Keemia eksami vastused (1)

А. Атом –мельчайшая частица химического элемента, в виде которой элемент
содержится в молекуле простого или сложного вещества
атомная масса (А) - масса атома в атомных единицах массы
(1/12 доля массы атома углерода 12С)
Анодные покрытия – металл покрытия более активный, чем основной. В анодных покрытиях используют металлы, Е0 которых меньше, чем у защищаемого металла (Zn, Al, для железа).
. Абсольютная плотность газообразных веществ – масса в граммах 1 л газа при нормальных условиях.
, г/л
В. Ван-дер-Ваальсовы силы – силы взаимодействия между полярными и/или неполярными молекулами в результате различных электростатических влияний атомов и молекул друг на друга. Они обуславливают различие в агрегатных состояниях веществ. Восстановитель - вещество, в состав которого входит элемент, способный отдавать электроны (степень окисления элемента возрастает – он окисляется  анод). Возрастание энтропии – () переход системы из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное.(испарение жидкости, повышение температуры газообразных веществ, растворение сульфата натрия). Уменьшение энтропии () обратный процесс (отвердение сплава). Вещество - вид материи, обладаюшей определенными физическими свойствами, имеет массу, температуру плавления и кипения, плотность и пр.Вещества имеют определенный, постоянный состав (> 20 млн.)
Г. Гомогенная система - состоит из одной фазы (чистый воздух, раствор, металл). Состав и свойства одинаковые во всех частях системы. Гетерогенная система - состоит из нескольких фаз - раствор с осадком (Ж – Т; l – s); запыленный воздух (Г –Т; g – s).
Д. Диффузия - явление самопроизвольного проникновения одного вещества в другое вещество, обусловленное тепловым движением атомов, молекул, ионов и других частиц. Скорость протекания процесса диффузии зависит от рода диффундирующих веществ и температуры. Дистилляция - разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров. Полученный таким образом конденсат обогащен низкокипящими компонентами, остаток жидкой смеси - высококипящими. Динамическое равновесие - скорости прямой и обратной реакции становятся равными v1(прямой) = v2(обратной)
З. Закон простых объемных отношений. Объемы различных газов, участвующих в реакции при одиноковых Т и Р относятся между собой как молярные коэффициенты в уравнении реакции. 2SO2 + O2  2SO3
; VSO2:VO2=2:1; VO2:VSO3=1:2; объем SO2 = 12л; Закон Гей-Люссака: при постоянном давлении объем данной массы газа прямопропорционален температуре. .
л N2. Закон Авогадро: в равных объемах любых газов, взятых при одинаковой температуре и давлении, содержится одиноковое число молекул.
Закон Бойля-Мариотта: при постоянной температуре давление, производимое данной массой газа, обратнопропорционально объему.
л Закон Дальтона: Общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений отдельных газов, образующих смесь.
Закон Генри-Растворимость газа прямо пропорциональна его парциальному давлению над раствором (СМ = kH p) где СМ - молярная конц-я газа в растворе, моль/л; р - парц. давление газа над раствором, атм; kH - константа Генри. Закон не действует, если газовое вещество реагирует с водой (NH3, SO2, CO2).
Закон сохранения массы и энергии - E = mc2, где Е - изменение энергии, Дж.; m - изменение массы, кг
с 2.9979 10-8 м/с теплота сгорания - количество тепла, выделивщегося при полном сгорании
одного моля этого вещества. Продуктами полного сгорания являются СО2, Н2О,
N2 и SО2.
Закон Гесса - Тепловой эффект химической реакции зависит только от исходного и конечного состояния системы и не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое.
И. Ионное произведение воды: в водных растворах произведение концентраций водородных ионов и гидроксид-ионов – константная величина.
, где КН2О – ионное произведение воды. Изобарный потенциал или свободная энергия Гиббса (G) является
мерой движущей силы реакции и определяет направление протекания процесса.
K. Коэффициент растворимости – масса безводного вещества, насыщающая 100 г растворителя при данной температуре. Критические условия: критической называется такая температура, выше которой вещество не существует в жидком состоянии, критическим называется такое давление, при котором происходит конденсация газа при критической температуре (для воды: Ткр=647,4К, Р=2,2*107 Ра (218атм)). Кислота – в состав входит один или более атомов водорода и кислотный остаток (анион). (кислородосодержащие( HNO3 , H2SO4), безкислородные(HCl, H2S, HCN)). Катодные покрытия – металл покрытия менее активный, чем защищаемый металл. В катодных покрытиях Е0 покрытия больше, чем у защищаемого металла (Sn. Ni, Cu для железа). Критическим называется такое давление при котором происходит конденсация газа при критической температуре.
