bsuir.info
БГУИР: Дистанционное и заочное обучение
(файловый архив)
Вход (быстрый)
Регистрация
Категории каталога
Другое [37]
Белорусский язык [247]
ВОВ [92]
Высшая математика [468]
Идеология [114]
Иностранный язык [633]
История Беларуси [247]
Культурология [42]
Логика [258]
НГиИГ [116]
Основы права [8]
Основы психологии и педагогики [7]
Охрана труда [7]
Политология [179]
Социология [120]
Статистика [31]
ТВиМС [83]
Техническая механика [43]
ТЭЦ [82]
Физика [146]
Философия [169]
Химия [76]
Экология [35]
Экономика предприятия [35]
Экономическая теория [169]
Электротехника [35]
ЭПиУ [44]
Этика [5]
Форма входа
Логин:
Пароль:
Поиск
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Файловый архив
Файлы » Общевузовские предметы » Химия

Химия Шпоры
Подробности о скачивании 23.11.2010, 08:53
1.Сформулируйте определения понятий: химический элемент, атом, молекула, ион, вещество.
Хим элемент – это вид атома с опр-ным зарядом ядра. Атом – мельчайшая хим-ки неделимая электронейтральная частица вещества. Молекула – мельчайшая электронейтральная частица вещества, кот обуславливает хим и физ свойства этого вещ-ва.
Ион – мельчайшая заряженная частица вещества (электролита), которая обуславливает хим и физ свойства этого вещ-ва. Вещество - вид материи, обладающее массой покоя и состоящий главным образом из элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов). Любое в-во состоит из структурных единиц – атомов, молекул, ионов.
2.Сколько химических элементов известно в настоящее время? В чём заключаются различия между химическим элементом и простым веществом?
В наст время известно 110 видов атомов. Об атомах одного вида говорят, что они являются атомами одного хим элемента. Т.е. хим эл-т – то же самое, что вид атома.
Если молекулы состоят из атомов только одного вида, то вещество называют простым.
3.Чем отличаются вещества молекулярного строения от веществ немолекулярного строения? Какие физические свойства присущи тем и другим веществам?
Среди органических веществ преобладают молекулярные вещества, среди неорганических - немолекулярные.
Молекулярные вещества состоят из молекул, связанных между собой слабыми межмолекулярными связями, к ним относятся: H2, O2, N2, Cl2, Br2, S8, P4 и другие простые вещества; CO2, SO2, N2O5, H2O, HCl, HF, NH3, CH4, C2H5OH, органические полимеры и многие другие вещества. Эти вещества не обладают высокой прочностью, имеют низкие температуры плавления и кипения, не проводят электрический ток, некоторые из них растворимы в воде или других растворителях.
Немолекулярные вещества с ковалентными связями или атомные вещества (алмаз, графит, Si, SiO2, SiC и другие) образуют очень прочные кристаллы (исключение - слоистый графит), они нерастворимы в воде и других растворителях, имеют высокие температуры плавления и кипения, большинство из них не проводит электрический ток (кроме графита, обладающего электропроводностью, и полупроводников - кремния, германия и пр.)
Все ионные вещества, естественно, являются немолекулярными. Это твердые тугоплавкие вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток. Многие из них растворимы в воде. Следует отметить, что в ионных веществах, кристаллы которых состоят из сложных ионов, есть и ковалентные связи, например: (Na+)2(SO42-), (K+)3(PO43-), (NH4+)(NO3-) и т. д.
4.Чем определяется химическое количество вещества? Сформулируйте определение понятия моль. Каков физический смысл постоянной Авогадро и чему равно ее значение?
Количество вещества п - физическая величина, определяе¬мая числом элементарных объектов (структурных единиц), из которых это вещество состоит. Под элементарными объектами понимают атомы, молекулы, ионы, электроны, любые условные части или фрагменты молекулы. За единицу количества вещества принят моль, определяе¬мый как количество вещества системы, содержащей столько же структурных единиц, сколько атомов содержится в 0,012 кг уг¬лерода 12С. Эта величина является фундаментальной физической константой, называется постоянной Авогадро и обозначается NA:= 6,02*1023 моль-1

5.Сформулируйте закон Авогадро. К веществам в каком агрегатном состоянии он применим и почему?
Закон Авогадро: при постоянном давлении и температуре в равных объемах газов содержится одинаковое число молекул.
Изобрано-изотермический процесс

6.Сформулируйте основные следствия из закона Авогадро. Какие условия считаются нормальными и чему равен молярный объем газа при этих условиях.
