полупроницаемую перегородку в раствор, находящийся при том же внешнем давлении, что и растворитель. Осмотическое давление разбавленных растворов подчиняется законам идеального газа. Осмотическое давление разбавленных растворов при постоянной температуре прямо пропорционально концентрации растворенного вещества С (закон Бойля-Мариотта): = const·С или /C=const при t = const. Осмотическое давление разбавленных растворов при постоянной концентрации прямо пропорционально абсолютной температуре (закон Гей-Люссака):

Два раствора различных веществ при одинаковых температуре и молярной концентрации обладают одинаковым осмотическим давлением и называются изотоническими (закон Авогадро). К разбавленным растворам также применимо уравнение состояния идеального газа МенделееваКлапейрона (1.15):

где С — концентрация раствора, кмоль/м3 или моль/л; R — молярная газовая постоянная.

В растворах электролитов вследствие электролитической диссоциации и увеличения числа частиц опытное осмотическое давление всегда больше, чем теоретически вычисленное по уравнению (5.5). Степень отклонения наблюдаемого осмотического давления оп от теоретически вычисленной величины выч выражается изотоническим коэффициентом i = оп/выч. Поэтому при вычислении осмотического давления растворов электролитов в уравнение (5.5) вводят поправочный (изотонический) коэффициент i1, учитывающий увеличение числа частиц в растворе, вследствие электролитической диссоциации молекул растворенного вещества:

Для растворов неэлектролитов изотонический коэффициент равен 1. Изотонический коэффициент i зависит от природы электролита и степени диссоциации его молекул. В общем случае при распаде электролита с образованием К-ионов Если при диссоциации молекулы образуется два иона (К=2), «формула (5.7) принимает более простой вид:

Молекулы сильных электролитов даже в концентрированных растворах диссоциированы полностью. Однако при опытном определении степень диссоциации всегда оказывается меньше 100%. Это объясняется проявлением электростатического притяжения между ионами, вследствие чего активность их уменьшается и создается видимость неполной диссоциации. Поэтому при вычислении степени диссоциации сильных электролитов говорят не об истинной, а о «кажущейся» степени диссоциации вещества в растворе.

Пример. Осмотическое давление 0,1 н. ZnSO4 при 0° С равно 1,59·10 Па. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в данном растворе.

Решение. Концентрация раствора сульфата цинка равна 0,05 моль/л, или 0,05 кмоль/м3. Для растворов электролитов применяем формулу (5.6), из которой находим изотонический коэффициент:

Соль ZnSO4 при диссоциации образует два иона (К=2). Согласно (5.8) i = 1+. Отсюда = i – 1 = 1,401 – 1=0,401 или =40,1%.

Пример. Определить концентрацию раствора глюкозы, если раствор этого вещества при 18° С изотоничен с раствором, содержащим 0,5 моль/л хлорида кальция. Кажущаяся степень диссоциации СаСl2 в растворе при указанной температуре составляет 65,4%.

Решение. Согласно (5.5) и (5.6) гл = СглRТ, а СаСl2 = iСCaCl2 RT. Так как оба раствора изотоничны, то гл = СаСl2 и Сгл = iСCaCl2 RT. При диссоциации молекулы соли СаСl2образуется три иона (К=3) =0,654. Согласно (5.7) i=1 + (К –1) =1 + (3 – 1) – 0,654 = 2,308. Следовательно, Cгл = = 2,308·0,5 = 1,154 моль/л.

5.5. Давление пара разбавленных растворов. Закон Рауля Давление пара над раствором нелетучего вещества в каком-либо растворителе всегда ниже, чем над чистым растворителем при одной и той же температуре. Согласно закону Рауля, относительное понижение давления пара растворителя над раствором (депрессия раствора) равно молярной Доле растворенного вещества Nb:

где р А – давление пара над чистым растворителем при данной температуре; рА – парциальное давление пара растворителя над раствором при той же температуре; пb – число молей растворенного вещества; па – число молей растворителя. Таким образом, относительное понижение давления парарастворителя над раствором (или депрессия раствора) зависит только от концентрации раствора, но не зависит от температуры. Для разбавленных растворов пb по сравнению с па мало и поэтому его величиной в знаменателе уравнения (5.9) можно пренебречь. Тогда При диссоциации молекул растворенного вещества в формулы (5.9) и (5.10) перед пb ставят изотонический коэффициент:

Пример. Давление пара чистого ацетона при 20°С 23940 Па. Давление пара раствора камфоры в ацетоне, содержащего 5 г камфоры на 200г ацетона при той же температуре, равно 23710 Па. Определить молекулярную массу камфоры, растворенной в ацетоне.

Решение. Раствор разбавленный, поэтому можно воспользоваться упрощенной формулой (5.10). Из этой формулы рассчитываем число молей камфоры:

Пример. Давление пара раствора, содержащего 5 г едкого натра в 180 г воды при 100°С 99000 Па. Вычислить кажущуюся степень диссоциации едкого натра в данного растворе.

Решение. Используем упрощенную формулу (5.10) и определим изотопический коэффициент i:

При 100° С для воды рА =101325 Па; число молей воды па = =180/18= 10; число молей NaOH пb =5/ Для определения используем уравнение (5.8):

кажущаяся степень диссоциации NaOH в растворе составляет 83,7%.

Пример. Определить атмосферное давление, если 0,1М NaCl кипит при 99,8°С? Кажущаяся степень диссоциации 0,1М NaCl 84,4%. Давление насыщенного пара чистой воды при 99,8°С 100 600 Па. Плотность раствора =1.

Решение. При температуре кипения давление пара растворителя над раствором равно атмосферному давлению. Следовательно, использовав формулу (5.12) и рассчитав рА, можно определить и атмосферное давление рА = ратм. Из формулы (5.12) находим i и па: i=1+0,844=1,844.

В 1 л 0,1 М NaCl содержится 5,85 г NaCl. Число молей воды равно Вследствие понижения давления пара растворителя над растворами нелетучих или малолетучих веществ температуры замерзания растворов ниже, а температуры кипения выше, чем у чистых растворителей. Понижение температуры замерзания раствора Тз, равное разности температур замерзания растворителя и раствора Тз=Тз раств – Тз раст, прямо порциально молярной концентрации С растворенного вещества:

где Ез – молекулярное понижение температуры замерзания растворителя или криоскопическая постоянная; М – молекулярная масса растворенного вещества; g – масса растворенного вещества в 1000 г растворителя.

Для растворов электролитов в формулу (5.13) вводят изотонический коэффициент i:

Обычно берут не 1000 г растворителя, а значительно меньшее его количество G (г) и растворяют в нем небольшую навеску вещества т. Тогда формулы (5.13) и (5.14) записывают так:

Определив опытным путем понижение температуры замерзания раствора и используя формулу (5.15), можно рассчитать молекулярную массу растворенного вещества – неэлектролита или по формуле (5.16) изотонический коэффициент, по формуле (5.7) кажущуюся степень диссоциации электролитов (метод криоскопии). Формулу (5.15) можно использовать также для определения температуры плавления сплавов.

Повышение температуры кипения раствора ТК, равное разности между температурами кипения раствора (Тк раст) и растворителя (Тк раств), прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества:

где Ек – молекулярное повышение температуры кипения, или эбулиоскопическая постоянная. Для т г растворенного вещества в G г растворителя а для электролитов Определив опытным путем повышение температуры кипения раствора по сравнению с чистым растворителем, можно по формуле (5.13) вычислить молекулярную массу растворенного вещества – неэлектролита (метод эбулиоскопии). Криоскопические и эбулиоскопические постоянные Е3 и Ек являются константами растворителей. Значения Ез и Ек некоторых растворителей приведены в прил. 9. При отсутствии табличных данных Е и Ек можно рассчитать по формулам:

где Т3 – температура замерзания растворителя, К; Тк – нормальная температура кипения растворителя, К; lпл – удельная теплота плавления растворителя, Дж/г; lисп –удельная теплота испарения растворителя, Дж/г.

Пример. Выразить концентрацию водного раствора глицерина С3 Н8О3 в масс. долях, если он замерзает при 0,52° С.

Решение. Определим понижение температуры замерзания:

Из формулы (5.13) вычисляем моляльную концентрацию раствора Еа для воды 1,86 (см. прил. 9) Мглиц=92. Следовательно, в 1000 г воды содержится Общая масса раствора равна 1000+25,76=1025,76 г.

Рассчитаем массовую долю глицерина в растворе:

Пример. При какой примерно температуре будет замерзать водный раствор этилового спирта концентрации 0,4 (40%) масс, доли С2Н5 ОН.

Решение. Используем формулу (5.15):

Раствор начнет замерзать примерно при –27°С.

Пример. Раствор, содержащий 1,70 г хлорида цинка в 250 г воды, замерзает при – 0,23° С. Определить кажущуюся степень диссоциации хлорида цинка в этом растворе.

Решение. Вычисляем Тз данного раствора:

Из формулы (5.16) находим изотонический коэффициент:

Используя формулу (5.7), вычислим соли в растворе (К=3):

Пример. Определить температуру кипения раствора едкого кали, содержащего в 100 г воды 14 г КОН. Кажущаяся степень диссоциации КОН в растворе равна 60%.