М. Молекула – мельчайшая частица вещества, которая имеет все химические свойства данного вещества и которая может существовать самостоятельно (Н2, О2, N2, HNO3, CO2) атомы в молекуле соединены химической связью. Моль – основная количественная характеристика вещества – это количество вещества, которое содержит
структурных единиц (атомов, молекул, ионов и тд.) т.е. столько структурных единиц, сколько их содержится в 12г изотопа углерода 12С. Молярная масса (М, г/моль) – это масса одного моля вещества. Молярная концентрация или молярность (СМ) показывает число молей растворенного вещества, содержащегося в 1 литре (1 дм3) раствора. Мольная доля (СХ) растворенного вещества равна отношению числа молей
растворенного в-ва к общему числу молей в растворе. Механизм реакций - совокупность параллельно
или последовательно протекающих процессов. Молекулярность реакции определяется числом молекул, одновременным взаимодействием которых осуществляется элементарный акт химического превращения
Н. Неэлектролит – спирт, эфир, сахар – органическое соединение, которое не обладает электропроводностью не в растворенном, не в расплавленном состоянии. Нормальные условия: температура – 273К (0С), давление – 760 мм рт ст = 1 атм = 101325 Pa, объем 1 моля любого газа: V=22,4 л/моль. Ненасыщенные растворы - в которых еще можно растворить вещество. Насыщенные растворы - содержат максимальное кол-во вещества при данной температуре. Нормальная концентрация или нормалность (Сn) показывает число эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора.
О. Окислитель – вещество, в состав которого входит элемент, принимающий электроны (степень окисления элемента уменьшается – он востанавливается  катод). Относительная плотность газа – отношение массы одного газа к массе такого же объема другого газа при тех же условиях (Т и Р) Осмос - односторонная диффузия молекул растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану) в сторону более концентрированного раствора. Осмотическое давление (, атм) - давление которое соответствует высоте поднятия столба жидкости в результате осмоса
П. pH – водородный показатель для характеристики кислотности (щелочности) среды
. Полиморфизм – одно вещество имеет различные кристаллические формы (С – алмаз, графит, карбин, фуллерены). Процентная концентрация (С%) - показывает массу растворенного в-ва,содержащегося в 100 г раствора (в 100 массовых частях раствора). Переснаыщенные растворы - неустойчивые системы, полученные при растворении вещества при повышенной температуре с последующим медленным охлаждением.
Правило Вант – Гоффа При повышении температуры на 10С скорость химической реакции возрастает в 24 раза (приближенная оценка, в узком темп. интервале)
Р. Раствор – однородная система (гомогенная), образуемая 2 или более компонентами, один из которых растворитель, а другой – растворенное вещество. Каждый из компонентов раствора равномерно распределен в массе другого в виде молекул, атомов или ионов. Растворимость – это способность вещества растворяться в данном растворителе.
Растворитель содержится в большем количестве и/или не меняет своего агрегатного состояния при растворении (Н2О всегда считается растворителем). Равновесные (обратимые) реакции протекают до момента, характеризующегося равновесием - положение, где концентрации исходных веществ и продуктов со временем больше не изменяются.
C. Смесь – состоит из 2 или более химических соединений, которые не имеют между собой химической связи, могут содержаться в любых соотношениях и могут быть разделены на компоненты физическими методами (выпаривание, дистилляция) например молоко, цемент, воздух. Сложные вещества (химические соединения) – содержат атомы нескольких элементов (H2O, C2H5OH , NaCl). Степень диссоциации - отношение числа диссоциированных молекул электролита к общему числу растворенных молекул. Сильные электролиты (  80-100%) – многие неорганические кислоты (HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4), гидроксиды 1 и 2 группы ( NaOH , KOH, Ca(OH)2,), соли. В сильных электролитах диссоциация протекает необратимо. Слабые электролиты ( HCOOH , CH3COOH ), многие неорганические кислоты (HF, H2S, HCN, H2CO3, H3PO4, H2SiO3 ). Диссоциация обратима. Стандартные условия – 1 атм и 298,15 К. Стекло – прозрачный продукт прокаливания и последующего охлаждения (без кристаллизации) различных неорганических материалов. Соли – продукты замещения атомов водорода в кислоте на металл, или гидроксогруппу в молекуле основания на кислотные остатки. Скорость гомогенной реакции определяется изменением концентрации реагирующего вещества в единицу времени.