Следствие из закона Авогадро: один моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объём. В частности, при нормальных условиях, т.е. при 0° С (273К) и 101,3 кПа, объём 1 моля газа, равен 22,4 л. Этот объём называют молярным объёмом газа Vm.

7.Что характеризует относительная плотность одного газа по другому газу? Как рассчитывается плотность газа и каков ее физический смысл?
Отношение масс равных объемов двух газов при одинаковых условиях называется плотностью одного газа по другому, т. е.

8.Сформулируйте законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака, запишите их математические выражения.
Закон Бойля-Мариотта отражает взаимосвязь между дав¬лением р и объемом V определенного количества газа при по-стоянной температуре: при постоянной температуре давление, производимое данной массой газа, обратно пропорционально объему газа: pV = const. Другими словами, при переходе газа из состояния с пара¬метрами р1 и V1 в состояние с параметрами р2 и У2 (при Т, п = const) выполняется условие: p1V1=p2V2.
Этим соотношением пользуются при расчетах.
Закон Гей-Люссака связывает объем газа V с его температу¬рой Т (при р = const): при постоянном давлении объем газа изме¬няется прямо пропорционально абсолютной температуре:
При расчетах обычно используется соотношение
9.Сформулируйте объединённый газовый закон и запишите его математическое выражение. В каких расчетах он используется?
На осн-ии з-нов Бойля-Мариотта,Гей-Люссака и Авогадро выводится объед-ый газ з-н:
= const. Для расчетов используется соотношение: . Физ смысл закона в следующем: изменение любого из параметров р, V, Т при переходе из состояния 1 в состояние 2 ведет к изменению других параметров, но соотношение - величина постоянная. Видно, что при Т = const (T1 = T2) мы полу¬чаем закон Бойля-Мариотта (p1V1 = p2V2), а при р = const (p1 =р2) - закон Гей-Люссака-Шарля , т. е. эти законы являются частным случаем объединенного газового закона. Объед-ный з-н используется для расчета параметров газа при переходе из одного состояния в другое и, чаще всего, одно из этих состояний соответствует норм-ным условиям. За норм-ные усл-я приняты давление 101325 Па (1 атм) и тем¬пература 273,15 К (0 °С). Для расчетов обычно используют при-ближенные значения: 1 • 10s Па и 273 К.
10.Запишите уравнение Клайперона-Менделеева. Каков физический смысл универсальной газовой постоянной? Какие значения она может принимать и от чего зависит ее величина?
Объединенный газовый закон справедлив для любого коли¬чества газа. Для идеального газа количеством 1 моль отношение обозначается R. Эта величина является фундаментальной физической константой и называется универсальной (молярной) газовой постоянной. Для 1 моль газа pVm = RT, а для п молей pV= nRT. С учетом п полученное уравнение примет вид
pV = RT.
Последнее ур-ие известно как уравнение Менделеева-Клапейрона и наиболее часто исп-ся при расчетах. Оно устанавливает связь между давлением, объемом, температурой и количеством вещества. Ур-е Менделеева-Клапейрона спра¬ведливо для идеального газа, но позволяет производить расчеты параметров реальных газов при физ условиях, прибли¬жающихся к норм-ным, или точнее при не слишком больших давлениях и не слишком низких температурах.
R=8,32*Па*м3/моль*К
11.Какое давление называется парциальным давлением газа? Как оно связано с общим давлением газовой смеси? Сформулируйте закон парциальных давлений газов.
Парциа́льное давление (лат. partialis — частичный, от лат. pars — часть) — давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объём, равный объёму смеси при той же температуре. При этом пользуются также законом парциальных давлений: общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений отдельных газов, составляющих данную смесь, то естьРобщ = Р1 + Р2 + .. + Рп
Из формулировки закона следует, что парциальное давление представляет собой частичное давление, создаваемое отдельным газом. И действительно, парциальное давление - это такое давление, которое бы создавал данный газ, если бы он один занимал весь объем.
12.Дайте определение понятиям: система, фаза, среда, макро- и микросостояние.
Системой называется совокупность находящихся во взаимодей¬ствии веществ, обособленная от окружающей среды. Различают гомогенные и гетерогенные системы.
Систему называют термодинамической, если между телами, ее составляющими, может происходить обмен теплотой, вещест¬вом и если система полностью описывается термодинамически¬ми понятиями.
В зависимости от характера взаимодействия с окружающей средой различают системы открытые, закрытые и изолиро¬ванные.
Каждое состояние системы характеризуется определенным набором значений термодинамических параметров (параметров состояния, функций состояния).
