Во сколько раз увеличится скорость реакции H2+Y2=2HY при повышении от 20 до 70oС, если было установлено, что при повышении температуры на каждые 25oС скорость реакции увеличивается в 3 раза?
Задача 3
В обменных реакциях, протекающих в растворах электролитов, наряду с недиссоциированными молекулами слабых электролитов, твердыми веществами и газами участвуют так же находящиеся в растворе ионы. Поэтому сущность протекающих процессов наиболее полно выражается при записи их в форме ионно-молекулярных уравнений. В таких уравнениях слабые электролиты, малорастворимые соединения и газы записываются в молекулярной форме, а находящиеся в растворе сильные электролиты – в виде составляющих их ионов.
Обменные реакции в растворах электролитов протекают в направлении связывания ионов, приводящего к образованию малорастворимых веществ или молекул слабых электролитов.
Реакции нейтрализации, в которых участвуют слабые кислоты или основания, - обратимы, т.е. могут протекать не только в прямом, но и в обратном направлении. Это означает, что при растворении в воде соли, в состав которой входит анион слабой кислоты или катион слабого основания, протекает процесс гидролиза – обменного взаимодействия соли с водой, в результате которого образуется слабая кислота или слабое основание.
Если соль образована слабой кислотой и сильным основанием, то в результате гидролиза в растворе образуются гидроксид-ионы и он приобретает щелочную реакцию.
При гидролизе соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием, гидролизу подвергается катион соли; при этом в растворе возрастает концентрация ионов водорода, и он приобретает кислую реакцию.
При взаимодействии с водой соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием, гидролизу подвергаются как катион, так и анион соли.
Если Ккисл≈Косн, то катион и анион гидролизуются в равной степени и реакция раствора будет нейтральной; если Ккисл>Косн, то катион соли гидролизуется в большей степени, чем анион, так что концентрация ионов Н+ в растворе будет больше концентрации гидроксид-ионов и реакция раствора будет слабокислой; если Ккисл<Коосн, то гидролизу подвергается преимущественно анион соли и реакция раствора будет слабощелочной.
Степенью гидролиза h называется доля электролита, подвергшаяся гидролизу. Она связана с константой гидролиза Кг уравнением, аналогичным закону разбавления Оствальда для диссоциации слабого электролита:
Кг=h2Cm/(1-h)
Гидролиз солей, образованных слабыми многоосновными кислотами, протекает ступенчато, при чем продуктами первых стадий гидролиза являются кислые соли. Так же ступенчато протекает гидролиз солей, образованных слабыми основаниями многовалентных металлов.
Если в раствор гидролизующейся соли ввести реактив, связывающий образующие при гидролизе ионы Н+ и ОН-, то в соответствии с принципом Ле Шателье равновесие сместится в сторону усиление гидролиза; в результате гидролиз может протекать полностью – до образования конечных продуктов.
Равновесие гидролиза может быть смещено изменением температуры. Поскольку обратный гидролизу процесс – реакция нейтрализации – протекает с выделением теплоты, то реакция гидролиза представляет собой эндотермический процесс. Поэтому повышение температуры ведет к усилению гидролиза, а понижение температуры – к его ослаблению.
Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей MnCl2,RbClO4 .
Задание 4
Коллоидное состояние вещества – раздробленное состояние веществ с размером частиц от 400 – 300 нм до 1нм.
Дисперсные системы являются гетерогенными. Они состоят из сплошной непрерывной фазы – дисперсионной среды и находящихся в этой среде раздробленных частиц того или иного размера и формы – дисперсной фазы.
Дисперсная фаза находится в виде отдельных небольших частиц,а значит, что дисперсные системы,в отличии от гетерогенных со сплошными фазами, называют микрогетерогенными, а коллоиднодисперсные системы называют так же ультрамикрогенными.
Степень дисперсности – количественная характеристика дисперсности.
D=
Частицы коллоидных размеров могут иметь различную внутреннюю структуру. Существует 3 типа внутренней структуры первичных частиц коллоидных растворов:
1. Суспензиоиды или необратимые коллоиды, лиофобные коллоиды.
Это коллоидные растворы металлов, их оксидов, гидроксидов, сульфидов и других солей. Первичные частицы дисперсной фазы коллоидных растворов этих веществ по своей внутренней структуре не отличаются от структуры соответствующего компактного вещества и имеют молекулярную или ионную кристаллическую решетку. Суспензоиды – типичные гетерогенные высокодисперсные системы, свойства которых определяются очень сильно развитой межфазной поверхностью. Они не могут длительно существовать в отсутствие стабилизатора дисперсности. Чем выше дисперсность, тем больше свободная поверхностная энергия, тем больше склонность к самопроизвольному уменьшению дисперсности. Поэтому для получения устойчивых коллоидных растворов необходимо не только достигнуть заданной дисперсности, но и создать условия для ее стабилизации. Устойчивые дисперсные системы состоят не менее чем из трех компонентов: дисперсионной среды, дисперсной фазы и стабилизатора дисперсной системы.
2. Ассоциативные или мицеллярные, коллоиды (полуколлоиды)
Коллоиднодисперсные частицы возникают при достаточной концентрации дифильных молекул низкомолекулярных веществ путем их ассоциации в агрегаты молекул – мицеллы – сферической или пластинчатой формы.
Молекулярный, истинный раствор↔ Мицеллярный коллоидный раствор (золь)
Мицеллы представляют собой скопление правильно расположенных молекул, удерживаемых преимущественно дисперсионными силами.
Образование мицелл характерно для водных растворов моющих веществ и некоторых органических красителей с большими молекулами. В других средах, например в этиловом спирте, эти вещества растворяются с образованием молекулярных растворов.
3. Молекулярные коллоиды или обратимые и лиофильные коллоиды
К ним относятся природные и синтетические высокомолекулярные вещества с молекулярной массой от 10000 до нескольких миллионов. Молекулы этих веществ имеют размеры коллоидных частиц, поэтому такие молекулы называют макромолекулами.
Разбавленные растворы высокомолекулярных соединений – это истинные, гомогенные растворы, которые при предельном разведении подчиняются общим законам разбавленных растворов.
Для получения растворов молекулярных коллоидов достаточно привести сухое вещество в контакт с подходящим растворителем. Неполярные макромолекулы растворяются в углеводородах, а полярные – в полярных растворителях. Вещества этого типа назвали обратимыми коллоидами потому, что после выпаривания их растворов и добавления новой порции растворителя сухой остаток вновь переходит в раствор.
Растворение макромолекулярных коллоидов проходит через стадию набухания. Молекулы растворителя проникают в твердый полимер и раздвигают макромолекулы. Из-за своего большого размера медленно диффундируют в раствор, что внешне проявляется в увеличении объема полимера. Набухание может быть неограниченным, когда конечным его результатом является переход полимера в раствор, и ограниченным, если набухание не доходит до растворения полимера. Ограниченно набухают обычно полимеры с особой, «трехмерной» структурой. Растворы высокомолекулярных соединений имеют значительную вязкость.
Термин «коллоиды», что означает «клееподобные», возник в 1861 году, когда шотландский химик Т.Грэм для разделения веществ применил диализ. Метод основан на неодинаковой способности компонентов растворов к диффузии через тонкие пленки – мембраны. Широко применяют для очистки коллоидных растворов и растворов высокомолекулярных соединений.
Напишите строение мицеллы золя гидроксида никеля, полученного при взаимодействии хлорида никеля с избытком гидрооксида натрия.
Творческая часть.
Представить информацию об использовании законов химии в современном мире.
Химия постоянно развивается как наука. И не только в теоретическом аспекте. На нынешнем уровне развития человечества химические открытия приобрели огромное практическое значение в самых разных сферах человеческой деятельности. Именно поэтому инновации в химической отрасли часто выступают не изолированно, а соотносятся с другими науками, другими областями знаний и практическими сферами: физикой, биологией, экологией, утилизацией отходов, альтернативной энергетикой. В этих областях открытия в химии обычно реализуются, получают свое практическое применение.
Моя работа включает в себя обзор наиболее интересных открытий в химической отрасли (выступающей в неразрывной связи с остальными) за 2004-2007 годы. Она дает некоторое представление о широком поле для исследований по химии для ученых мира, а также показаны, насколько важны инновации в этой области и насколько разнообразны сферы их применения.
Найдена управа на пластиковую напасть.
Химики из Российского химико-технологического университета имени Менделеева придумали, как перерабатывать смесь всевозможных пластмассовых бутылок, даже если они сделаны из разных полимеров. Куда деваются все те многочисленные бутылки, банки, контейнеры и другая полимерная тара, которые сегодня в избытке можно видеть в киосках, магазинах, да и на собственной кухне, которые люди используют и выбрасывают каждый день? Вопрос этот скорее экологической направленности - ведь ресурсы природы небезграничны. Сжигать или закапывать полимерную тару вредно, да и просто немыслимо - земли не хватит. Некоторые скептики утверждают, что день, когда российская земля будет представлять собой равномерную смесь почвы и пластиковых бутылок, отнюдь не далек. Перерабатывать же использованную тару весьма
нелегко.