T. Теплота испарения - количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу, чтобы перевести его из жидкого состояния в газообразное при постоянной температуре (для перевода 1 моля жидкости в пар (кДж/моль)). Точка кипения – температура, при которой давление насыщенного пара жидкости достигает внешнего давления (вода при давленни 760 мм рт ст – tкип=100С, 250 мм рт ст – tкип=70С).
Ф. Фазовая диаграмма –диаграммы состояния, характеризуют состояние системы при разных температурах (и/или давлениях). Показывают какие фазы могут существовать при данных условиях. Ф а з а - часть системы, обладающая одинаковыми физическими свойствами и отделенная от других частей системы поверхностью раздела (лёд в воде -твердая фаза и жидкая фаза)
X. Химический элемент – вид атомов с одиноковым зарядом ядра атома, описывается символом (H, O, S, Fe, и др.).
Химия - наука, изучающая химические элементы и их соединения,рассматривает состав, строение, свойства и преврашения веществ. Химическая термодинамика- изучает энергетические эффекты и
направление химических реакций, возможность или невозможность самопроизвольного протекания химических процессов в заданных условиях. Химическая кинетика -изучает молекулярный механизм химических реакций и скорость их протекания
Э.Электролит – вещество, водный раствор которого проводит электрический ток (кислоты, основания, соли.). Электролитическая диссоциация - распад молекул электролита на ионы при их растворении. Распад происходит под воздействием полярных молекул растворителя. Энтальпия - внутреннее теплосодержание
системы. 2Н2 + О2 2Н2О + Н (Н = -584 кДж,Н = -292 кДж/моль Н2) Стандартной энтальпией (теплотой) образования химического соединения называют изменение энтальпии в процессе образования одного моля этого соединения из простых веществ в стандартных условиях (25С или 298.15 К, 1 атм). Энтропия (S, Дж/K моль), количественная мера неупорядо-ченности в системе Стандартная энтропия (S0
298) чистых веществ относится к 1 моль вещества при 1 атм и 298 К. Стандартная энтропия простых веществ не равна нулю.Возрастание энтропии (S > 0) переход системы из более упорядоченного
состояния в менее упорядоченное. Энергия активации - химическая реакция может происходить только при столкновении активных частиц, которые обладают определенной энергией. При этом могут образоваться промежуточные неустойчивые группировки - активированные комплексы.
Ю33.Физические и химические свойства веществ-Агрегатное состояние вещества даётся при обычных условиях темп 20-25С и давлении 1атм(твёрдое,жидкое,газообразное),Состав-содержание элементов или соединений в %,в процентном содержании примесей,Температура кипения,плавления,замерзания,Удельная поверхность,удельный вес,плотность,Размер и форма частиц,Окраска,Дополнительные сведения(пожаро и взрывоопасные,ядовитость,условия хранения).
34.Оксиды-Соединения элементов с кислородом бывают-Несолеобразующие(СО,N2O) основные Na2O MgO Солеобразующие-Кислотные CO2 SO2 P2O5 Амфотерные Al2O3 ZnO.Получение-взаимодействие простых веществ с O2 (кроме Na,К) 2Mg+O2=2MgO разложение оснований,кислот и солей при нагриванииMg(OH)2=MgO+H2O.Св-ва-взаимодействие с водой с образованием кислот или основанийSO3 +HO2=H2 SO4,взаимодйствие между оксидами разных типов CaO+CO2=CaCO3,взаимодействие с кислотами или основаниями ZnO+2HCl= ZnCl2 +H2O.Примеры-Оксид углеродаСО,Диоксид углеродаСO2,диоксид серыSO2,оксид кальцияCaO,оксид кремнияSiO2
Кислоты-в состав входит одна или более атомов водорода и кислотный остаток(анион).Кислоты делятся на Кислородосодержащие(HNO3,H2SO4) Безкислородные(HCl,H2S,HCN),Получение-кислотные оксиды с водой SO3+H2O= H2SO4,неметаллы с водородом Cl2+ H2=2HCl,соли с кислотами если исходная кислота более сильная CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,Св-ва-металлы левее водорода в ряду напряжений вытесняют из разбавленных растворовH2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,с кислотами окислителями реагируют и металлы правее водорода не выделяетсяH2 CuO+H2SO4= CaSO4 +SO2+2 H2O,CaO+H2SO4=CaSO4+H2O.Примеры-Серная кислота H2SO4,Соляная кислота HCl,Азотная кислота HNO3, Фосфорная кислота H3РO4.