13.Назовите основные термодинамические величины, характеризующие состояние системы. Рассмотрите смысл понятий "внутренняя энергия системы и энтальпия".
Осн параметрами состояния системы явл такие пара¬метры, кот можно непосредственно измерить (температура, давление, плотность, масса и т. д.).
Параметры состояния, которые не поддаются непосредст¬венному измерению и зависят от основных параметров, называ-ются функциями состояния (внутренняя энергия, энтропия, эн¬тальпия, термодинамические потенциалы).
В ходе химической реакции (переходе системы из одного
состояния в другое) изменяется внутренняя энергия системы U:
U = U2-U1, где U2 и U1 - внутренняя энергия системы в конечном и на¬чальном состояниях.
Значение U положительно (U> 0), если внутренняя энер¬гия системы возрастает.
Энтальпия системы и ее изменение.
Работу А можно разделить на работу расширения A = pV (p = const)
и другие виды работ А' (полезная работа), кроме работы расши¬рения: A = A' + pV,
где р - внешнее давление; V- изменение объема (V= V2 - V\); V2 - объем продуктов реакции; V1 - объем исходных веществ.
Соответственно уравнение (2.2) при постоянном давлении запишется в виде: Qp = U + A' + pV.
Если на систему не действуют никакие другие силы, кроме постоянного давления, т. е. при протекании хим про¬цесса единственным видом работы является работа расширения, тоА' = 0.
В этом случае уравнение (2.2) запишется так: Qp = U + pV.
Подставив U= U2 – U1, получим: QP=U2 -U1+ pV2 + pV1=(U2 +pV2)-(U1 + pV1). Характеристическая функцияU + pV = Hназывается энтальпией системы. Это одна из термодинамических функций, характеризующих систему, находящуюся при постоян¬ном давлении. Подставив уравнение (2.8) в (2.7), получим: Qp = H2-H1=rH.
14.Сформулируйте закон Гесса. Какая связь между тепловым эффектом (энтальпией) и реакции и энтальпиями образования исходных веществ и продуктов реакции?
Закон Гесса: тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном давлении и (или) объеме, зависит от природы и со-стояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зави¬сит от пути реакции. Закон Гесса лежит в основе термохимических расчетов. Про-иллюстрируем закон Гесса на примере реакции сгорания метана:
СH4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О (г), rH0 =-802,34 кДж.
Эту же реакцию можно провести через стадию образова¬ния СО:
СН4+ 3/2О2 = СО + 2Н2О (г),А,}?2 = -519,33 кДж,
СО + 1/2 О2 = СО2, ДГД°3 = -283,01 кДж,
rH01 = rH0 2+ rH0 з = (-519,33) кДж + (-283,01) кДж = -802,34 кДж.
Следствие из закона Гесса: энтальпия химических реакций равна сумме энтальпий образования продуктов реакций за вы-четом суммы энтальпий образования исходных веществ с уче¬том их стехиометрических коэффициентов.
В результате протекания реакции bВ + dD=lL + mM ее тепловой эффект рассчитывается по формуле:
rH°1 = lfH°L + mfH°M - dfH°D -bfH°B.
Стехиометрические коэффициенты в уравнениях реакций показывают, в каких количественных соотношениях находятся реагенты и продукты реакции на микро- и макроуровнях: на микроуровне соотношения между молекулами веществ, на мак¬роуровне - между химическими количествами веществ.
15.Дайте объяснение понятия "энтропия".
Мерой неупорядоченного состояния системы служит термо¬динамическая функция, получившая название энтропии. Состояние системы можно характеризовать микросостоя¬ниями составляющих ее частиц, т. е. их мгновенными координа-тами и скоростями различных видов движения в различных на¬правлениях. Число микросостояний системы называется термо¬динамической вероятностью системы W. Так как число частиц в системе огромно (например, в 1 моль имеется 6,02-1023 частиц), то термодинамическая вероятность системы выражается огром¬ными числами. Поэтому пользуются логарифмом термодинами¬ческой вероятности lnW. Величина, равная klnW = S, где к- по-стоянная Больцмана, а S - энтропия системы. Энтропия, отне¬сенная к одному молю вещества, имеет единицу величины Дж/(мольК). Энтропия вещества в стандартном состоянии назы¬вается стандартной энтропией вещества S°. Изменение энтропии системы в результате протекания хи¬мической реакции (rS°) (энтропия реакции) равно сумме энтро¬пии продуктов реакции за вычетом суммы энтропии исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. В резуль¬тате протекания химической реакции (2.13) происходит измене¬ние энтропии системы (энтропия реакции). rS° = lS0L+mS0M-dS0D-bS0B
16.Дайте определение понятия "энергия Гиббса". Каково соотношение между величиной изменения энергии Гиббса и величинами изменения энтальпии и энтропии системы?
