Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие


НазваниеЭто наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие
страница3/8
Дата публикации19.03.2013
Размер0.83 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Химия > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8

^ Закон действия  масс

Закон действия  масс открыт опытным путем К.М. Гульдбергом   и П. Вааге  в 1867 г. Он гласит:   При постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, причем каждая концентрации входит в произведение в степени, равной коэффициенту, стоящему перед формулой вещества в уравнении реакции.

Уравнение химической реакции в общем виде можно представить так:

аА  +  вВ   ↔  сС   +   dD

Тогда скорость реакции можно выразить уравнением:

V = k*[A]a *[B]b

14Теория сильных электролитов, была предложена Дебаем и Хюккелем. Согласно этой теории, в растворах сильных электролитов между ионами существует электростатическое взаимодействие. Каждый ион окружен ионной атмосферой из противоионов. Ионная атмосфера тормозит движение ионов в электрическом поле, в результате чего создается эффект неполной диссоциации сильного электролита.

Активность компонентов раствораэффективная (кажущаяся) концентрация компонентов с учетом различных взаимодействий между ними в растворе, то есть с учетом отклонения поведения системы от модели идеального раствор

Активность была предложена в 1907 году Льюисом как новая переменная, применение которой вместо концентрации позволяет использовать для описания свойств реальных растворов относительно простые уравнения, полученные для идеальных систем. Альтернативой этому пути является использование более сложных уравнений, учитывающих взаимодействие между частицами отличается от общей концентрации на некоторую величину.

Отношение активности к общей концентрации вещества в растворе называется коэффициентом активности

c:\users\вовка\desktop\41868848dfbf103c6a9c1b57846d5161.png
^ Ионная сила раствора — мера интенсивности электрического поля, создаваемого ионами в растворе.
 i_c = \begin{matrix}\frac{1}{2}\end{matrix}\sum_{{\rm b}=1}^{n} c_{\rm b}z_{\rm b}^{2}

где cB — молярные концентрации отдельных ионов (моль/л), zB заряды ионов.
log(\gamma_i) = - a z_i^2 \sqrt{i}

где γ — коэффициент активности, А — постоянная, не зависящая от заряда иона и ионной силы раствора, но зависящая от диэлектрической постоянной растворителя и температуры.

15Амфоли́ты — молекулы, в структуре которых присутствуют как кислотные, так и основные группы, существующие в виде цвиттерионов при определённых значениях pH.. Амфолиты образуют растворы с хорошими буферными свойствами. Благодаря способности к выборочной ионизации они противодействуют изменению pH при добавлении кислоты или основания. В присутствии кислот они принимают на себя протоны, удаляя последние из раствора, и противодействуют повышению его кислотности. При добавлении оснований амфолиты высвобождают ионы водорода в раствор, препятствуя возрастанию pH, и тем сохраняя его равновесие.

По Бренстеду-Лоури, кислоты представляют собой вещества, способные отдавать протон, а основания - вещества, присоединяющие протон.
Протолитические равновесия- это реакции, связанные с переносом протона (реакции нейтрализации, гидролиза и диссоциации).

16Вследствие уникальной способности воды растворять различные вещества, в природе чистой воды, т.е. без примесей, не существует. В одном литре пресной воды, употребляемой нами, содержится до 1 г разных веществ. Эти вещества необходимы для обеспечения нашей жизнедеятельности, а так же жизнедеятельности растений и животных. Дистиллированная вода для них так же вредная, как и слишком минерализованная.
Из-за способности воды растворять многие химические вещества, при нынешней экологической обстановке, она стала объектом постоянного и интенсивного загрязнения.

Нивелирующий растворитель - растворитель, в котором кислоты и основания различной природы не изменяют соотношения в своей силе

Наиболее эффективные нивелирующие растворители для кислот характеризуются сильноосновными свойствами, например, протофильные растворители, имеющие относительно сильные протонно-акцепторные свойства. 

Наиболее эффективными нивелирующими растворителями в отношении оснований являются протогенные растворители, которые обладают ярко выраженными протонодонорными свойствами. 

Дифференцирующие растворители, вызывающие у смесей кислот или оснований заметное различие констант диссоциации.

Дифференцирующими растворителями для кислот являются ацетон СН3 - СО-СН3 и другие органические растворители, обладающие меньшим сродством к протону, чем вода.

Применение дифференцирующих растворителей позволяет определять константы диссоциации сильных кислот в этих растворителях. Для двух различных растворителей отношение констант диссоциации кислот одинакового типа ( молекулярные, катионные или анионные кислоты) является приблизительно постоянной величиной.