Решение. Рассчитаем изотонический коэффициент i (К=2):

Моляльность раствора С = 140/56. Используем формулу (5.16):

ЕкН 2 О 0,516 (см. прил.):

Пример. Водный раствор, содержащий нелетучее растворенное вещество – неэлектролит, замерзает при –3,5° С. Определить температуру кипения раствора и давление пара раствора при 25° С. Давление пара чистой воды при 25° С 3167,2 Па.

Решение. Определяем понижение температуры замерзания раствора Та=0 – (– 3,5) =3,5°. Е3 и Ек находим по прил. 9. По формуле (5.13) определим моляльную концентрацию раствора:

С = Т3/Е3 = 3,5/1,86 =1,881 моль на 1000 г воды.

По формуле (5.17) определим Следовательно, температура кипения раствора Для вычисления давления пара раствора при 25° С преобразуем формулу (5.8):

Электролитами называются соединения, которые существуют в растворе в виде ионов независимо от прохождения или непрохождения через раствор электрического тока.

Причиной, вызывающей распад растворенного вещества на ионы, является интенсивное взаимодействие ионов с молекулами растворителя, т.е. сольватация ионов. Частным случай сольватации ионов есть гидратация, т.е. взаимодействие с водой.

По способности образовывать ионы в растворе электролиты делят на две группы: слабые и сильные. К сильным электролитам принадлежат сильные кислоты, сильные основания и большая часть солей. К слабым электролитам относятся ковалентные соединения, подвергающиеся в воде частичной диссоциации. Это прежде всего слабые кислоты и слабые основания, а так же некоторые соли. К ним принадлежит большинство органических кислот, фенолы, амины.

Процесс диссоциации слабых электролитов является обратимым и для электролита виде АВ процесс диссоциации можно записать так:

Так как слабые электролиты подчиняются закону действующих масс, это равновесие может количественно характеризоваться константой равновесия, называемой в данном случае константой диссоциации. Для расматриваемого электролита, распадающегося на два иона (так называемый бинарный электролит), эта константа выражается соотношением Количественная характеристика равновесного состояния диссоциации слабого электролита может быть получена также с использованием степени диссоциации, которая показывает, какая часть молекул электролита в растворе распалось на ионы:

Диссоциация молекул – процесс эндотермический. Следовательно, по принципу Ле Шателье с повышением температуры степень диссоциации должна возрастать. Одноко при повышении температуры уменьшается диэлектрическая постоянная растворителя, что благоприятствует образованию молекул из ионов. У большинства электролитов степень диссоциации по мере повышения температуры увеличивается, а у некоторых (например NH4OН, СН3СООН) достигает максимума, а затем уменьшается.

С разбавлением раствора электролита вероятность взаимодействия иона в растворе уменьшается, степень электролитической диссоциации увеличивается.

Если в растворе до диссоциации находилось N молекул и если степень диссоциации их при данных условиях равна, то число диссоциированных молекул будет Когда каждая молекула способна распадаться на п ионов, число всех частиц (молекул и ионов) равно Осмотическое давление пропорционально числу частиц, следовательно, наблюдаемое осмотическое давление опр пропорционально общему числу частиц (молекул и ионов) после диссоциации, т.е. числу N(1 – + + n). Вычисляемое же осмотическое давление выч пропорционально числу частиц (молекул) до диссоциации, т.е. N. Отсюда или уравнение (5.22) позволяет понять физический смысл изотонического коэффициента.

Изотонический коэффициент показывает, во сколько раз суммарная эффективная концентрация недиссоциированных молекул и ионов больше, чем концентрация молекул до диссоциации.

Электролизом называется электронный химический процесс, наблюдаемый при прохождении постоянного электрического тока через электролиты. При электролизе на электродах непрерывно протекают окислительно-восстановительные процессы; на катоде – процесс восстановления, на аноде – окисления. Продукты этих реакций или откладываются на электродах, или вступают во вторичные реакции (взаимодействуют между собой, с молекулами растворителя или с веществом электрода), или накапливаются в растворе у электродов. Протекание первичных анодных и катодных процессов подчиняется законам, установленным английским ученым М. Фарадеем (1834).

1. Масса вещества т, выделяемая на электроде электрическим током, прямо пропорциональна количеству электричества Q, прошедшему через электролит:

где I – сила тока, А; – время пропускания тока, с; k – электрохимический эквивалент, равный количеству вещества (кг), выделяемого при прохождении 1 кулона (Кл) или 1 ампер·секунды (А·с) электричества:

2. Массы различных веществ, выделяемые одним и тем же количеством электричества, прямо пропорциональны их химическим эквивалентам (Э):

Для выделения 1 кг·экв вещества требуется пропустить через электролит одно и то же количество электричества. Его обозначают буквой F и называют числом Фарадея (фарадеем). F=9,65·107 Кл. Для 1 г·экв F = = 9,65·104 Кл. Из пропорции Э/F = k/1 можно определить величину электрохимического эквивалента k = Э/F. Химический эквивалент Э определяют по формуле:

где М – молекулярная масса; п – заряд иона. Тогда Формула (6.4) является математическим выражением второго закона Фарадея: электрохимические эквиваленты различных веществ прямо пропорциональны их химическим эквивалентам. Подставив в уравнение (6.1) значение k из (6.4), получим формулу, объединяющую оба закона Фарадея:

При практическом проведении электролиза всегда некоторая часть электрической энергии затрачивается на побочные процессы (например, на выделение наряду с металлом водорода и др.). Важной характеристикой рентабельности работы установки для проведения электролиза является выход по току ( % ):

где mпр – масса фактически выделенного вещества на электроде при электролизе; mтеор –масса вещества, которая должна была выделиться в соответствии с законом Фарадея (6.5). Для вычисления выхода по току можно пользоваться и другой формулой:

где Qтeop – количество электричества, необходимое по закону Фарадея для выделения данного количества вещества; Qnp – количество электричества, практически затраченное на выделение того же количества вещества. На процесс электролиза существенно влияет плотность тока, т. е. величина тока, приходящаяся на единицу рабочей поверхности электрода. Обычно плотность тока i выражают в А/см2 или А/дм2:

где S – площадь поверхности электрода.

Пример. Ток, проходя через раствор кислоты, выделяет за 6 мин 120 см3 водорода, измеренных при 17° С под давлением 98 910 Па. Рассчитать силу тока.

Решение. Вычисляем массу выделившегося водорода по уравнению Д. И. Менделеева.

Силу тока определяем по формуле (6.5) Пример. При электролизе раствора хлорида натрия было получено 400 см3 раствора, содержащего 18,00 г NaOH. За то же время в кулонометре выделилось 20,20 г меди из раствора сульфата меди. Определить выход по току.

Решение. Химический эквивалент меди 31,77, а NaOH 40,01.

Согласно (6.2) где 25,44 г – теоретическое количество щелочи; mпр=18,00 г.

По формуле (6.6) вычисляем выход по току:

Пример. При силе тока 0,2 А за 50 мин из навески сплава 1,8356 г на катоде выделяется медь, а на аноде – свинец в виде РbО2. Определить содержание меди и свинца в сплаве (масс, доли, %).

Решение. Определяем количество пропущенного электричества:

Из пропорции находим массу выделившейся меди и PbO Пример. При кулонометрическом титровании 25 см3 раствора дихромата калия электролитически генерируемыми в растворе ионами Fe2+ на восстановление ионов Сг2О72- понадобилось 20 мин при силе тока 0,25 А. Определить нормальность исследуемого раствора дихромата калия.

Решение. Определяем количество электричества, прошедшее через раствор Q=I=0,25·20·60=300 КЛ, ЧТО соответствует, 300/(9,65·104) = =0,0032 г·экв:

Пример. Вычислить катодную плотность тока на цилиндрическом электроде высотой 5 и диаметром 3 см при силе тока 0,4 А.

Решение. Поверхность электрода равна 3,1435 см2. Так как при электролизе осаждение будет происходить с двух сторон, то общая поверхность равна:

Пользуясь формулой (6.8), вычисляем катодную плотность тока 6.2. Электрическая проводимость растворов. Закон разведения Электрическая проводимость характеризует способность веществ проводить электрический ток под действием электрического напряжения.

Электрическая проводимость – величина, обратная сопротивлению (1/R).

За единицу электрической проводимости в Международной системе СИ принят сименс (См). Сименс равен электрической проводимости проводника сопротивлением 1 Ом.

Удельной электрической проводимостью проводников второго рода называется электрическая проводимость 1 м3 электролита, заключенного между платиновыми электродами с поверхностью 1 м2 на расстоянии 1 м друг от друга. Если площадь электродов S, а расстояние между ними l, то удельную электрическую проводимость вычисляют по формуле где R – общее сопротивление электролита, Ом. Размерность []=См/м.

Опытным путем при помощи моста Кольрауша, питаемого высокочастотным переменным током, определяют сопротивление R раствора, налитого в специальный сосуд с впаянными платиновыми электродами. Для момента, когда мост уравновешен, справедливо соотношение где Rизв – известное сопротивление моста; а – отрезок реохордной проволоки, соответствующий сопротивлению сосуда, см; b – остальная часть реохордной проволоки, см; b=100–а; 100 см – общая длина реохордной проволоки.