Энергия Гиббса является функцией состояния. При переходе системы из одного состояния в другое изменение ее величины не зависит от пути проте¬кания процесса, а лишь от природы исходных и конечных ве-ществ и их состояний. Поэтому энергию Гиббса химической ре¬акции rG° можно рассчитать через стандартные энергии Гиббса образования веществ, используя следствие из закона Гесса. Энергия Гиббса реакции равна сумме энергий Гиббса образова¬ния продуктов за вычетом энергий Гиббса образования исход¬ных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. В результате протекания химической реакции (2.13) энергия Гиббса рассчитывается по формуле
rG° = lfG°L + mfG°M - dfG°D - bfG°B (2.16)
Энтальпийный и энтропийный факторы - стремление к объединению, порядку и стремление к разъединению, беспоряд¬ку, взятые по отдельности, - не могут быть критериями само¬произвольного течения химических реакций. Для изобарно-изотермических процессов разность между этими значения и дает ту энергию, которая идет на совершение полезной работы при переходе системы из одного состояния в другое, называемую энергией Гиббса процесса (rG°) и равную
rG° =rH° -TrS° (2.17)
Энергия Гиббса служит критерием самопроизвольного про¬текания химической реакции в изобарно-изотермических про-цессах:
- если энергия Гиббса уменьшается, т. е rG° < 0, то реакция принципиально возможна;
- если энергия Гиббса систем возрастает, т. е. rG° > 0, то реакция не может протекать самопроизвольно;
- если rG° = 0, то реакция может протекать как в прямом, так и в обратном направлениях, т. е. обратима, в системе уста-навливается равновесие.
Направление химических реакций зависит oi их характера. Для экзотермических реакций (rH° < 0) условие (2.17) соблюда-ется при любой температуре, если в ходе нее возрастает количе¬ство газообразных веществ и энтропия возрастает (rS0 > 0). В данных реакциях обе движущие силы (rH°) и (TrS0) направле¬ны в сторону протекания прямого процесса и rG° < 0 при лю¬бых температурах. Такие реакции могут самопроизвольно идти только в прямом направлении, т. е. являются необратимыми.
17.Что называется скоростью химической реакции? Какие факторы влияют на скорость химической реакции?
Скорость хим реакции = изменению количества вещества в единицу времени в единице реакционного простран¬ства
Средняя скорость реакции равна:
,
Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Скорость химической реакции определяется следующими ос¬новными факторами:
1) природой реагирующих веществ (энергия активации);
2) концентрацией реагирующих веществ (закон действую¬щих масс);
3) температурой (правило Вант-Гоффа);
4) наличием катализаторов (энергия активации);
5) давлением (реакции с участием газов);
6) степенью измельчения (реакции, протекающие с участием твердых веществ);
7) видом излучения (видимое, УФ, ИК, рентгеновское).
Зав-ть скорости хим реакции от концентрации выражается основным законом химической кинетики - законом действующих масс.
18.Сформулируйте основной закон химической кинетики – закон действующих масс. Что такое константа скорости реакции?
В 1865 г. профессор Н. Н. Беке¬тов впервые высказал гипотезу о количественной взаимосвязи между массами реагентов и временем течения реакции: «... при¬тяжение пропорционально произведению действующих масс». Эта гипотеза нашла подтверждение в законе действия масс, который был установлен в 1867 г. двумя норвежскими хими¬ками К. М. Гульдбергом и П. Вааге. Современная формулиров¬ка закона действия масс такова: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произве¬дению концентраций реагирующих веществ, взятых в степе нях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравненш реакции.
Для реакции аА + bВ = тМ + nN кинетическое уравнение за-кона действия масс имеет вид:
, (3.5)
где - скорость реакции;
k - коэффициент пропорциональности, называемый кон¬стантой скорости химической реакции (при = 1 моль/дм3 k численно равна ); - концентрации реагентов, участвующих в реакции.
Константа скорости химической реакции не зависит от кон¬центрации реагентов, а определяется природой реагирующих веществ и условиями протекания реакций (температурой, нали¬чием катализатора). Для конкретной реакции, протекающей при данных условиях, константа скорости есть величина постоянная.
19.Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент скорости реакции.
Зависимость скорости реакции от температуры приближенно определяется эмпирическим правилом Вант-Гоф¬фа: при изменении температуры на каждые 10 градусов ско¬рость большинства реакций изменяется в 2-4 раза.
