Программа 2 колл.

РАСТВОРЫ. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ. РЕАКЦИИ В
РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Классификация дисперсных систем по размеру частиц и по фазовому состоянию.
Сходство и различие между истинными растворами, коллоидными растворами и
взвесями; между истинными растворами и соединениями переменного состава. Понятия
«растворитель»,
«растворенное
вещество»,
«растворимость».
Разбавленные
и
концентрированные растворы; насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы.
Растворение как физико-химический процесс. Физическая и химическая теории
растворов. Признаки химического взаимодействия при растворении (тепловые эффекты,
изменения объема и других свойств при растворении, их причины). Причины и механизм
образования растворов. Виды межмолекулярного взаимодействия. Ион-дипольное
взаимодействие.
Энергетика процесса растворения. Сольватация, гидратация, энергия гидратации.
Кристаллогидраты.
Растворимость в воде твердых, жидких и газообразных веществ. Зависимость
растворимости от природы и агрегатного состояния веществ, температуры (кривые
растворимости), давления, присутствия «посторонних» веществ. Закон Генри.
Способы выражения
количественного состава растворов (массовая доля,
процентная концентрация, молярность, нормальность, моляльность, мольная доля,
коэффициент растворимости).
Коллигативные свойства растворов. Давление пара над растворами, его
зависимость от температуры. Замерзание и кипение растворов. Закон Рауля и следствия
из него. Явление осмоса, закон Вант-Гоффа для осмотического давления. Применение
законов Рауля к растворам электролитов и неэлектролитов. Границы их применимости.
Изотонический коэффициент.
Теория электролитической диссоциации и ее экспериментальные обоснования.
Механизмы диссоциации в растворе молекулярных и ионных веществ. Несовпадение
понятий «растворение» и «диссоциация» для молекулярных веществ.
Константа
электролитической
диссоциации.
Степень
электролитической
диссоциации. Факторы, влияющие на степень диссоциации слабых электролитов
(природа растворителя и растворенного вещества, температура, давление, разбавление
раствора (закон разбавления Оствальда), влияние одноименных ионов).
Сильные, слабые электролиты. Уравнения диссоциации кислот, оснований,
амфотерных гидроксидов, солей. Ступенчатая диссоциация. Обоснование направления
диссоциации в гидроксидах типа (НО)mЭОn на основе теории поляризации. (Зависимость
кислотно-основных свойств гидроксидов от заряда центрального атома, атомного
радиуса и электронной конфигурации его внешней оболочки).
Понятие о теории сильных электролитов: кажущаяся степень диссоциации,
активность, коэффициент активности.
Диссоциация
труднорастворимых
сильных
электролитов.
Произведение
растворимости. Условия выпадения и растворения осадков труднорастворимых
соединений.
Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный
показатель (рН). Понятие об индикаторах.
Гидролиз солей. Типичные случаи гидролиза солей. Константа гидролиза, степень
гидролиза, связь между ними и факторы, от которых они зависят (температура,
концентрация, разбавление). Взаимное усиление гидролиза.
Механизмы гидролиза растворимых и труднорастворимых веществ. Полимерные
гидроксокомплексы многозарядных катионов.
Прогноз направления обменных реакций и равновесных концентраций ионов и
молекул на основе известных констант.
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) и степени окисления элементов.
Гальванические элементы. Электродные потенциалы, способы их определения и
факторы, от которых они зависят. Уравнение Нернста. Связь между электродвижущей
силой (эдс), стандартным изменением энергии Гиббса и константой равновесия ОВР.
Прогноз направления ОВР с помощью стандартных потенциалов, влияние рН на
потенциалы и равновесия ОВР.
Понятие о поляризации электродов и неравновесных потенциалах. Первичные и
вторичные химические источники тока. Топливные элементы. Концентрационные
элементы. Использование метода эдс для определения концентраций, парциальных
давлений, термодинамических параметров.
Электролиз расплавов. Электролиз растворов. Катодные и анодные процессы при
электролизе растворов. Прогноз продуктов электролиза на основе равновесных значений
окислительно-восстановительных потенциалов и важнейшие случаи образования
неравновесных продуктов (явление перенапряжения).