17 Автопротолиз – гомофазный процесс самоионизации, обратимый процесс передачи протона от одной нейтральной молекулы жидкости к другой и образования в результате равного числа катионов и анионов.

Ионное произведение воды́ — произведение концентраций ионов водорода Н+ и ионов гидроксида OH− в воде или в водных растворах, константа автопротолиза воды.

Вывод значения ионного произведения воды:

Вода, является слабым электролитом, и в небольшой степени диссоциирует:

H2O + H2O ↔ H3O+ + OH−

или

H2O ↔ H+ + OH−

Водоро́дный показа́тель, pH — мера активности ионов водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на литр.

Для удобства представления, чтобы избавиться от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода пользуются их десятичным логарифмом, взятым с обратным знаком, который собственно и является водородным показателем — pH.

В зависимости от соотношения концентраций ионов H+ и OH¯ различают три вида реакции среды:

кислая среда: [H+] > [OH¯]; [H+] > 10-7 моль/л; pH < pOH; pH < 7;

нейтральная среда: [H+] = [OH¯] = 10-7 моль/л; pH = pOH = 7;

щелочная среда: [H+] < [OH¯]; [H+] < 10-7 моль/л; pH > pOH; pH >7;

Таким образом, значения pH всех водных растворов электролитов укладывается в шкалу pH от 0 до 14.

18Гидролиз по аниону: если соль образована славой кислотой и сильным основанием.

NaCN + H2O = HCN + NaOH

Гидролиз по катиону: если соль образована сильной кислотой и слабым основанием.

NH4CI + H20 = NH3 * H20 + HCI

Гидролиз по катиону и по аниону если образована слабой кислотой и слабым основанием.

(необратимый гидролиз).

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
^ Очень важное значение в промышленности основного органического и нефтехимического синтеза имеет такой процесс, как гидролиз. Применяя его в отношении жиров, целлюлозы и углеводов давно получают мыло, глицерин, этиловый спирт и другие ценные продукты. В области органического синтеза рассматриваемые операции используются главным образом для производства спиртов С2-С5, фенолов, простых эфиров, окисей, многих ненасыщенных соединений, карбоновых кислот и их производных (сложных эфиров, ангидридов, нитрилов, амидов), а также ацетальдегида и других соединений. Перечисленные вещества имеют очень важное применение в качестве промежуточных продуктов органического синтеза, мономеров и фенолов, эфиров акриловой и метакриловой кислот, меламинов, хлоролефинов, акрилонитрилов, пластификаторов и смазочных материалов. Также используют для растворителей (спирты, простые и сложные эфиры, хлоролефины), пестицидов, поверхностно-активных веществ и т.д.

Расчет рН

pН = –lg[H+]

pH = 14 + lg[OH]

степень гидролиза (β) – отношение концентрации молекул, подвергшихся гидролизу (сгидр) к исходной концентрации растворенной соли (сисх):

                                          http://matematik-master.ru/document/him/teor/1/85.png             

Гидролиз протекает в заметной степени только в разбавленных растворах, тогда http://matematik-master.ru/document/him/teor/1/86.png следовательно,http://matematik-master.ru/document/him/teor/1/87.pngЭто произведение называется константой гидролиза (Кг):

                               

                      http://matematik-master.ru/document/him/teor/1/88.png

                  

19Буферные системы – в состав в которых поддерживает рH.

Буферные растворы — растворы с определённой устойчивой концентрацией водородных ионов; смесь слабой кислоты и её соли или слабого основания и его соли. Величина рН буферного раствора мало изменяется при добавлении небольших количеств свободной сильной кислоты или щёлочи, при разбавлении или концентрировании.

Буферные растворы имеют большое значение для протекания процессов в живых организмах. Например, в крови постоянство водородного показателя рН поддерживается буферными смесями, состоящими из карбонатов и фосфатов. Известно большое число буферных растворов (ацетатно-аммиачный буферный раствор, фосфатный буферный раствор, боратный буферный раствор, формиатный буферный раствор и др.).

Расчет рН буферных систем

eabbd796a95e1df479ca5db9bfded2ae.png

буферная ёмкость раствора — определяет способность раствора сохранять постоянной концентрацию определённых ионов (обычно применяется к ионам H+) при условии, что в растворе протекают химические реакции, или при добавлении к раствору электролитов.

20В теории Льюиса (1923 г.) на основе электронных представлений было ещё более расширено понятие кислоты и основания.