Математически правило Вант-Гоффа выражается так:
(3.6)
где v(T2) и v(T1) - скорости реакций, соответственно при тем¬пературах Т2 и T1 (T2> T1);
γ-температурный коэффициент скорости реакции.
Значение γ для эндотермической реакции выше, чем для экзо¬термической. Для многих реакций γ лежит в пределах 2-4.
Физический смысл величины γ заключается в том, что он показывает, во сколько раз изменяется скорость реакции при изменении температуры на каждые 10 градусов.
Поскольку скорость реакции и константа скорости химической реакции прямопропорциональны, то выражение (3.6) часто записывают в следующем виде:
(3.7)
где k(T2), k(T1)- константы скорости реакции соответственно при температурах T2 и T1;
γ-температурный коэффициент скорости реакции.
20.Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Принцип Ле Шателье.
Условие химического равновесия. Для любого химического процесса при некоторой темпер
атуре энтальпийный и энтропийный факторы уравниваются. Две противоположные тенденции уравновешивают друг друга, т. е. Н= TS. В этом случае соблюдается уравнение:
rG° = rH ° - TrS ° = 0,
которое является термодинамическим условием химического равновесия.
Химическое равновесие имеет динамический характер. Когда скорость реакции в прямом направлении равна скорости реакции в обратном направлении, наступает состояние химического равновесия. В условиях химического равновесия концентрации исходных веществ и продуктов реакции не изменяются во времени называются равновесными концентрациями веществ. В дальнейшем равновесные концентрации будем обозначать символом вещества в квадратных скобках. Например, равновесные концентрации водорода и аммиака будут обозначаться [Н2] и [NH3].
Константа химического равновесия. При равновесии хи¬мической реакции:
энергия Гиббса равна:
(3.12)
где [L], [M],, [D], [В] - равновесные концентрации соответствующих веществ;
l, m, d, b - показатели степени, равные стехиометрическим коэффициентам.
Отношение получило название константы химического равновесия (Кр):
Характер смещения равновесия под влиянием внешних воз действий можно прогнозировать, применяя принцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, то в результате протекающих в ней процессов равновесие смещается в таком направлении, которое ослабляет внешнее воздействие.
21.Растворы. Растворение как физико-химический процесс. Влияние температуры и давления на растворимость.
Раствором наз гомогенную систему переменного со¬става, сост из двух или более инд-х вещ-в. Вещ-ва, сост-щие раствор, называют компонентами рас¬твора. Компонентами раствора" явл раст-ль и раство¬ренное вещ-о, равномерно распр-ное в раств-ле в виде молекул или ионов
Растворение как физико-химический процесс. В зависи¬мости от растворителя бывают водные и неводные растворы. При растворении происходит химическое взаимодействие час¬тиц растворяемого вещества с молекулами растворителя, в ре-зультате чего образуются соединения, называемые сольватами. Если растворителем является вода, то эти соединения называют гидратами
Про¬цесс растворения кристаллических веществ в воде состоит из трех последовательных стадий, каждая из которых сопровожда¬ется тепловым эффектом:
- стадия 1 - разрушение кристаллической решетки раство¬ряемого вещества протекает с поглощением теплоты (rH01 > 0);
- стадия 2 - взаимодействие частиц растворенного вещества с молекулами воды (гидратация) протекает с выделением тепло-ты (rH02 < 0);
- стадия 3 - самопроизвольное перемешивание раствора или равномерное распределение сольватов (гидратов) в растворителе, связанное с диффузией и требующее затраты энергии, (rH03 > 0).
тепловой эффект растворения rH0 является алгебраической суммой трех тепловых эффектов:
rH0 = rH01 + rH02 + rH03
Раст-ть вещ-в. Влияние температуры и дав¬ления на растворимость. Коэффициент растворимости веще¬ства s - максимальная масса вещества, способная раствориться в 100 г воды при данной температуре с образованием насыщен¬ного раствора.
Растворимостью также наз молярную концентрацию вещ-ва в его насыщенном растворе, или любой сп-б выра¬жения состава насыщенного раствора при данной температуре.
Растворимость зависит:
1) от природы вещества;
2) природы растворителя;
3) агрегатного состояния веществ;
4) наличия посторонних примесей;
5) температуры;
6) давления (для газов).
Раствор-ть тв вещ-в при изм-и темп-ры зависит от знака теплового эффекта процесса раст-ния. Раст-ть газов увел-ся при понижении темпе¬ратуры и зависит от давления газа над жидкостью. Эта зависи¬мость выражается законом Генри: растворимость газа при по¬стоянной температуре прямо пропорциональна давлению газа над раствором.