Постоянную сосуда l/S определяют по раствору КС1 известной концентрации. Электрическую проводимость этого раствора KCl берут из таблицы (см. приложение), а сопротивление RKCI определяют при помощи моста сопротивлений. Согласно (6.9) Эквивалентной электрической проводимостью v называется проводимость столба раствора, содержащего 1 кг·экв электролита, заключенного между электродами большой площади, находящимися друг от друга на расстоянии 1 м.

Эквивалентная электрическая проводимость в V раз больше удельной, т. е. V=V, где V – объем (м3), в котором содержится 1 кг·экв растворенного электролита. Его называют разведением раствора (м3/кг·экв). Разм Разведение – величина, обратная концентрации раствора С (кг·экв/м3). Следовательно, Эквивалентная электрическая проводимость растворов возрастает с разбавлением раствора. Согласно, закону Кольрауша, эквивалентная электрическая проводимость электролита при бесконечно большом разбавлении равна сумме подвижностей катиона lк и аниона lа:

или где F – число Фарадея; uк и uа – абсолютные скорости движения катиона и аниона; ик и uа определяют экспериментально, чаще всего измерением чисел переноса, представляющих собой относительные скорости движения ионов.

Для электролитов, диссоциирующих на два иона:

где пк – число переноса катиона, т. е. доля электричества, переносимая катионами; па – число переноса аниона;

Для растворов многих электролитов связь между степенью диссоциации а и электрической проводимостью раствора заданной концентрации (разведения) К выражается уравнением У слабых бинарных электролитов с разбавлением растворов увеличивается степень диссоциации и эквивалентная электрическая проводимость, а константа диссоциации Кдисс при постоянной температуре является постоянной величиной (закон разведения Оствальда). Соотношения являются математической записью закона разведения. Сильные электролиты не подчиняются этому закону. Наблюдая изменение электрической проводимости в ходе титрования, графически можно точно определять момент эквивалентности и рассчитывать концентрацию вещества в растворе (метод кондуктометрического титрования).

Пример. Сопротивление 0,01н. КС1 в сосуде для измерения электрической проводимости при 18°С равно 408 Ом. Если этот же сосуд заполнить дистиллированной водой и включить сопротивление 50 000 Ом, то отсчет по мостику, соответствующий сопротивлению сосуда с водой, составит 71,43 см. Вычислить удельную электрическую проводимость воды.

Решение. По прил. 11 находим 0,01 н. КС1 при 18° С и вычисляем постоянную электролитического сосуда по уравнению (6.11):

Общее сопротивление воды вычисляем по формуле (6.10):

По уравнению (6.9) Пример. При 18° С удельная электрическая проводимость раствора Mg(NO3)2 концентрации 5% (масс, доли, %) равна 4,38 См/м. Плотность его 1,038 г/см3. Вычислить кажущуюся степень диссоциации Mg(NO3 )2 в указанном растворе.

Решение. Рассчитываем нормальность раствора Mg(NO3)2:

По формуле (6.12) вычисляем эквивалентную электрическую проводимость:

Значение вычисляем по формуле (6.13). Подвижности ионов находим в прил. 23:

По формуле (6.17) рассчитаем каж Пример. Абсолютные скорости ионов К+ и C1O4- при 18° С соответственно равны 6,604·10-8 и 6,102·10-8 м2/с Определить числа переноса ионов К+ и C1O4 - и эквивалентную электрическую проводимость при бесконечном разбавлении раствора перхлората калия КСlO4 при указанной температуре.

Решение. Используя соотношение (6.15), определяем число, переноса одного из ионов, например С1О4-:

Число переноса иона К+ можно определить аналогичным образом, но проще его рассчитать из соотношения (6.16):

вычислим по уравнению (6.14);

КСlO4 F (u K u ClO ) 9,65 10 7 (6,604 6,122)10 8 12,28 См·м2 ·кг·экв-1.

Пример. При 18° С удельная электрическая проводимость насыщенного раствора иодида серебра равна 4,144 ·10-6 См/м, удельная электрическая проводимость предельно чистой воды, перегнанной в вакууме, определенная в этих же условиях, 4·10-6 См/м. Вычислить концентрацию AgI (кмоль/м3 ) в насыщенном растворе (растворимость).

Решение. Насыщенный раствор трудно растворимого вещества можно считать бесконечно разбавленным. По таблице подвижностей иоАgI нов (см. прил. 23) находим :

Вычисляем электрическую проводимость соли:

Из формулы (6.12) получаем Пример. При кондуктометрическом титровании 25 м3 соляной кислоты 5н. КОН были получены следующие данные:

Объем 5 н. КОН, см3... 0,32 0,60 0,92 1,56 2,0 2, Удельная электрическая проводимость, См·м... 3,2 2,56 1,86 1,64 2,38 2, определить нормальность соляной кислоты.

Решение: строим график в координатах удельная электрическая проводимость – объем раствора КОН (рис. 8). Проектируем точку излома (минимум электропроводимости) на ось объемов и находим объем КОН, израсходованный на нейтрализацию соляной кислоты, содержащейся в 25 см3 раствора.

По графику vКОН=1,24 см3. Вычисляем NHCl:

KOH KOH

6.3.Электродные потенциалы и Э.Д.С. гальванических элементов Гальванический элемент является химическим источником постоянного тока. Его схематично можно записать так:

Электрод I | раствор I || раствор II | электрод II Разность потенциалов между электродом и раствором называется электродным потенциалом, а между двумя различными растворами – диффузионным потенциалом. Э Д.С. гальванического элемента определяется в основном разностью между электродными потенциалами. Потенциал металлического электрода, погруженного в раствор соли того же металла с активностью ионов а Ме п. вычисляют по формулам: для 25° С для 180С где ЕМе / Меп – нормальный электродный потенциал; пе – число электронов, участвующих в электрохимической реакции.

Для достаточно разбавленных растворов активность а Ме п в уравнениях (6.21) и (6.22) можно заменять концентрацией ионов. В справочнике приводятся средние коэффициенты активности ± сильных электролитов в растворах различной моляльности.

Так как активности отдельных ионов часто бывают неизвестны, то при расчетах пользуются средними значениями активностей а± и коэффициентов активности ± ионов данного электролита:

где т± – средняя ионная моляльность электролита. Для электролитов типа КС1, ZnSO4 средняя ионная моляльность совпадает с моляльностью раствора (моль/1000 г Н2О). Для других типов электролитов среднюю ионную моляльность т± вычисляют по соответствующим формулам. Э.Д.С. гальванического элемента при 25° С рассчитывают по формуле где Е0 и Е0 – нормальные потенциалы электродов (находят по таблице ряд напряжений); а1 и а2 – активности (для разбавленных растворов концентрации) ионов в растворах. Если nе1=nе2 =ne, то при 25° С при 18°С При вычислении Э.Д.С. Е от большего потенциала вычитают меньший, руководствуясь данными таблицы ряда напряжений. Таким образом, во всех случаях E0. На опыте измерение Э.Д.С. гальванических элементов обычно выполняют компенсационным методом. При использовании потенциометрического мостика с реохордной проволокой вычисление Э.Д.С. производят по формуле:

где Ех – Э.Д.С. исследуемого элемента; Ew – Э.Д.С. нормального элемента Вестона: АКх – отрезок реохордной проволоки при компенсации Э.Д.С.

испытуемого элемента; AKW – отрезок реохордной проволоки при компенсации Э.Д.С. элемента Вестона. При 20°С Ew= 1,01830 В; при 25° С Ew= = 1,01807 В. При опытном измерении потенциала отдельного электрода его соединяют в гальваническую пару с электродом сравнения (с нормальным водородным или каломельным) и определяют Э.Д.С. составленной гальванической цепи. Измерив Э.Д.С. этой цепи методом компенсации и зная величину потенциала электрода сравнения, по разности находят потенциал исследуемого электрода. Потенциал нормального водородного электрода условно принимают равным нулю (Е°н2/н+ =0). Потенциал каломельного электрода при заданной температуре и соответствующей концентрации раствора КСl находят по таблице.

Обратимый гальванический элемент, составленный из двух пластинок одного и того же металла, погруженных в растворы солей этого же металла, но с различной концентрацией (активностью) ионов металла, называется концентрационным элементом. Э.Д.С. концентрационного элемента при 18° С вычисляют по формулам:

где пе –заряд иона; С1 и С2 – концентрации ионов металла в растворах солей, г·ион/л (C1C2 ); a1 и а2 – активности ионов в растворах (a1 a2). Концентрационная цепь может быть составлена из двух водородных электродов, погруженных в растворы с различным содержанием ионов Н+. Потенциометрически можно точно определять концентрацию ионов водорода и рН раствора. При этом используются различные гальванические цепи. Если цепь состоит из водородного электрода, погруженного в исследуемый раствор, и каломельного электрода, то при 25° С где Ек.э – потенциал каломельного электрода (с 1 н., 0,1 н. или насыщенным раствором КСl) при 250С.

Для растворов, рН которых не превышает 8, можно применять хиндронно-водородную, хиндронно-каломельную или хиндроннохингидронную цепи. При хингидронно-водородной цепи рН раствора вычисляют по формуле (t=180 C) если вместо водородного электрода применен насыщенный каломельный электрод, то при 18°С При хингидронно-хингидронной цепи водородный показатель одного из растворов должен быть известен. Обычно применяют буферную смесь (10см3 0,1 н. НСl+90 см3 0,1 н. КСl), рН которой 2,08. Тогда при 180С Концентрацию веществ в растворе можно с большой точностью определять методом потенциометрического титрования. При этом в ходе титрования непрерывно измеряют Э.Д.С. цепи, составленой из индикаторного электрода, погруженного в исследуемый раствор, и электрода сравнения. Момент эквивалентности определяют по резкому изменению (скачку) Э.Д.С. (безындикаторное титрование).