Гидроксиды-Общая формула Me(OH)n диссоцируют с образованием гидрооксид-ионов(OH-) NaOH=Na++OH- Большинство гидроксидов не растворимы кроме-KOH,NaOH,LiOH,Ba(OH)2 Гидроксиды делятся на-Амфотерные Zn(OH)2 Al(OH)3и Основания делятся на-ЩёлочиKOH,NaOH Нерастворимые в водеСа(OH)2 Fe(OH)3.Св-ва-взаимодействие с кислотами или кислотными оксидамиCa(OH)2+CO2=CaCO3+ H2O,амфотерные гидроксиды взаимодействуют с кислотами а так же щелочами Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,разложение при нагревании (кромеKOH,NaOH) Са(OH)2=CaO+H2O.Получение-взаимодействие активных металлов с водойCa+2H2O=Ca(OH)2+H2,основные оксиды с водой(получение щелочей) MgO+H2O=Mg(OH)2,соли с растворами щелочей(получение трудно растворимых оснований) CuSO4 +2KOH=Cu(OH)2↓+ K2SO4 ,электролиз водных растворов солей(получение KOH,NaOH).Примеры-гидроксид натрия NaOH,Гидроксид кальция Cа(OH)2.
Соли-продукты замещения атомов водорода в кислоте на металл,или гидроксогрупп в молекуле основания на кислотные остатки.Соли делятся на-Средние K2SO4 AlCl3 NaBr,
Кислые NaHSO4 K2HРO4
KH2РO4,ОсновныеAl(OH)Cl2 Al(OH)2Cl.Двойные соли-кислотные остатки связаны с различными катионами металлов,Комплексные соли-диссоцируют в растворе на ионы внешней сферы и комплексные ионы,Получения и св-ва- Ca+S=CaS,CaO+SO3=CaSO3,Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O,CaO+H2SO4=CaSO4+H2O, Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O,Ca+H2SO4=CaSO4+H2↑,кислота+сольH2S+ CuSO4=CuS↓+H2SO4,соль+сольK2CO3+ CaCl2 =CaCO3↓+2KCl,щёлоч+соль2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,металл+сольZn+Pb(NO3)2=Zn(NO3)2+Pb↓,Растворимость солей-Соли щелочных металлов растворимы,Соли NH4+ растворимы,нитраты растворимы,галогениды растворимы кроме(Ag+ Hg22+ Pb2+),сульфаты растворимы кроме(BaSO4 Pb SO4 Hg SO4),Карбонаты,фосфаты и сульфиды нерастворимы кроме (Na+ Li+ K+ NH4+)
Металлы-простые вещества с определёнными физическими свойствами-блеск,пластичность,тепло- и электропроводность.По физическим св-вам различают-Лёгкие плотночть меньше 5гр/см3(Li,Na,Ca,Mg,Al,Ti),Тяжёлые плотность больше плотности-Fe пример(Pt,W,Mo,Cu,Ni),В зависимости от окраски-Чёрные-Fe и его сплавы,Цветные-все остальные (Cu,Ni,Co) и их сплавы,Тугоплавкие-t>1500C(W,Mo,Cr,Ti,Ta,V,Nb),Благородные-(Au,Ag,Pt,Pd,Rh),Химические сво-ва-Взаимодействие с кислотами HCl-реагирует с металлами стоящими в ряду напряжения левее водорода(выделяется Н2),HNO3-кислоты окислитель не выделяется водорода, H2SO4 активные металлы выделяется H2S S SO2 неактивные металлы выделяется SO2,Взаимодействует с щелочами реагирует(Zn,Al,Cr,Sn,Pb)Zn+2NaOH+2H2O=Na2 (Zn(OH)4)+H2↑,Взаимодействие с неметалламиCa+S=CaS,С водным раствором солей Zn+PbSO4=ZnSO4+Pb↓,Примеры-Al-алюминий,Fe-железо,Ni-никель,Cu-медь.