22.Способы выражения состава растворов.
Свойства раствора определяются качественным и количест¬венным составом раствора. На практике количественный состав растворов выражают при помощи следующих величин:
а) массовая, объемная и молярная доли, не имеющие единиц величины;
б) молярная концентрация вещества, массовая концентрация вещества, имеющие единицы величины.
1.Массовая доля растворенного вещества w выражается в до¬лях единицы, процентах (%). Массовая доля численно равна от¬ ношению массы растворенного вещества к общей массе раствора:

Масса раствора равна сумме масс растворенного вещества и растворителя:
т(раствора) = т(вещества) +т{растворителя). 2.Объемная доля растворенного вещества ф выражается в долях единицы или процентах (%) и численно равна отношению объема жидкого или газообразного вещества к общему объему раствора или смеси: .
3.Молярная концентрация вещества с численно равна от¬ношению химического количества растворенного вещества к объему раствора:
.(4.4)
Единица СИ - моль/м3, внесистемные единицы величины: моль/дм3, моль/см3, моль/л, моль/мл. Используя формулу ,
преобразуем уравнение (4.4):
.

35.Материалы, получаемые на основе полимеров.
На основе по¬лимеров получают волокна, пленки, резины, лаки, клеи, пластмассы и композиционные материалы (композиты).
Волокна получают путем продавливания растворов или рас-плавов полимеров через тонкие отверстия (фильеры) в пластине с последующим затвердеванием. К волокнообразующим полимерам относятся полиамиды, полиакрилонитрилы и др.
Полимерные пленки получают из расплавов полимеров методом продавливания через фильеры с щелевидными отверстиями или методом нанесения растворов полимеров на движущуюся ленту или методом каландрования' полимеров. Пленки используют в каче¬стве электроизоляционного и упаковочного материала, основы маг¬нитных лент и т.д.
Лаки - растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях. Кроме полимеров лаки содержат вещества, повы-шающие пластичность (пластификаторы), растворимые краси-тели, отвердители и др. Применяются для электроизоляционных по¬крытий, а также в качестве основы грунтовочного материала и лако¬красочных эмалей.
Клеи - композиции, способные соединять различные материалы вследствие образования прочных связей между их поверхностями и клеевой прослойкой. Синтетические органические клеи составляются на основе мономеров, олигомеров, полимеров или их смесей.
Пластмассы - это материалы, содержащие полимер, который при формировании изделия находится в вязкотекучем состоянии, а при его эксплуатации - в стеклообразном. Все пластмассы подразде¬ляются на реактопласты и термопласты.
Композиционные материалы (композиты) - сос¬тоят из основы (органической, полимерной, углеродной, метал¬лической, керамической), армированной наполнителем, в виде высо-копрочных волокон или нитевидных кристаллов. В качестве основы используются синтетические смолы (алкидные, фенолоформальде-гидные, эпоксидные и др.) и полимеры (полиамиды, фторопласты, силиконы и др.).
36.Применение полимеров.
Полиэтилен [-СН2-СН2-]n – термопласт. Из полиэтилена изготавливают тру-бы, электротехнические изделия, детали радиоаппаратуры, изо-ляционные пленки и оболочки кабелей, пленки, упаковочный материал, заменители стеклотары.
Полипропилен - кристаллический термо¬пласт, получаемый методом стереоспецифической полимеризации. Приме¬няется для изготовления труб, пленок, аккумуляторных баков и др.
Полистирол обладает высокой механической прочностью и ди¬электрическими свойствами и используется как высо-кокачественный электроизоляционный, а также конструкционный и декоративно-отделочный материал в приборостроении, электротех¬нике, радиотехнике, бытовой технике. Гибкий эластичный полисти¬рол, получаемый вытяжкой в горячем состоянии, применяется для оболочек кабелей и проводов. На основе полистирола также выпус¬кают пенопласты.
Поливинилхлорид [-CH2-CHCl-]n - термопласт, изго-товляемый полимеризацией винилхлорида, стоек к воздействию ки¬слот, щелочей и окислителей. Применяется как изоляционный материал, который можно соединять сваркой. Из него изготовляют грампластинки, плащи, трубы и др. предметы.
Политетрафторэтилен (фторопласт)[-CF2-CF2-]n - термопласт, получаемый методом радикальной полимеризации тетрафторэ-тилена. Как лучший диэлектрик применяется в условиях, когда требуется сочетание электроизоляци¬онных свойств с химической стойкостью. Кроме того, его использу¬ют для нанесения антифрикционных, гидрофобных и защитных по¬крытий, покрытий сковородок.