При работе гальванического элемента протекает определенная химическая реакция. Если химическая реакция протекает обратимо, то при постоянных температуре и давлении получаемая от нее работа будет максимальной полезной работой химического процесса Амакс, которая равна убыли изобарно-изотермического потенциала системы Амакс = –G (2.58).

Работа, совершаемая гальваническим элементом в этих условиях, равна Э.Д.С. элемента, умноженной на количество прошедшего электричества, т. е.

где пе – число электронов, участвующих в реакции; F – число Фарадея (9,65·107 Кл/кг·экв); Е – Э.Д.С., В. Величина изобарно-изотермического потенциала выражается в Дж/кмоль. Изменение изобарно-изотермического потенциала и максимальную работу можно также рассчитать по тепловому эффекту реакции (i = –QP) и соответствующему изменению энтропии S (2.57):

В термодинамике доказывается, что т. е. изменение изобарно-изотермического потенциала с температурой, равно частной производной G по температуре при постоянном давлении, определяется изменением энтропии системы. Тогда можно записать, что Сопоставляя уравнения (6.34) и (6.35) с учетом, что получим Согласно (6.34) Математические формулы (6.33), (6.36) и (6.37) связывают основные термодинамические характеристики (i, G и S) химических реакций, протекающих в гальванических элементах, с величиной Э.Д.С., которую измеряют с весьма большой точностью.

Пример. Вычислить потенциал медного электрода в растворе, содержащем 0,16 г CuSO4 в 200 см3 воды при 25° С.

Решение. Рассчитываем моляльность раствора По справочнику находим коэффициент активности ± для 0,005 т СuSO4 : ±=0,573.

Из формулы (6.23) средняя активность Сu2+ равна Электродный потенциал вычисляем по формуле (6.21). Значение ЕСи / Си 2 находим по прил. 14:

Пример. Вычислить Э.Д.С. гальванического элемента при 25° С:

Решение. По прил. 14находим нормальные электродные потенциалы для меди и таллия. Используем формулу (6.23). В справочнике находим средние коэффициенты активности солей CuSO4 и Т1С1 указанной моляльности. Для CuSO4 ±=0,154; для Т1С1 ±=0,876. Средние активности ионов меди и таллия равны:

Пример. Вычислить при 18°С Э.Д.С. концентрационного элемента, состоящего из серебряных электродов, погруженных в 0,1 н. и 0,01 н.

растворы AgNO3. При этой температуре эквивалентная электрическая проводимость 0,1 н. AgNO3 9,43 См·м2·кг·экв-1, а 0,01 н. AgNO3 – 10, См·м2·кг·экв-1.

Решение. Э.Д.С. концентрационного элемента вычисляем по – формуле (6.27). Для AgNО3 пe=1. По электрической проводимости определяем 0,1 и 0,01 растворов AgNO3.

Пример. При 25° С отсчет на потенциометрическом мостике при включении, элемента Вестона равен 73,7 см, а для элемента, состоящего из нормального каломельного электрода и водородного, погруженного в исследуемый раствор, – 30,2 см. Вычислить водородный показатель раствора.

Решение. Используем формулу (6.29): рН=(Ец – Ек.э)/0,059, Ек.э для 1 н. КСl находим по прил. 28: Ек.э =0,2828 В. Согласно (6.26) Пример. Вычислить ПРAgI при 25° С, если потенциал серебряного электрода, погруженного в насыщенный раствор иодида серебра, равен 325 мВ (относительно водородного электрода).

Решение: Потенциал серебреного электрода равен Такая же концентрация и ионов иода в растворе: СI- = 9,249·109 г·ион/л.

ПР AgI = CAg + CI- = (9,249·10-9)2 = Рис. 9. Потенциометрическое титрование нитрата серебра хлоридом натрия Табличная величина ПР AgI = 8,500· Пример. Раствор нитрата серебра потенциометрически титруют 0,5 н. NaCl. Определить содержание AgNO (мг) в титруемом растворе. Гальваническая цепь Объем прибавленного раствора NaCl, см Е Ag/Ag= относительно нормального каломельного электрода, мВ Решение. Массу AgNO 3 можно вычислить по формуле:

Объем раствора NaCl, соответствующий точке эквивалентности ( vт. э ), находим по графику с координатами ЕAg/Ag+ – vNaCl (рис.9):

NaCl vт.э 2,0 см Пример. Рассчитать максимальную работу и изменение энтальпии для гальванического элемента Вестона, если известна Э.Д.С. этого элемента при двух температурах:

Решение: В гальваническом элементе Вестона при работе протекает обратимая реакция:

Cd+Hg2SO4+8/3H2O2Hg(ж)+CdSO4 ·8/3H2 O.

Число электронов, участвующих в реакции, пе=2; Амакс= –G. Изменение изобарно-изотермического потенциала рассчитываем по формуле (6.33):

G= –neFE= – 2·9,65·107·1,0183= –1,963·108 Дж/кмоль, Изменение энтальпии i определяем по уравнению (6.36):

Приминаем, что i=2·9,65·10 [293(–4,6·10 ) –1,01830]= –1,991·108 Дж/кмоль.

Коллоидная химия изучает свойства дисперсных систем. Дисперсные системы гетерогенны и обладают сильно развитой поверхностью.

Степень раздробленности вещества характеризуется величиной удельной поверхности S0, которая равна отношению общей поверхности частиц S к объему вещества v, подвергнутого дроблению:

Удельная поверхность – это суммарная поверхность всех частиц вещества, общий объем которых составляет 1 см3. Если принять форму частицы в виде куба с ребром l см, то удельная поверхность Для частиц шарообразной формы радиуса r По мере раздробления вещества быстро возрастает число частиц, одновременно растет общая и удельная поверхность, а также запас свободной поверхностной энергии в системе. Поэтому в дисперсных системах самопроизвольно протекают адсорбционные процессы, понижающие свободную энергию систем. В растворах адсорбция сопровождается изменением поверхностного натяжения. Адсорбция Г на границе раствор – газ количественно характеризуется избытком вещества (кмоль/м2 ) в поверхностном слое. Поверхностный избыток Г определяют по изменению поверхностного натяжения, используя уравнение Гиббса:

где С – концентрация раствора, кмоль/м ; R – молярная газовая постоянная, Дж/(кмоль ·К); Т – абсолютная температура; d/dC – изменение поверхностного натяжения с концентрацией при неизменной поверхности, м2 ·Н/кмоль.

Для приближенных расчетов d/dC можно заменить тогда При адсорбции на границе раздела твердое тело – жидкость из-за невозможности опытного определения поверхностного натяжения количество адсорбированного вещества рассчитывают по изменению концентрации раствора. Зависимость количества вещества, адсорбированного 1 г адсорбента, от равновесной концентрации при постоянной температуре выражается эмпирической формулой Фрейндлиха:

где x – количество адсорбированного вещества, г; т – количество адсорбента, г; С – концентрация раствора при достижении равновесия; а и 1/п – постоянные величины, определяемые опытным путем. Постоянная 1/n для многих адсорбентов и адсорбируемых веществ колеблется в пределах от 0,1 до 0,5.

Константа а зависит от природы адсорбируемого вещества и изменяется в широких пределах. Постоянные а и 1/п можно определить графически. Логарифмируя (7.6), получаем уравнение прямой Определив значение х/т при двух концентрациях и построив график в логарифмических координатах, определяют константы а и 1/п (рис. 10):

логарифмических координатах Суммарная площадь поверхности частиц равна 2. Для частиц шарообразной формы используем (7.3):

Общая площадь поверхности всех частиц Пример. Определить число частиц, образующихся при раздроблении 0,2 см3 ртути на правильные кубики с длиной ребра 8 ·10-6 см.

Плотность ртути равна 13,546 г/см3.

Решение. Рассчитаем массу 0,2 см3 ртути Определяем объем одной частицы:

Масса одной частицы будет равна Число частиц Пример. Определить поверхностный избыток (кмоль/м3) при 10° С для раствора, содержащего 50 мг/л пеларгоновой кислоты CsH17COOH.

Поверхностное натяжение исследуемого раствора 57,0 ·10-3 Н/м.

Решение. По прил. 26 находим Н2О при 10°С: н 2о =74,22 ·10-3 Н/м.

Определяем концентрацию кислоты в растворе С2 =0,05/158 кмоль/м3, С1 = Так как Г0, то адсорбция положительна.

Пример. К 100 см3 раствора уксусной кислоты различной концентрации при 20° С добавили по 3 г активированного угля. Количество кислоты до и после адсорбции определяли титрованием 50 см3 раствора 0, н. NaOH. Определить соотношение х/т для каждого из растворов, используя данные титрования:

Объем NaOH, израсходованный на титрование до адсорбции, см Объем NaOH, израсходованный на титрование после адсорбции, см Решение. Определяем нормальность, титр и содержание СН3СООН (г) в 100 см3 раствора до и после адсорбции.

Определяем количество кислоты, поглощенное 1 г угля:

Пример. По опытным данным, полученным при изучении адсорбции углем бензойной кислоты из раствора ее в бензоле при 25° С, определить графически константы а и 1/n в уравнении Фрейндлиха:

Решение. Находим логарифмы С и x/m:

lg 0,025 2,3979 –1, Строим график (рис. 11) в координатах lg x/m – lg C (округляем значения логарифмов до сотых). Отрезок ОА представляет собой lg a в уравнении (7.6), а 1/n является tg. Из графика следует, что lg a=0,53, следовательно, а = = 3,4; = 22°; tg = 0,4040; l/n 0,4. Для данно- Рис. 11 Графическое определение констант а го случая уравнение (7.6) можно и 1/л в уравнении Фрейндлиха записать так: х/m = 3,4 С0,4.

Если коллоидные частицы находятся в жидкой среде, то такие системы обычно называют коллоидными растворами или золями.

Коллоидные системы относятся к дисперсным системам, т. е. к системам, где одно вещество в виде частиц различной величины распределено в другом веществе.

Степень раздробленности частиц называется степенью дисперсности. Среда, в которой находится раздробленное (диспергированное) вещество, называется дисперсионной средой, а раздробленное вещество в виде частиц разных размеров – дисперсной фазой.

Дисперсионные системы прежде всего классифицируют по размеру частиц дисперсионной фазы или, иначе говоря, по степени дисперсности (табл. 1). Кроме того, их разделяют на группы, отличающиеся по природе и агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Таблица 8.1. Дисперсные системы Грубодисперсные системы Коллоидные системы Грубодисперсные системы. Если дисперсная фаза состоит из твердых частиц, то система называется взвесью или суспензией. В качестве примера можно привести взмученную глину в воде. Если дисперсная фаза представлена капельками жидкости, то ее называют эмульсией;

пример эмульсии — капли масла в воде. Эти системы неустойчивы.

Коллоидные системы. Частицы коллоидных систем значительно больше молекул (ионов), из которых состоит дисперсионная среда, что приводит к наличию поверхности раздела между частицами и средой. Если суспензии можно наблюдать с помощью микроскопа, то коллоидные частицы таким способом не обнаруживаются.

Коллоидные системы относительно устойчивы, но со временем они разрушаются. При получении коллоидных систем затрачивается внешняя энергия.

Истинные растворы. Их иначе называют молекулярнодисперсными или ионно-дисперсными системами. Эти растворы устойчивы, не разрушаются и получаются самопроизвольно.

Исследования коллоидных систем, особенно изучение зависимости их устойчивости от наличия и концентрации электролитов в растворе, показали, что одна лишь дисперсность не может охарактеризовать коллоидные системы и объяснить их свойства.

Н. П. Песков (1917) установил, что свойства коллоидных систем зависят не только от размеров частиц, но и в гораздо большей мере от наличия поверхностей раздела со значительной свободной поверхностной энергией. Был сделан вывод, что кроме кинетической устойчивости, зависящей от размера частиц, имеется устойчивость частиц к взаимному слипанию (агрегатная устойчивость) Коллоидная частица имеет сложное строение. В центре частицы находится ядро, представляющее собой скопление большого количества молекул или атомов вещества, образующего золь. На поверхности ядра из дисперсионной среды адсорбируются ионы того или иного знака. Совокупность ядра с адсорбированными на поверхности ионами называется коллоидной частицей или гранулой. Обычно адсорбируются главным образом ионы, в составе которых находятся элементы или атомные группировки, имеющиеся в веществе ядра частицы (правило Пескова — Фаянса).

Ионы, адсорбирующиеся на поверхности ядра и обусловливающие величину и знак электрического заряда частицы, называются потенциалопределяющими ионами. Они образуют так называемый неподвижный слой ионов. Ионы противоположного знака (противоионы) частично адсорбируются на поверхности ядра частицы (т. е. входят в состав неподвижного слоя), а частично располагаются в жидкости вблизи гранулы (диффузный или подвижный слой ионов). Совокупность гранулы с диффузным облаком противоионов называется мицеллой.

При написании формул мицелл необходимо учитывать, какие ионы присутствуют в растворе и какие из них могут адсорбироваться ядром частицы в соответствии с правилом Пескова — Фаянса.

Пример. Для получения золя хлорида серебра смешали 15 см3 0, н. КС1 с 85 см3 0,005 н. AgNО3 написать формулу мицеллы полученного золя.

Решение. Определяем, какой из растворов взят в избытке:

В растворе имеется избыток AgNO3. Ядром коллоидных частиц золя AgCl будут адсорбироваться преимущественно ионы Ag+ и частично ионы NО3-. Формула мицеллы золя хлорида серебра будет Процесс укрепления коллоидных частиц в результате их слипания, приводящий в конечном итоге к выпадению вещества в осадок или к образованию студней, называется коагуляцией. Коагуляцию можно вызвать повышением температуры, добавлением электролитов, прибавлением к золю другого золя с противоположным по знаку зарядом частиц (взаимная коагуляция). Для начала явной (т.е. различимой глазом) коагуляции необходимо прибавить к золю некоторое минимальное количество электролита с, называемой порогами коагуляции. При концентрациях электролита меньшего порога, коагуляция протекает в скрытом состоянии. Коагуляцию вызывают те из ионов прибавляемого электролита, заряд которых противоположен по заку заряду коллоидных частиц. Величина, обратная порогу коагуляции, называется коагулирующей способность иона Р:

Коагулирующее действие иона в значительной степени зависит от величины его заряда. Чем больше заряд коагулирующего иона, тем сильнее выражена его коагулирующая способность и тем меньше порог коагуляции (правило Шульце-Гарди). На коагулирующую способность ионов одинакового заряда влияет гидратация ионов. Чем больше гидратация, тем больше порог коагуляции и ниже коагулирующая способность иона. Порог коагуляции у золей не велик и выражается в ммоль/л или в мг·экв/л.

Пример. В три колбы налито по 100 см3 золя Fe(OH)3. Чтобы вызвать явную коагуляцию золя, потребовалось добавить в первую колбу 10,5 см3 1 н. KCl, во вторую – 62,5 см3 0,01 н. Na2SO4, в третью – 37,0 см 0,001н. Na3PO4. Вычислить пороги коагуляции и определить знак заряда частиц золя.

Решение. Определяем, сколько мг·кв КCl содержится в 10,5 см3 1н.

KCl:

Общий объем раствора (золь + раствор электролита) Вычислим порог коагуляции (мг·экв на 1 л золя) для KCl.

Аналогично рассчитываем пороги коагуляции для Na2SO4 и Na3 PO4.

Электролиты KCl, Na2SO4, Na3PO4 содержат катионы одинаково заряда, а заряд их анионов различен. Чем заряд аниона больше, тем порог коагуляции становится меньше. Самый наименьший порог коагуляции и, следовательно, наивысшая коагулирующая способность у ионов PO43-. Hа основании полученных данных можно сделать вывод, что частица золя Fe(OH)3 заряжены положительно.

Явление перемещения частиц золя в электрическом поле к электроду, знак которого противоположен знаку заряда частиц, называется электрофорезом. Наблюдая электрофоретическое движение частиц, можно установить знак заряда частиц, а также определить электрокинетический потенциал (-потенциал), от которого зависит устойчивость золя. Расчет потенциала производят по формуле (для частиц цилиндрической формы) где – вязкость среды; и – электрофоретическая скорость частицы; – диэлектрическая проницаемость; Н – градиент потенциала; его вычисляют по уравнению Е – Э.Д.С.; l – расстояние между электродами.

Для частиц сферической формы используют формулу Величина электрокинетического потенциала зависит от концентрации ионов электролитов в растворе и от их заряда. Чем больше концентрация электролита, тем меньше толщина диффузной части двойного электрического слоя и тем меньше -потенциал. Когда все ионы диффузного слоя перейдут в адсорбционный, =0.

Пример. Электрокинетический потенциал частиц гидрозоля 50 мВ.

Приложенная внешняя Э.Д.С. 240 В, а расстояние между электродами 40 см. Вычислить электрофоретическую скорость частиц золя, если форма их цилиндрическая. Вязкость воды 0,001 Па·с, а диэлектрическая проницаемость среды 81.

Решение. Из формулы (8.2) u = H/4. По формуле (8.3) H=E/l= = 240/0,4 = 600 В/м, – коэффициент, выражающий диэлектрическую проницаемость в единицах системы СИ.

Фундаментальные физические константы (по ГСССД 1 - 87) Магнитная постоянная Электрическая постоянная Гравитационная постоянная Постоянная Планка Планковская длина h/(mpc) = (hG/c ) Элементарный заряд Квант магнитного потока h/2e Магнетон Бора еh/2mc Ядерный магнетон еh/2mp Постоянная тонкой структуры 0се2/2h = 7, 29735308·10- Постоянная Ридберга mcca/2h Боровский радиус /(4 Rx) Масса покоя электрона Отношение заряда электрона к его массе Комптоновская длина волны электрона h/(mcc) Классический радиус электрона 2а Масса потока протона Отношение массы протона к массе элек- mp/mc = 1836, трона Масса покоя нейтрона Масса покоя дейтрона Постоянная Авогадро Атомная единица массы 1 а.е.м. = 1/12m( C) = mа.е.м.

