Изучение электропроводности слабых и сильных электролитов.

Темы коллоквиумов

 

1. Теории химической кинетики. Теория активных столкновений (для бимолекулярных и мономолекулярных реакций).

2. Теория активированного комплекса. Статистический и термодинамический аспекты.

3. Теории гетерогенного катализа. Теория мультиплетов Баландина. Теория активных ансамблей Кобозева.

4. Современная теория электролитов.

 

Контрольные вопросы к работам практикума по физической химии

 

(Химическая кинетика и катализ)

Каталитическое разложение перекиси водорода на платине.

[1], гл. (7,8,10).

1. Понятие катализа. Общие принципы катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Теория промежуточных соединений.

2. Гетерогенные каталитические реакции. Основные стадии, понятие лимитирующей стадии. Роль адсорбции в кинетике гетерогенных каталитических реакций. Что называется скоростью гетерогенной реакции и от чего она зависит?

3. Диффузионная и кинетическая области протекания гетерогенной каталитической реакции. Какие экспериментальные данные необходимы для установления области протекания реакции? Запишите кинетическое уравнение реакции, наиболее медленной стадией которой, является диффузия исходных веществ к поверхности катализатора.

 

Изучение скорости инверсии тростникового сахара.

[2], гл. 1,2; [1], гл.1

1. Почему реакцию гидролиза сахарозы называют инверсией?

2. Скорость химической реакции, скорость реакции по данному веществу, связь между ними. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.

3. Константа скорости реакции, ее физический смысл и размерность. Вывод выражений для констант скорости необратимых реакций нулевого, первого, второго и n-ного порядков.

4. Молекулярность и порядок реакции. Псевдопорядок. Экспериментальные методы определения порядка реакции.

5. Выражением какой зависимости является кинетическая кривая? Представьте графически эту зависимость для исходного вещества, если реакция имеет нулевой, первый, второй порядок.

Изучение кинетики гидролиза сложных эфиров в кислой и щелочной средах.

[2], гл. 3; [3], гл.5 (1,2,5,6)

1. Почему реакция гидролиза сложных эфиров в кислой и щелочной средах имеют разный порядок? Является ли первый порядок этой реакции в кислой среде истинным?

2. Сложные реакции. Кинетика обратимых и параллельных химических реакций первого и второго порядков.

3. Кинетика последовательных реакций (на примере двух необратимых реакций первого порядка).

4. Принцип независимости элементарных стадий сложных реакций. Определение констант скоростей элементарных стадий для обратимых и параллельных реакций.

5. Принцип стационарности Боденштейна М., область его применимости.

 

Определение энергии активации.

[2], гл. 4;

1. Влияние температуры на скорость химической реакции. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса (вывод). Каков физический смысл энергии активации по Аррениусу?

2. Активные молекулы. Способы активации молекул. От чего зависит величина энергии активации химической реакции?

3. Какие экспериментальные данные необходимы для расчета энергии активации химической реакции.

 

Определение абсолютной скорости и подвижности ионов. Числа переноса.

[1] гл. 17; [4] гл. 4, 5; [5] гл. 4.

1. Скорость движения ионов в электрическом поле, от чего она зависит? Что означает термин “абсолютная скорость движения ионов”? Какова размерность этой величины?

2. Подвижности ионов, зависимость их от концентрации и температуры. Какова причина аномальной подвижности ионов H₃O⁺ и OH^-?

3. Числа переноса. Чем отличаются “истинные” числа переноса от “кажущихся”? Каковы экспериментальные методы определения чисел переноса? Влияние концентрации электролита и температуры на числа переноса.

 

Изучение электропроводности слабых и сильных электролитов.

[1] гл.16, 17,18, [4] гл. 4, 5, [5] гл. 4

1. Теория электролитической диссоциации С. Аррениуса. Закон разведения Оствальда, его физический смысл.

2. Электропроводность слабых электролитов, удельная и эквивалентная, зависимость их от концентрации и температуры.

3. Экспериментальные методы определения электропроводности электролитов (схема установки, электроды, ток). Постоянная сосуда, физический смысл и метод определения.

4. Определение электропроводности при бесконечном разведении для слабых электролитов. Формула Кольрауша.

5. От чего зависят удельная и эквивалентная электропроводности сильных электролитов? Подвижности ионов и закон Кольрауша.

Зависимость подвижностей и электропроводности от концентрации в рамках теории Дебая-Гюккеля-Онзагера. Физический смысл электрофоретического и релаксационного эффектов. Эффекты Вина и Дебая-Фалькенгагена.

6. Способы определения электропроводности при бесконечном разведении для слабых и сильных электролитов.