Др Flashcards
Внутренняя энергия
Ее величина зависит от природы в-ва, массы, параметров состояния системы
Ее относят к 1 молю в-ва и называют молярной внутр. эн. (Дж/моль)
Термодинамика отвечает на вопросы
1.возможен ли процесс
2.в какую сторону и при каких условиях он будет направлен
3. нахождение предела протекания процесса
4. выбор оптим.режима повыш. выхода продукта
Сопряжённые реакции, пример
Глюкоза+H3PO4=глюк.-6-фосфат + H2O
∆G р-ии=13,1 кДж/моль
H3PO4- интермедиат
Термод намическая система
Окр. среда
ТДС- объект изучения термодин., отдельное макроскоп.тело или группа тел, фактически или мысленно отдал. от окр. ср.границей раздела(об-ка)
Характер. макроскоп. парам. (V, давл.T) и сост. из большого числа микроскоп. частиц
Окр. ср.-все, что наход.в прямом или косв. контакте с ТДС
Механизм возникновения редокс-потенциала
Количественной характеристикой редокс-систем, в кот. и окислитель и восстановитель находятся в растворенном состоянии, является редокс-потенциал. Чем больше величина редокс-потенциала, тем сильнее окислитель и слабее сопряженный ему восстановитель. Сильный окислитель вступает в р-ии с большим числом восстановителей, чем слабый и/или вызывает более глубокое окисление восстановителей
Закон действующих масс
При постоянной температуре скорость хим.р-ии прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ взятых в степенях = стехиометрическим коэффициентам в ур-ии р-ии
Основные положения теории р-ров сильных электролитов Дебая Хюккеля
- Электростатическое притяжение между ионами существует в р-рах всех электролитов, но в слабых- незначительно
- Чем больше концентрация р-ра, тем больше будет проявляться тормозящее действие ионной атмосферы
- Определяемая по электрической проводимости р-ров степень диссоциации сильных электролитов не соответствует действительной степени распада электролита на ионы и является кажущейся
Электролиты в организме
- Поддержание осмотического давления в клетках, ткани, крови
- Поддержание кислотно-щелочного равновесия
- Участие в функционировании систем органов
Образуют биоэлектрический потенциал, катализируют процессы обмена вещ, стабилизируют определенные ткани(костная), участие в свертывающей системе крови
Факторы, влияющие на устойчивость лизолей
- Толщина диффузного слоя (чем больше, тем меньше вероятность агрегации)
- Силы молекулярного притяжения
- Силы электростатического отталкивания
Природы коллоидного состояния
Всякий коллоидный р-р является микрогетерогенной, многофазной, высоко и полидисперсной системой с высокой степенью дисперсности. Условие образования- нерастворимость в-ва одной фазы в в-ве другой, ибо только между такими в-вами могут сущ физические поверхности раздела. Коллоидная частица представляет собой мицеллу. Она состоит из электронейтрального агрегата и иогенной частицы. По правилу Панета фаяса на агрегате адсорбируются ионы, кот. входят в состав кристаллической решетки агрегата. Показателем этого является нерастворимость этих соединений. Они называются потенциалоопределяющими ионами. Агрегат в рез-те ионизации поверхностных молекул приобретает заряд.
25.Св-ва дисперсных систем
Молекулярно кинетические:
Диффузия-самопроизвольный процесс выравнивания концентрации молекул, ионов под влиянием из теплового движения
Броуновское движение- непрерывное беспорядочное движение частиц, не затухающее во времени. Осмос. Седиментация-процесс оседания частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде под действием силы тяжести
Оптические:
Опалесценция- оптическое явление, заключающееся в резком усилении рассеяния света
Электрические:
Электрофорез- движение частиц в электрическом поле
Электроосмос- движение растворителя в электрическом поле
25.Прочие св-ва дисперсных систем
Коллоидные р-ры агрегативно неустойчивы т.е коллоиднорастворенное в-во способно легко выделяться из р-ра под влиянием незначительных внешних воздействий. В рез-те в в колл. р-ре образуется осадок.
Колл. р-ры способны е диализу т.е с помощью полупроницаемой перегородки (мембраны) могут быть отделены от растворенных в них примесей низкомолекулярных вещ. При диализе мол. растворенного низкомолекулярного в-ва проходят через мембрану, а коллоидные частицы, неспособные проникать через полупроницаемую перегородку остаются за ней в виде очищенного коллоидного р-ра.
Имеют очень малое осмотическое давление, часто трудно обнаружить
- Получение дисперсных систем
Физические методы (диспергационные): измельчение крупных образцов в-ва до частиц дисперсных размеров. Хим состав и агрег состояние не меняется. Затрачивается внешняя работа. Методы используются в промышленности. Это: механич дробление, измельчение с помощью ультразвука, электрическое диспергирование (для получения золей металлов), пептизация (хим воздействие на осадок)
Химические (конденсационные): основаны на ассоциации молекул в агрегаты из истинных р-ров. Используют для получения высокодисперсных систем. Не требуют внешней работы. При пересыщении среды появляется новая фаза. Это: физич конденнсация, метод замены растворителя, хим конденсация (использование р-ий, в рез. кот. образуются труднорастворимые соединения)
- Получение суспензий
Это дисперсные системы, в кот дисперсной фазой явл частицы твердого в-ва, а дисперсионной средой- жидкость. Получение
Диспергац. метод- со стороны грудодисперсных систем, конденс. мет-со стороны истинных р-ров.
В качестве основных методов получения можно использовать коагуляцию лиозолей, взбалтывание растворяемого твердого в -ва с использованием перемещивающих устройств
- Получение эмульсий
Это дисперсная система, состоящая из микроскопических капель жидкости(дисперсной фазы), распределенных в другой жидкости(дисперсионной среде)
Могут образовываться самопроизвольно, искусственно их можно получить в рез механич диспергирования жидкостей, гомогенизации,
1. Путем дробления капель
2. Путем образования пленок и их разрыва на мелкие капли
- Диализ
Очистка коллоидных р-ров и субстанций высокомолекулярных вещ от растворенных в них низкомолекулярных соединений при помощи полупроницаемой мембраны
- Электродиализ
Процесс изменения концентрации электролита в р-ре под действием эл тока. Применяют для выделения молей из р-ров
- Ультрафильтрация
Метод отделения мелких частиц из суспензии или коллоидных р-ров с использованием фильтрации под давлением. Мылые молекулы, ионы и вода продавливаются через полупроницаемую мембрану в направлении, противоположным градиенту концентрации. Крупные мол через мембрану не проходят
- Электрофорез
Перемещение частиц дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсионной среды под действием внешнего электрического поля. Положительно заряженные гранулы к катоду, отрицательные противоионы к аноду. С помощью метода можно определить знак заряда частиц дисперсной фазы и числовое значение электрокинетического потенциала. Используется в клинических исследованиях для диагностики многих заболеваний, разделения ак, нк,форменных элементов крови
- Электроосмос
Перемещение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы под действием внешнего электрического тока.
Можно определить числовое значение электрокинетического потенциала и знак заряда частиц дисперсной фазы
- Потенциал течения(протекания)
Потенциал седиментации
Возникновения разности потенциалов при перемещении дисперсионной среды/дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсной фазы/дисперсионной среды
- Строение двойного электрического слоя
Это слой ионов, образующийся на поверхности частиц в рез-те адсорбции ионов из р-ра., диссоциации поверхностного соединения. Состоит из прочно связанных с поверхностью дисперсной фазы потенциалоопределяющих ионов и эквивалентного кол-ва противоположно заряженных ионов-противоионов, находящихся в дисперсионной среде. Потенциалоопред. ионы вместе со связанными противоионами образуют адсорбционный слой, толщина кот невелика и измеряется несколькими ионными диаметрами. Оставшаяся часть противоионов образует диффузный слой с убывающей концентраций. Потенциалоопределяющие ионы создают на дисперсной фазе электрический заряд. Противоположный по знаку заряд сосредоточен в дисперсионной среде.
- Электрокинетический потенциал и его зависимость от различных факторов
Скачок потенциала на поверхности скольжения тесно связан с электрокинетическими явлениями и назыв … Это часть электротермодинамического. Его значение определяется толщиной диффузного слоя. При сжатии дифф слоя (вследствие увеличения концентрации электролитов в дисперсионной среде) часть противоионов переходит за поверхность скольжения в адсорбционный слой. Электротермлдинамический потенциал при этом не меняется. Электрокинетический потенциал зависит от температуры. С повышением температуры уменьшается
- Понятие о теории переходного состояния
Поляни предположил, что хим р-ия между началом и завершением претерпевает некое переходное состояние при кот образуется неустойчивый активированный комплекс. Энергия активации как раз и требуется для достижения этого состояния при кот вероятность успешного завершения р-ии весьма велика. Поэтому энергия активации и может быть меньшей чем энергия разрыва исходных хим связей
- Суть теории переходного состояния
- Частицы реагентов при взаимодействии теряют свою кинетическую энергию кот превращается в потенциальную и для того чтобы р-я совершилась необходимо преодолеть некий барбер потенциальной энергии
- Разница между потенциальной энергией частиц и упомянутым энергетическим барьером и есть энергия активации
- Переходное состояние находится в равновесии с реагентами
- В тех р-иях где энергия активации существенно ниже энергии разрыва хим связей, процессы образования новых связей и разрушения старых могут полностью или частично совпадать по времени
- Роль стерического фактора
Предэкспоненциальный множитель А характеризует общее число соударений. Для р-ий с простыми молекулами А близок к теоретической величине столкновений Z т.е. А=Z рассчитываемой из кинетической теории газов. Для сложных молекул А не равно Z поэтому необходимо вводить стерический фактор Р [А=Z*P]
Стерический фактор учитывает то обстоятельство что для взаимодействия сложных активных молекул необходима определенная взаимная ориентация: течению процессов способствует столкновение молекул в положениях когда в соприкосновение приходят их реакционноспособные связи или неопределённые пары электронов
- Химическое равновесие
Для системы находящийся в химическом равновесии концентрации реагирующих вещкств , температура и др параметры системы не изменяются со временем. Хим равновесие является динамическим . Изменение равновесных концентраций всех реагирующих веществ вызванное изменением какого либо условия назыв смещением или сдвигом равновесия
- Термодинамические условия равновесия в изолированных и закрытых системах
∆S=0 в изол системах
∆G=0 в закрытых системах
- Константа хим равновесия
Уравнение константы равновесия обратимой р-ии показывает что изменение концентрации любого из веществ ведет к изменению концентрации остальных веществ . В итоге устанавливается новая концентрация отвечающая константе равновесия. Зная константу равновесия можно рассчитать равновесный состав реагирующей смеси, предельный расход, выход продуктов, определит направление протекания р-ии. При К>1 выход продуктов р-ии выше исходных вещ
К зависит от:природы реагир вещ, температура. Не зависит: катализатора, концентрации