Универсальная газовая постоянная R = 8,314510 Дж/(моль·К) Постоянная Больцмана R/NA Молярный объём идеального газа RT/p при Vm = 22,414·10 -3 м-3/моль нормальных условиях (Т = 273,15К, р = 101325 Па) Постоянная Лошмидта NA/V m Важнейшие единицы СИ и их соотношения с единицами других систем Относительные электроотрицательности элементов 2, Термодинамические характеристики некоторых веществ (при 298 К) SiO2 ( -кварц) Термодинамические характеристики некоторых ионов в водных растворах Способы выражения концентраций растворов Концентрация Обозна- Количество, масса или объём веще- Способ выражения Молярная кон- С экв(В) х моль вивалентов *Молярная массовая и объёмная доли могут быть выражены в % (умножением на 100), промилле, % (умножением на 1000), в частях на миллион, ррm (умножением на 10 6) и в Массовая Плотность растворов некоторых кислот и оснований при 200С Массовая Массовая Эбулиоскопические (Кэ) и криоскопические (Кк) постоянные некоторых слота Константы диссоциации некоторых слабых электролитов в водных растворах (при 298 К) Фосфорная кислота Фтороводородная кислота НF Циановодородная кислота НСN Щавелевая кислота Приближённые значения коэффициентов активности ионов в водных Произведения растворимости труднорастворимых в воде соединений Константы нестойкости некоторых комплексных ионов при указанных Примечание. Еn – этилендиамин NH2 – CH2 – CH2 – NH2; ЕDTA – этилендиаминотетрауксусная кислота (комлексон) (НСОО – СН2)2 – N – CH2 – CH2 – N – (CH2 - COOH) Стандартные потенциалы металлических и газовых электродов (Т = 298 К) Стандартные окислительно - восстановительные потенциалы (Т=298 К) NO3 +2H++2e NO2-+H2O Cr2O7 +14H++6e 2Cr3++7H2O Константы в уравнении Тафеля (В) для реакции катодного выделения водорода на металлах при 298 К и i = 1 А/см Металл Константы в растворах, В Металл Константы в растворах, В Предельно допустимые концентрации (ПДКв) вредных неорганических веществ в воде водоёмов (мг/л) Значения некоторых внесистемных единиц в единицах СИ электрический заряд Удельное электрическое ом-квадратный миллиметр на метр сопротивление Температура Цельсия Удельная теплоёмкость калория на грамм-градус Цельсия Соотношение между единицами СИ и гауссовой системы Плотность потока энергии Напряжённость электрического тока В/м СГСЭ-ед.

Относительные атомные массы химических элементов Элемент Символ Атомный номер Относительная Приближённая Элемент Символ Атомный номер Относительная Приближённая Энергия связи некоторых элементов при 250С и нормальном давлении Подвижность ионов при 180С.

Плотность ртути и вязкость воздуха при различных температурах Тест по дисциплине: «Физическая химия вяжущих веществ»

1.Система, которая может обмениваться веществом с окружающей средой, называется:

а) закрытой б)открытой в)изолированной 2.Система, для которой невозможен обмен веществом с окружающей средой, называется:

а)открытой б)изолированной в) закрытой 3. Система, для которой невозможен обмен ни веществом, ни энергией, называется:

а)открытой б) закрытой в)изолированной 4.Если при отсутствии каких-либо внешних воздействий на систему термодинамические параметры с течением времени не изменяются, то такое ее состояние называют:

а)равновесным б)неравновесным в)стандартным 5.Если параметры системы изменяются при отсутствии внешнего воздействия, то такое ее состояние называют:

а)равновесным б)неравновесным в)стандартным 6.Процессы, проходящие при постоянном объеме называются:

а)изобарными б)изотермическими в)изохорными 7. Процессы, проходящие при постоянном давлении называются:

а)изобарными б)изотермическими в)изохорными 8. Процессы, проходящие при постоянной температуре называются:

а)изобарными б)изотермическими в)изохорными 9.Процесс, который можно провести в прямом и обратном направлениях через те же стадии называется:

а)обратимым б)необратимым в)стандартным 10. Процесс, который нельзя провести в прямом и обратном направлениях через те же стадии называется:

а)обратимым б)необратимым в)стандартным 11.Физические свойства системы, пропорциональные массе, называются:

а)интенсивными б)экстенсивными в)термическими 12.Физические свойства системы, не зависящие от массы, называются:

а)интенсивными б)экстенсивными в)термическими 13.Мерой способности тела совершать работу является:

а)энергия б)адсорбция в)агрегация 14.Макрофизической формой передачи энергии от системы к системе является:

а)адсорбция б)работа в)агрегация 15.Количеством теплоты, которое поглощает 1г или 1 моль вещества при нагревании его на 1С называют:

а)адсорбция б)агрегация в)теплоемкость 16.Какой буквой обозначается энтальпия:

17. Какой буквой обозначается энтропия:

18.Какая величина обозначается внутренней энергией:

19.Единицы измерения энтальпии:

а) Дж б) Па в) Н/м 20.Единицы измерения энтропии:

а) Па б) Дж/(град·моль) в) Н/м 21.Единицы измерения теплоты образования:

а) Па б) Н/м в) кДж/моль 22.Реакции, сопровождающиеся выделением тепла, называются:

а)экзотермическими б)эндотермическими в)замещения 23. Реакции, идущие с поглощением тепла, называются:

а)присоединения б)экзотермическим в)эндотермическими 24.Количеством теплоты, которое выделяется или поглощается при образовании 1 моля сложного вещества из простых веществ, называется:

а)теплота образования б)теплота разложения в)теплота сгорания 25. Количеством теплоты, выделяемое или поглощаемое при разложении моля сложного вещества на простые это:

а)теплота образования б)теплота разложения в)теплота растворения 26.Количеством теплоты, которое выделяется при сгорании 1 моля вещества в токе кислорода, называется:

а)теплота образования б)теплота разложения в)теплота сгорания 27.Количеством теплоты, которое выделяется или поглощается при растворении 1 моля вещества в таком объеме растворителя, когда дальнейшее прибавление его не вызывает изменение теплового эффекта, называется:

а)теплота образования б)теплота разложения в)теплота растворения 28.Химическая связь, образованная при взаимодействии атомов элементов с низким значением электроотрицательности и атомов элементов с высокими значениями электроотрицательности это:

а)ковалентная б)ионная в)водородная 29.Химическая связь, которая образуется вследствие взаимодействия атома водорода с электронными оболочками электроотрицательных атомов это:

а)ковалентная б)ионная в)водородная 30.Функция состояния первого начала термодинамики это:

а)внутренняя энергия б)энтропия в)энергия Гиббса 31..Функция состояния второго начала термодинамики это:

а)внутренняя энергия б)энтропия в)энергия Гиббса 32.Агрегатное состояние вещества, при котором молекулы наиболее сближены между собой и силы притяжения между ними очень велики, называют:

а)твердым б)жидким в)газообразным 33. Агрегатное состояние вещества, при котором силы притяжения между молекулами несколько меньше, но еще настолько значительны, что молекулы не совершают беспорядочных движений, а лишь «скользят» одна около другой, называют:

а)твердым б)жидким в)газообразным 34. Агрегатное состояние вещества, при котором молекулы находятся в непрерывном поступательном движении, называют:

а)твердым б)жидким в)газообразным 35. Агрегатное состояние вещества, обладающее способностью сжиматься::

а)жидкое б)твердое в)газообразное 36.Зависимость между объемом и давлением газа - это закон:

а)Бойля-Мариотта б)Гей-Люссаака в)Шарля 37. Зависимость объема газа от температуры - это закон:

а)Бойля-Мариотта б)Гей-Люссаака в)Шарля 38. Зависимость давления газа от температуры - это закон:

а)Бойля-Мариотта б)Гей-Люссаака в)Шарля 39.Газ, находящийся в таком состоянии, при котором можно пренебречь силами молекулярного взаимодействия и объемом его молекулы, называется:

а)реальным б)идеальным в)инертным 40.Газы, находящиеся в условиях сравнительно высокого давления и низких температур и для которых необходимо учитывать силы межмолекулярного притяжения и объем самих молекул газа, называется:

а)реальным б)идеальным в)инертным 41.Кристаллические решетки, в узлах которых находятся положительно и отрицательно заряженные ионы, связанные между собой электрическими силами притяжения разноименных зарядов, называются:

а)ионными б)атомными в)металлическими 42. Кристаллические решетки, построенные из нейтральных атомов, определенным образом расположенных в пространстве и связанных силами ковалентных связей, называются:

а)ионными б)атомными в)металлическими 43. Кристаллические решетки, в узлах которых находятся нейтральные молекулы, связанные силами межмолекулярных взаимодействий, называются:

а)атомными б)молекулярными в)металлическими 44.Если в узлах пространственной решетки типичных металлов находятся положительно заряженные ионы, между которыми находятся электроны в свободном состоянии, то такие кристаллические решетки называются:

а)ионными б) молекулярными в)металлическими 45.При повышении концентрации реагирующих веществ скорость реакции:

а)ускоряется б)замедляется в)остается неизменной 46.Гетерогенные системы, в которых частицы твердой дисперсной фазы распределены в жидкой дисперсной среде, называются:

а)суспензиями б)эмульсиями в)пенами 47.Гомогенные системы, состоящие из растворенных веществ, растворителей и продуктов их взаимодействия, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах, называются:

а)растворами б)расплавами в)гелями 48.Растворы, в которых количество растворенного вещества сравнимо с количеством растворителя, называются:

а)разбавленными б)концентрированными в)равновесными 49. Растворы, в которых количество растворенного вещества невелико, называются:

а)разбавленными б)концентрированными в)равновесными 50.По химической природе жидкого растворителя различают следующие растворы:

а)водные и неводные б)идеальные и реальные в)разбавленные и концентрированные 51.По содержанию растворенного вещества растворы бывают:

а)водные и неводные б)идеальные и реальные в)разбавленные и концентрированные 52.С увеличением площади поверхности соприкосновения твердого тела, скорость растворения в жидкости:

а)увеличивается б)уменьшается в)остается неизменной 53.При повышении температуры скорость растворения твердого вещества в жидкости:

а)уменьшается б)увеличивается в)остается неизменной 54.В более кислом растворе концентрация ионов водорода:

а)выше б)ниже в)нейтральна 55.В более щелочном растворе концентрация ионов водорода:

а)выше б)ниже в)нейтральна 56.Система, размер частиц дисперсной фазы которой равен 10-3 – 10-5 см, называется:

а)грубодисперсной б)коллоидной в)молекулярно- и ионнодисперсной 57. Система, размер частиц дисперсной фазы которой равен 10-5 – 10-7 см, называется:

а)грубодисперсной б)коллоиднодисперсной в)молекулярно- и ионнодисперсной 58. Система, размер частиц дисперсной фазы которой равен 10-8 см, называется:

а)грубодисперсной б)коллоиднодисперсной в)молекулярно- и ионнодисперсной 59.Системы, которые образуются двумя несмешивающимеся жидкостями называются:

а)суспензиями б)эмульсиями в)пенами 60.Системы, которые состоят из ячеек, заполненных газом и отделенных друг от друга пленками очень малой толщины, называются:

а)суспензиями б)эмульсиями в)пенами 61.Концентрирование газообразного или растворенного вещества на границе раздела фаз – на поверхности твердого тела или жидкости, называется:

а)адсорбцией б)адгезией в)когезией 62.Отрыв молекул или ионов адсорбированных веществ от поверхности адсорбента и уход их в окружающую среду, называется:

а)абсорбцией б)десорбцией в)хемосорбцией 63.Процесс, при котором поглощение начавшееся на поверхности, распространяется в глубь поглотителя, называется:

а)абсорбцией б)десорбцией в)хемосорбцией 64.С ростом температуры адсорбция:

а)падает б)возрастает в)остается неизменной 65.Взаимодействие между телами разной природы называется:

а)адгезией б)когезией в)не бывает 66.Межмолекулярное взаимодействие внутри гомогенной фазы называется:

а)адгезией б)когезией в)не бывает 67.Химическая связь, образованная за счет общих электронных пар взаимодействующих атомов называется:

а)ковалентная б)ионная в)металлическая 68.Химическая связь в металлических кристаллах называется:

а)ковалентная б)ионная в)металлическая 69.Система, которая однородная по всему объему и состоит из одной фазы:

а)гомогенная б)гетерогенная в)смешанная 70.Система, которая содержит несколько фаз, отделенных одна от другой поверхностью раздела:

а)гомогенная б)гетерогенная в)смешанная 71.Экстенсивные свойства системы:

а)объем и теплоемкость б)масса и пористость в)плотность и температура 72. Интенсивные свойства системы:

а)объем и теплоемкость б)масса и пористость в)плотность и температура 73.Химическое превращение вещества:

а)реакция б)процесс в)теплота 74. Физическое превращение вещества:

а)реакция б)процесс в)теплота 75.Основу атома, не изменяющуюся в процессе химических превращений, составляет:

а)электрон б)протон в)ядро 76.Электронное облако – это:

а)область пространства вокруг ядра, в которой чаще всего находится протон ядра б) область пространства вокруг ядра, в которой чаще всего находится нейтрон в) область пространства вокруг ядра, в которой чаще всего находится электрон 77.Электролиты, которые в водных растворах полностью диссоциируют на ионы, называются:

а)сильными б)средними в)слабыми 78.Дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой, называются:

а)суспензиями б)аэрозолями в)эмульсиями 79.Агрегатное состояние вещества при нагревании которого до температуры порядка тысяч и миллионов градусов оно переходит в ионизированный газ, называется:

а)твердым б)газообразным в)плазменным 80.Вещества, изменяющие скорость химических реакций, но состав и количество которых в конце реакции остается неизменным, называется:

а)катализаторами б)инициаторами в)стабилизаторами 81.Система, в которой при изменении параметров могут происходить только полиморфные превращения и изменения агрегатного состояния, называются:

а)однокомпонентной б)двухкомпонентной в)трехкомпонентной 82.Бинарные диаграммы, построенные в координатах температураконцентрация компонентов, относятся к следующим системам:

а)однокомпонентным б)двухкомпонентным в)трехкомпонентным 83.Основными элементами строения однокомпонентной системы являются:

а)линии упругости пара б)линии ликвидуса в)линии солидуса 84. Основными элементами строения двухкомпонентной системы являются:

а)линии упругости б)линии ликвидуса и солидуса в)поверхность солидуса 85.Универсальная газовая постоянная обозначается буквой:

а)k б)R в)Na 86.Температура, которую можно определить, как постоянную и наинизшую температуру, при которой начинается плавление или заканчивается кристаллизация:

а)температура эвтектики б)температура перитектики в)температура испарения 87.Тведыми растворами называются:

а)неоднородные кристаллические или аморфные фазы переменного состава б)однородные кристаллические или аморфные фазы переменного состава в) однородные кристаллические или аморфные фазы постоянного состава 88.Твердые растворы, в которых атомы или ионы одного вещества статически занимают места других, называются:

а)растворами замещения б)растворами внедрения в)растворами вычитания 89. Твердые растворы, в которых атомы неметалла располагаются в промежутках между атомами металла, называются:

а)растворами замещения б)растворами внедрения в)растворами вычитания 90.Твердые растворы, в структуре которых имеются незанятые места (пустоты), называются:

а)растворами замещения б)растворами внедрения в)растворами вычитания 91.Линия зависимости количества адсорбированного вещества от концентрации, называется:

а)изотермой адсорбции б)изобарой адсорбции в)изохорой адсорбции 92.Вода смачивает минеральные вещества со следующими видами связи:

а)с ковалентной или металлической б)с ионной или полярной в)с металлической 93.Если растворитель плохо смачивает данную твердую поверхность, то адсорбция молекул растворенного вещества на ней будет:

а)велика б)мала в)будет отсутствовать 94.Единицы измерения универсальной газовой постоянной:

а)Н/м б)Дж(град · моль) в)Па 95.Ядро с адсорбционным и диффузным слоями называется:

а)гранулой б)мицеллой в)лигандами 96. Ядро с адсорбционным слояем называется:

а)гранулой б)мицеллой в)лигандами 97.Мицелла – это:

а)электрически нейтральная коллоидная частица б)положительно заряженная частица в)отрицательно заряженная частица 98.Седиментация – это:

а)измельчение частиц б)осаждение частиц в)химическое взаимодействие 99.Явление образования конгломератов, состоящих из нескольких мелких частиц, связанных силами когезии, называется:

а)седиментацией б)сепарацией в)агрегацией 100.Процесс взаимодействия вещества с водой с образованием гидратного соединения, называется:

а)гидратацией б)агломерацией в)седиментацией 101.Самопроизвольное или направленное сближение частиц тонкодисперсных материалов под действием ван-дер-ваальсовых сил, сил аутогезии, адгезии, называется:

а)седиментацией б)агломерацией в)гидратацией 102.Эттрингит:

а)3СаО · Al2O3 · 3CaSO4 · 32H2O б) 3СаО · Al2O3 · 3CaSO4 · 10H2 O в) 3СаО · Al2O3 · 3CaSO4 · 18H2O 103.Уравнение Менделеева-Клайперона:

а)PV = m/M · RT б)Росн = CRT в)Р1V1 = Р2V 104.Момент, когда система теряет свою подвижность, называется:

а)период твердения б)период схватывания в)период текучести 105.Связь, возникающая при перекрывании атомных орбиталей вдоль оси, соединяющей ядра взаимодействующих атомов, называется:

106. Связь, осуществляемая при перекрывании атомных орбиталей по обе стороны оси, соединяющей ядра взаимодействующих атомов, называется:

107. Связь, возникаемая при перекрывании - атомных орбиталей, называется:

108.С ростом дисперсности растворимость компонента, насыщающего раствор:

а)увеличивается б)уменьшается в)остается неизменным 109.Диаграммы состояния изображают:

а)равновесие между всеми жидкими и газообразными фазами, образуемыми компонентами в условиях постоянства давления б) равновесие между всеми жидкими и твердыми фазами, образуемыми компонентами в условиях постоянства давления в) равновесие между всеми жидкими и твердыми фазами, образуемыми компонентами в условиях непостоянства давления 110.Связь, характеризуемая направленностью:



Pages:     | 1 || 3 |
Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ П.В. Масленников, А.А. Задорожный ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНВЕСТИЦИЙ Учебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2005 УДК: 334.01(07) 2 УДК 330.322(075) ББК 65.262.1я7 М31 Рецензенты: С.М. Бугрова, канд. экон. наук, доцент кафедры Экономика и организация машиностроительной промышленности ГУ КузГТУ; Е.И. Харлампенков, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой Организация и технология коммерции КемИ...»

«Федеральное агентство по науке и образованию Ангарская государственная технологическая академия АРХИТЕКТУРА ПРОМЫШЛЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ Методические указания к содержанию и организации практических занятий к разделу Промышленные здания для студентов дневного обучения специальности 290300 Ангарск 2005 Архитектура промышленных и гражданских зданий. Методические указания к содержанию и организации практических занятий к разделу Промышленные здания / Роговская Г.И. Ангарская государственная...»

«Учреждение образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра физической и коллоидной химии ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ Методические указания к лабораторным занятиям для студентов химико-технологических специальностей Минск 2013 УДК 544.7(076.5) ББК 24.6я73 П42 Рассмотрены и рекомендованы к изданию редакционно-издательским советом университета Составители: Г. Г. Эмелло, Л. Я. Крисько, Е. О. Богдан Рецензент кандидат технических наук, доцент кафедры ХПД УО...»

«Т. П. Троян ГИДРАВЛИКА ЗАДАЧИ И ПРИМЕРЫ РАСЧЁТОВ ПО ГИДРОСТАТИКЕ И ГИДРОДИНАМИКЕ Омск Издательство СибАДИ 2006 3 Учебное издание ТРОЯН ТАМАРА ПЕТРОВНА ГИДРАВЛИКА. ЗАДАЧИ И ПРИМЕРЫ РАСЧЁТОВ ПО ГИДРОСТАТИКЕ И ГИДРОДИНАМИКЕ Учебное пособие Главный редактор М. А. Тихонова Подписано к печати 23.10.2006 Формат 60х90 1/16. Бумага писчая Оперативный способ печати Гарнитура Таймс Усл. п. л. 5,75, уч.-изд. л. 5, Тираж 200 экз. Заказ Цена договорная Издательство СибАДИ 644099, Омск, ул. П. Некрасова,...»

«Министерство общего и профессионального образования РФ Сибирский автомобильно-дорожный институт Кафедра безопасности жизнедеятельности МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по составлению раздела дипломного проекта Безопасность жизнедеятельности для студентов всех форм обучения строительных специальностей Составитель И.И.Раб Омск Издательство СибАДИ 1997 — /. ^ •& & УДК 624.057.1 Рецензенты: канд. техн. наук, доц. В.П.Пушкарев, канд. техн. наук, доц. р у к о в о д и т е ^ цикла БЖД С.А.Ковалев. Работа одобрена...»

«Негосударственное образовательное учреждение Институт повышения квалификации инженеров в области САПР и ГИС Утверждаю Генеральный директор Писарев И.В. 12 августа 2010г. Автор программы: Минеева И.Г. КАРТОЧКА УЧЕБНОГО КУРСА SCAD OFFICE 2010 (Базовый курс) Продолжительность обучения 80 часов/10 дней, из них очное 40 часов/5 дней. Москва 1. ЦЕЛЕВАЯ УСТАНОВКА И ОРГАНИЗАЦИОННОМЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Целью изучения дисциплины является теоретическая и практическая подготовка строителей расчетчиков....»

«ОРГАНИЧЕСКИЕ, ПОЛИМЕРНЫЕ, НАНОСТРУКТУРНЫЕ И МОДИФИЦИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ В ДОРОЖНОМ И СТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Методические указания к выполнению лабораторных работ Омск – 2011 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра Строительные материалы и специальные технологии ОРГАНИЧЕСКИЕ, ПОЛИМЕРНЫЕ, НАНОСТРУКТУРНЫЕ И...»

«В.П. Михайловский ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ к выполнению технологических дипломных (курсовых) проектов и работ для студентов уровня подготовки бакалавр производства строительных материалов, изделий и конструкций Министерство образования и науки РФ ГОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) В.П. Михайловский ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ к выполнению технологических дипломных (курсовых) проектов и работ для студентов уровня подготовки бакалавр производства строительных...»

«Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) О.А. Мусиенко ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ В AUTOCAD Учебное пособие ТЕТРАДЬ №4. ВВОД ТОЧЕК. ПРИВЯЗКИ. ПСК Омск Издательство СибАДИ 2005 2 УДК 744 ББК 30.11 М 91 Рецензенты: канд. техн. наук, доц. М.В. Исаенко, начальник отдела проектирования мостов ООО НПО Мостовик С.В. Козырев Работа одобрена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебного пособия для специальностей 291100, 291000 и...»

«Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Хабаровский государственный технический университет” Утверждаю в печать Ректор университета профессор д-р техн. наук_ В.К.Иванченко “” 2003 г. ЭКОНОМИКА ПРЕДПРИЯТИЯ Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 060800 всех форм обучения Составители: И.В. Брянцева, А.В. Калягина Рассмотрены и рекомендованы к изданию кафедрой “Экономика...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра экономики и управления в городском хозяйстве РАСЧЕТ ПЛАТЫ ЗА НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине Экономика природопользования и природоохранной деятельности для студентов очной формы обучения по специальности 280202.65 и для практических занятий по дисциплине Экологическая экспертиза...»

«Федеральное агентство по образованию Санкт-Петербургский государственный архитектурностроительный университет К. В. ГРИГОРЬЕВА ЧАСТЬ 2. КООПЕРАТИВНЫЕ ИГРЫ И ИГРЫ В ПОЗИЦИОННОЙ ФОРМЕ Учебное пособие Санкт-Петербург 2009 1 УДК 51 Григорьева К. В. Часть 2. Кооперативные игры и игры в позиционной форме: учебное пособие / К. В. Григорьева; СПб. гос. архит.-строит. ун-т. – СПб., 2009. – 141 с. Рассматриваются многошаговые игры в позиционной форме (МИПФ) с полной и неполной информацией (ПИ и НИ),...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА Кафедра экономической теории и прикладной экономики РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки дипломированных специалистов по специальности 270102 Промышленное и гражданское строительство СЫКТЫВКАР 2007 УДК...»

«Ю.Н. Тахциди Ю.В. Никитин АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТГВ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ TE TE M КАЗАНЬ 2008 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Казанский государственный архитектурно-строительный университет Ю.Н. Тахциди Ю.В. Никитин АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТГВ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ КАЗАНЬ УДК 681.5:696/ ББК 38.76-5-05 я Т Тахциди Ю.Н., Никитин Ю.В. Т 24 Автоматизация систем ТГВ: Учебное пособие /Казань: КГАСУ, 2008 г. - 76с. Печатается по решению...»

«Б А К А Л А В Р И А Т Х.З. Ксенофонтова социология управления Допущено Советом Учебно-методического объединения вузов России по образованию в области менеджмента в качестве учебного пособия по специальности Менеджмент организации КНОРУС • МОСКВА • 2013 УДК 316:65.0(075.8) ББК 60.561.1я73 К86 Рецензенты: В.В. Маркин, заведующий кафедрой управления и социологии Пензенского государственного университета, д-р соц. наук, проф., С.Д. Резник, директор Института экономики и менеджмента Пензенского...»

«СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ КРУПНОГО ГОРОДА Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 24010003 (ОД) Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра Городское строительство и хозяйство СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ КРУПНОГО ГОРОДА Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 24010003 (ОД) Составители: Э.А. Сафронов, Т.Ф. Шейхон, К.Э. Сафронов, Е.С. Семенова Омск...»

«И.Н. Кузнецова ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ Учебное пособие Омск 2011 Министерство образования и науки РФ ГОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) И.Н. Кузнецова ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ Учебное пособие Омск СибАДИ 2011 1 УДК 711 ББК 38.9 И 62 Рецензенты: А.Д. Попов, главный инженер Автономного учреждения эксплуатации внешнего благоустройства г. Омска; А.Э. Солонин, начальник технического отдела Муниципального бюджетного...»

«Нишанбаев Н., Чжан.В. Прогнозирование землетрясения геодезическими методами Учебное пособие 1 Министерство высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА ГЕОДЕЗИЯ И КАДАСТР Нишанбаев Н., Чжан.В. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ Учебное пособие ТАШКЕНТ 2013 2 Удк 528,48 Нишанбаев Н.М, Чжан.В. Прогнозирование землетрясения геодезическими методами. Учебное пособие для выполнения расчетно-графических...»

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Методические указания по выполнению лабораторной работы Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра Дорожное и строительное материаловедение ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Методические указания по выполнению лабораторной работы Составитель Е. В. Гурова Омск Издательство СибАДИ 2007 УДК 691:536.2 ББК 38.3:31. Рецензент канд. техн. наук, доцент И.Л. Чулкова...»

«Задание 4 Библиографическая запись. Библиографическое описание документа 1 Описывая книги 3-х авторов, в заголовке приводят имя лица (фамилию, инициалы) Подчеркните правильный ответ: одного автора двух авторов всех авторов Книги 4-х и более авторов описываются 3 Подчеркните правильный ответ: под заголовком под заглавием Сведения, относящиеся к заглавию, отделяются от основного 4 заглавия Подчеркните правильный ответ: точкой с запятой двоеточием запятой Сведения, относящиеся к заглавию, приводят...»










 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.