35.Газообразные выбросы-тепличные газы,продукты неполного сгорания,соединения углеводородов с галогенами,SOx,Nox-(вызывают кислотные дожди и разрежение озонового слоя тепличные эффект).Твёрдые отходы-пыль,зола,полукокс,тяжёлые металлы.Тепличные газы CO2 –для уменьшения новые технологии(увелечение к.п.д) сжигание в кислороде,использование возобновляющихся источников энергии.Неполное сжигание-для уменьшения выбросов применяют ТТТ,дополниетлное сжигание(мин 2с при 850С) высокотемпературное фильтрование,применение ингибиторов.Оксиды азота Nox для уменьшения применяют технологические методы создания в топке окислительных и восстановительных зон по высоте.Оксиды серы Sox для уменьшения выбросов применяют сорбенты(известняк гидроксид кальция),используют сухие методы очистки(куски известняка подают вместе с топливом),полусухие методы(совместная пульверизация воды и известковых материалов),мокрые методы очистки(абсорбция SO2 в растворах на базе извести в спец.башнях)
36.Скорость гомогенной реакции определяется изменением концентрации реагирующего вещ-ва в единицу времени.Для гетерогенных реакций скорость определяется изменение концентрации вещества за единицу времени на единицу площади поверхности раздела фаз.Факторы влияющие на скорость реакции-природа реагирующих вещ-в,концентрация реагирующих вещ-в,температура,агрегатное состояние и степень дисперсности,наличие катализатора.Чем больше концентрация тем быстрее проходит реакция,по мере уменьшения еонцентрации исходных веществ во времени скорость реакции пропадает.При повышении температуры возрастает средняя кинетическая энергия молекул реагирующих веществ,следовательно увеличивается число активных столкновений и скорость реакции возрастает.Правило Вант-Гоффа-при повышении температуры на 10С скорость химической реакции возрастает в 2/4 раза.Уравнение Аррениуса k=A*exp(-Ea/R*T) ln(k)=-Ea/R*T+ln(A) Константа скорости увеличивается при увеличении температуры и при уменьшении энергии активации.
38.Жёсткость воды отражает содержание в ней ионов кальция и магния.Она выражается в ммоль/литр. Иониты-алюмосиликаты или высокомолекулярные органические соединения,используются для очистки воды от солей жёсткости,работают до насыщения после чего нужно проводить регенерацию.При ионизации ионы кальция и магния заменяются на ионы натрия в катионе. Временная жёсткость обусловлена наличием гидрокарбонатов Ca( HCO3 )2
и Mg(HCO3)2
которые разлагаются при кипячении. Постоянная обусловлена содержанием хлоридов,сульфатов,силикатов Ca и Mg.
Кипячение-2НCO- 3 = CO2-3 + СО2 + H2O Ca2++2HCO-3=CaСО3(стр. вниз.)+СО2 + H2O
Mg2++2HCO-3=Mg(OH)2(стр. вниз.)+2СО2
39.Гальванические элементы(э.д.с.)-состоят из двух электродов опущенных в растворы электролитов.В результате окислительно-восстановительной реакции получают электрический ток. Обозначают схематически (-)анод|раствор|мостик|раствор|катод(+)
Коррозия металлов-самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов под действием окружающей среды,воздух природные и сточные воды,почва.Защитные поверхности металлов-покрытия,изменение состава металлов-легирование,обработка коррозийной среды-применение ингибиторов,катодная защита-протекторный метод и электрический метод.Протекторный метод соединения металла с более активным металлом.Катодная поляризация-металл подсоединяют к (-) к полюсу постоянного тока вспомогательный электрод к (+).Анодная поляризация-деталь подсоединяют к (+) полюсу.
На анодах проходят восстановательные процессы.А на катодах окислительные.
40.Разделение твёрдых смесей-флотатция-метод разделения твёрдых смесей,основанный на различной смачиваемости гидрофобных(металлы,органические вещ-ва,жиры) и гидрофильных(минералы,карбонаты,сульфаты) поверхностей.Применяется для обогащения и разделения руд различных металлов.Экстракция-метод где очищаемый водный раствор контактирует с растворителем не смешивающимся с водой.Дистиляция-последовательный процесс испарения и конденсации.Применяется для выделения компонентов из раствора за счёт разности температур.Ректификация-процесс разделения расс-ра на отдельные компоненты за счёт разности их температур испарения.Осуществляется в колоннах заполненной насадкой.Хромотографические методы-основан на пропускании рас-ра через колонки заполненные материалом, специфически взаимодействующим с растворёнными компонентами.