Энергетика химических процессов



Энергетические эффекты и закон сохранения энергии в химических реакциях. Внутренняя энергия и энтальпия. Энтальпия образования химических соединений. Термохимические законы. Термохимические расчеты. Энтропия, и ее изменение при химических процессах и фазовых переходах. Энергия Гиббса как критерий направления процесса. Зависимость энергии Гиббса от температуры и концентрации. Равновесие. Константа равновесия и закон действующих масс для гомогенных и гетерогенных равновесий. Принцип Ле Шателье.

 

Химическая кинетика

Скорость химических реакций. Зависимость скорости реакций от концентрации реагирующих веществ: закон действующих масс для скорости реакции, молекулярность и порядок реакции. Зависимость скорости реакций от температуры: правило Вант-Гоффа, энергия активации, уравнение Аррениуса. Скорость гетерогенных химических реакций. Катализ гомогенный и гетерогенный. Сопряженные, цепные и фотохимические реакции.

 

Растворы и другие дисперсные системы

Основные характеристики растворов и

Других дисперсных систем

Общие понятия о растворах и дисперсных системах. Растворение как химический процесс. Изменение энтальпии и энтропии при растворении. Способы выражения состава растворов. Растворимость. Образование твердых растворов.

Растворы неэлектролитов: давление паров растворителя над раствором, температуры кипения и замерзания, осмотическое давление, определение молярных масс по свойствам растворов.

 

Водные растворы электролитов

Особенности воды как растворителя. Электролитическая диссоциация; степень и константа диссоциации, изотонический коэффициент, взаимосвязь этих характеристик. Сильные и слабые электролиты. Амфотерные электролиты.

Ионные реакции и равновесия. Произведение растворимости. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель. Гидролиз солей.

 

Электрохимические процессы

Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные процессы. Степень окисления. Важнейшие окислители и восстановители. Классификация реакций окисления-восстановления. Составление уравнений реакций (метод баланса степеней окисления, метод полуреакций). Окислительно-восстановительный эквивалент.

 

Химические источники электрического тока

Понятие об электродных потенциалах, их связь с энергией Гиббса. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Ряд напряжения металлов и его свойства. Уравнение Нернста. Гальванические элементы и определение направления окислительно-восстановительных процессов. Электродвижущая сила и ее измерение.

Кинетика электродных процессов. Поляризация и перенапряжение. Концентрационная и электрохимическая поляризация. Топливные элементы.

 

Электролиз

Реакции на электродах. Последовательность электродных процессов. Электролиз растворов. Выход по току. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами. Законы Фарадея. Практическое применение электролиза: получение и рафинирование металлов, нанесение гальванических покрытий. Получение водорода, кислорода и других продуктов. Аккумуляторы.

 

Коррозия и защита металлов

Основные виды коррозии. Вред, наносимый коррозией народному хозяйству. Классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия металлов. Электрохимическая коррозия металлов.

Методы защиты от коррозии: легирование, защитные покрытия, протекторная и катодная защита, ингибиторы.

 

 

Специальные вопросы химии

Общие свойства металлов и сплавов

Электронное строение и физические свойства металлов. Механические свойства. Сплавы. Диаграммы плавкости. Интерметаллические соединения, твердые растворы, эвтектики.

Формы нахождения металлических элементов в природе. Методы получения и очистки металлов: металлотермия, восстановление углем, оксидом углерода, водородом; электрометаллургия; транспортные реакции; зонная плавка и другие.

Взаимодействие металлов с водой, кислотами и щелочами.

 

Химия воды

Строение молекул, физические свойства воды. Диаграмма состояния воды. Химические свойства воды. Состав природных вод. Действие природной воды на металлические конструкции и паровые котлы: а) влияние растворимых в воде газов: азота, кислорода, двуокиси углерода, сероводорода, водорода, б) действие солей, растворимых в воде: хлоридов, гидрокарбонатов, сульфатов, солей железа, соединений азота, органических веществ. Способы очистки воды от кислорода: механические, химические.

Жесткость воды. Методы умягчения воды. Коллоидные вещества природных вод и их удаление. Катионирование, анионирование и химическое обессоливание природных вод. Удаление растворенного кислорода и коллоидных примесей из природных и сточных вод.

Защита водного бассейна от загрязнений.

 


Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 146; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!