Полиамиды - термопласты, содержащие в основной цепи амидогруппу –NHCO. Применяются для получения волокон, изоляционных пленок, конструкционных, антифрикционных и электроизоляционных изделий.
Полиуретаны - термопласты, содержащие в основной цепи группы -NH(CO)O-, а также эфирные, карбаматные и др Применяются в производстве волокон, лаков и эмалей, пленок, коагулянтов и флотореагентов, компонентов гидравлических жидко¬стей и др.
Вопросы

1. Сформулируйте определения понятий: химический элемент, атом, молекула, ион, вещество.
2. Сколько химических элементов известно в настоящее время? В чём заключаются различия между химическим элементом и простым веществом?
3. Чем отличаются вещества молекулярного строения от веществ немолекулярного строения? Какие физические свойства присущи тем и другим веществам?
4. Чем определяется химическое количество вещества? Сформулируйте определение понятия моль. Каков физический смысл постоянной Авогадро и чему равно ее значение?
5. Сформулируйте закон Авогадро. К веществам в каком агрегатном состоянии он применим и почему?
6. Сформулируйте основные следствия из закона Авогадро. Какие условия считаются нормальными и чему равен молярный объем газа при этих условиях.
7. Что характеризует относительная плотность одного газа по другому газу? Как рассчитывается плотность газа и каков ее физический смысл?
8. Сформулируйте законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака, запишите их математические выражения.
9. Сформулируйте объединённый газовый закон и запишите его математическое выражение. В каких расчетах он используется?
10. Запишите уравнение Клайперона-Менделеева. Каков физический смысл универсальной газовой постоянной? Какие значения она может принимать и от чего зависит ее величина?
11. Какое давление называется парциальным давлением газа? Как оно связано с общим давлением газовой смеси? Сформулируйте закон парциальных давлений газов.
12. Дайте определение понятиям: система, фаза, среда, макро- и микросостояние.
13. Назовите основные термодинамические величины, характеризующие состояние системы. Рассмотрите смысл понятий "внутренняя энергия системы и энтальпия".
14. Сформулируйте закон Гесса. Какая связь между тепловым эффектом (энтальпией) и реакции и энтальпиями образования исходных веществ и продуктов реакции?
15. Дайте объяснение понятия "энтропия".
16. Дайте определение понятия "энергия Гиббса". Каково соотношение между величиной изменения энергии Гиббса и величинами изменения энтальпии и энтропии системы?
17. Что называется скоростью химической реакции? Какие факторы влияют на скорость химической реакции?
18. Сформулируйте основной закон химической кинетики – закон действующих масс. Что такое константа скорости реакции?
19. Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент скорости реакции.
20. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Принцип Ле Шателье.
21. Растворы. Растворение как физико-химический процесс. Влияние температуры и давления на растворимость.
22. Способы выражения состава растворов.
23. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты.
24. Ионное произведение воды, водородный показатель (pH).
25. Реакции ионного обмена. Гидролиз солей.
26. Окислительно-восстановительные реакции. Степень окисления. Методы расстановки коэффициентов в ОВР.
27. Электрохимические процессы и явления. Электронные и ионные проводники. Уравнение Нернста.
28. Электролиз. Сущность процесса электролиза. Факторы, определяющие последовательность разряда ионов на электродах.
29. Электролиз расплавов и растворов электролитов.
30. Коррозия металлов. Виды коррозии.
31. Способы защиты металлов от коррозии.
32. Металлы и их классификация по периодической системе. Физические и химические свойства металлов.
33. Металлические сплавы и композиты.
34. Органические полимерные материалы. Методы получения полимеров.
35. Материалы, получаемые на основе полимеров.
36. Применение полимеров.

32.Металлы и их классификация по периодической системе. Физические и химические свойства металлов.
Хар-ые св-ва металлов: Мет связь в кристаллах, Метал блеск, Хорошие теплопроводность и электрическая проводимость,Ковкость и пластичность, Восстановители, Оксиды имеют ионный характер и при растворении в воде образуют основные растворы Граница между металлами и неметаллами размыта, между ними находятся полуметаллы (рис. 11.1). Полуметаллы обл-ют св-ми как металлов, так и неметаллов. Напр, серый мышьяк име¬ет метал блеск и электрическую проводимость, однако он хрупок, а желтый мышьяк - имеет чисто неметаллические свойства.

Физ свойства металлов. Как было показано в гл. 4, на¬ходящиеся в металлической решетке ионы связаны друг с другом не-локализованными подвижными электронами. Разность энергии моле-кулярных орбиталей в зоне проводимости металла невелика, поэтому электроны, возбуждаясь, относительно легко переходят из одной ор-битали в другую. Этим объясняется высокие электрическая проводи¬мость и теплопроводность металлов. Максимальную электрическую проводимость имеют серебро, медь, золото и алюминий. Ионы ме¬таллов в кристалле могут скользить относительно друг друга. Этим объясняется ковкость (способность к расплющиванию) и пластич¬ность (способность вытягиваться в проволоку и ленту).
Физико-хим свойства металлов. Вследствие ненасы¬щенности и ненаправленности металлической связи для кристаллических решеток металлов характерна высокая плотность упаковки. Больш-во металлов кристаллизуется с обр-ем гексагональ¬ных или кубических (гранецентрированных или объемно центриро¬ванных) решеток. Так как разница энергий решеток металлов относи¬тельно невелика, то большинство металлов полиморфны.
33.Металлические сплавы и композиты.
Металлические сплавы — вещ-ва, обладающие метал-ми свойствами и состоящие из двух или более элементов, из кот хотя бы один явл металлом. Их получают охлаждением расплавленных смесей, совместным осажде¬нием из газовой фазы, электроосаждением из растворов и расплавов, диффузионным насыщением. Свойства сплавов значительно отлича¬ются от свойств металлов. Например, прочность на разрыв сплава меди и цинка (латуни) в три раза выше, чем у меди и в шесть раз по сравнению с цинком. Железо хорошо растворимо, а его сплав с хро¬мом и никелем (нержавеюща сталь) - устойчив в разбавленной сер¬ной кислоте. Различают однофазные сплавы (твердые растворы), ме-ханические смеси и химические соединения (интерметаллиды).
Композиционные материалы. Керметы. Композиционные ма¬териалы (композиты) получают объемным сочетанием химически разнородных компонентов при сохранении границы раздела между ними. Свойства композитов существенно отличаются от свойств вхо¬дящих в них компонентов.
Композиционные материалы состоят из основы (матрицы) и до¬бавок (порошков, волокон, стружки и т.д.).
Композиты характеризуются высокой прочностью, твердостью, износостойкостью. Например, предел прочности на растяжение ком¬позита, состоящего из железного порошка и нитевидных кристаллов оксида алюминия в три раза выше, чем у неармированного железа. В пять раз возрастает усталостная прочность меди при ее армировании волокнами вольфрама. Композиты широко используются в качестве конструкционных материалов, материалов износостойких контактов, подшипников, штампов и инструментов. Многие из них обладают жаростойкостью, поэтому служат огнеупорами, материалами чехлов термопар, испарителей металлов, тепловыделяющих элементов, ава¬рийных стержней в атомной энергетике и др.
34.Органические полимерные материалы. Методы получения полимеров.
Полимеры - высокомолекулярные соединения, которые характе¬ризуются молекулярной массой от нескольких тысяч до многих мил¬лионов. Молекулы полимеров, называемые также макромолекулами, состоят из большого числа повторяющихся звеньев. Вследствие большой молекулярной массы макромолекул полимеры приобретают некоторые специфические свойства. Поэтому они выделены в особую группу химических соединений.
Отдельную группу также составляют олигомеры, которые по зна¬чению молекулярной массы занимают промежуточное положение между низкомолекулярными и высокомолекулярными соединениями.
Различают неорганические, органические и элементоорганиче-ские полимеры. Органические полимеры, в свою очередь, подразде¬ляют на природные и синтетические. В настоящей главе рассматри-ваются в основном органические синтетические полимеры.
Полимеры получают методами полимеризации или поликонденсации.
Полимеризация (полиприсоединение). Это реакция образо¬вания полимеров путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера).
Полимеризация — самопроизвольный экзотермический процесс (G<0, H<0 ), так как разрыв двойных связей ведет к уменьшению энергии системы.
Реакция синтеза полимера из соединений, имеющих две или более функциональные группы, сопровождающаяся образованием низкомолекулярных продуктов (Н2О, NH3, HCl, СН2О и др.), называется поликонденсацией.

28.Электролиз. Сущность процесса электролиза. Факторы, определяющие последовательность разр

Категория: Химия | Добавил: maxim-by
Просмотров: 2812 | Загрузок: 84 | Комментарии: 1
Всего комментариев: 1
0  
1 storaged   (09.01.2013 15:33) [Материал]
спасибо!

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]