^ Кислота Льюиса — молекула или ион, имеющие вакантные электронные орбитали, вследствие чего они способны принимать электронные пары. Это, например, ионы водорода – протоны, ионы металлов (Ag+, Fe3+), оксиды некоторых неметаллов (например, SO3, SiO2), ряд солей (AlCl3), а также такие вещества как BF3, Al2O3. Кислоты Льюиса, не содержащие ионов водорода, называются апротонными (апротонная кислота — это химическое соединение, в которое не входит атом водорода, но являющееся акцептором пары электронов. ZnCl2,).

^ Основание Льюиса — это молекула или ион, способные быть донором электронных пар: все анионы, аммиак и амины, вода, спирты, галогены.

Примеры химических реакций между кислотами и основаниями Льюиса:

AlCl3 + Cl− → AlCl4−

BF3 + F− → BF4−

PCl5 + Cl− → PCl6

21Произведение растворимости (ПР) — произведение концентрации ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянной температуре и давлении. Произведение растворимости — величина постоянная.

Гетерогенные равновесия в водных растворах характеризуются тем, что перенос частиц происходит через поверхность раздела по крайней мере двух сосуществующих фаз.

По своему характеру двухфазные гетерогенные равновесия достаточно многообразны, но здесь будут затронуты лишь некоторые из них, представляющие наибольший практический интерес и имеющие важное значение в аналитической, физической химии и в различных химических технологиях. К ним, в первую очередь, относятся следующие системы:

1. Твердая фаза (осадок) – жидкая фаза (насыщенный раствор вещества, находящегося в осадке). Эта система имеет большое значение, т.к. в химической практике часто приходится одни вещества отделять от других. Осаждение отделяемого вещества с последующим фильтрованием– один из наиболее простых и часто применяемых приемов разделения. Не менее важен и обратный процесс – переведение малорастворимых веществ в раствор. Это наиболее часто встречающийся в химии случай реакций образования и растворения осадков.

2. Твердая фаза (ионит) – жидкая фаза (раствор). Ионный обмен широко применяется для очистки воды от примесей (умягчение, обессоливание), а также для разделения веществ, близких по своим химическим свойствам, когда обычные методы химического разделения оказываются неэффективными. Здесь речь идет о ионном обмене на поверхности ионитов (катионитов и анионитов).

3. Жидкая фаза (раствор вещества в растворителе I) – жидкая фаза (раствор вещества в растворителе II). Этот случай реализуется тогда, когда некоторое вещество растворено в двух несмешивающихся друг с другом растворителях, причем в одном из них растворимость вещества больше, чем в другом. Практическое применение этого явления носит название экстракции. Экстракция является одним из наиболее применяемых методов разделения веществ как в промышленности, так и в химическом анализе.

22Химическая связь – электронный феномен, заключающийся в том, что по крайней мере один электрон, находившейся в силовом поле своего ядра, оказывается в силовом поле другого ядра или нескольких ядер одновременно.

Основными типами химической связи являются: ковалентная, ионная, металлическая и водородная.
1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие iconОпределение биохимии, предмет изучения
Охимия (биологическая химия) – биологическая наука, изучающая химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов, их...
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие iconЗакон сохранения массы
Химия это наука, изучающая вещества, их состав, строение, свойства и взаимные превращения
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие iconСредства индивидуальной защиты населения
Ахов (аврийно-химически отравляющих веществ), ов (отравляющих веществ), рв (радиоактивных веществ), бс (бактериальных средств), а...
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие iconЭто наука о химическом составе веществ живых организмов, их свойствах...
...
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие icon35. Образование конечной мочи, ее состав и свойства. Характеристика...
Образование конечной мочи, ее состав и свойства. Характеристика процессов реабсорб­ции, секреции и экскреции веществ в канальцах...
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие icon15 вопрос: Состав, строение и структура биосферы. Основные функции...
Ью живых организмов. Биосфера охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые взаимосвязаны сложными биогеохимическими...
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие iconОбмен и баланс энергии в организме и их регуляция. Характеристика...
Обмен энергии тесно связан с обменом веществ. При этом справедлив закон сохранения и превращения энергии. Энергия пищевых веществ...
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие iconМетодическая разработка для студентов к занятию на тему "специфическая...
Иммунология наука об иммунитете, изучающая закономерности распознавания чужеродных веществ (антигенов) и механизмы защиты от них
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие iconОбмен веществ и энергии. Взаимосвязь обмена веществ и энергии
Обмен веществ представляет собой единство двух противоположных процессов: ассимиляции и диссимиляции
Это наука, изучающая состав, строения, свойства веществ, а также процессы превращения одних веществ в другие icon1. Физиологические особенности обмена веществ у детей: белки, жиры,...
Обмен веществ- это совокупность химеческих процессов, которым подвергаются различные соединения с момента их поступления в организм...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница