Экзаменационные вопросы. Часть 2

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»
Часть II
1. Основные положения теории электролитической диссоциации Аррениуса. Ее
недостатки.
2. Межионное взаимодействие в растворах сильных электролитов. Активности ионов.
Средняя активность ионов электролита. Коэффициенты активности ионов. Средний
коэффициент активности электролита. Различные способы выражения коэффициентов
активности. Зависимость среднего коэффициента активности электролита от
концентрации раствора. Правило постоянства ионной силы.
3. Основные положения электростатической теории растворов электролитов Дебая и
Хюккеля. Потенциал, создаваемый ионной атмосферой.
4. Эквивалентный радиус (толщина) ионной атмосферы. Зависимость эквивалентного
радиуса ионной атмосферы от различных факторов.
5. Расчет коэффициентов активности электролитов на основе электростатической теории.
Предельный закон Дебая-Хюккеля. Расчет коэффициентов активности электролитов на
основе электростатической теории. Уравнения второго и третьего приближения для
расчета коэффициентов активности электролитов.
6. Электрическая проводимость растворов. Удельная, молярная и эквивалентная
проводимости. Их взаимосвязь.
7. Подвижность ионов. Связь электрической проводимости с подвижностями ионов.
8. Зависимость электропроводности от концентрации. Предельная эквивалентная
электропроводность. Закон независимого движения ионов Кольрауша. Коэффициент
электропроводности и степень диссоциации.
9. Основные положения теории электропроводности растворов электролитов ДебаяОнзагера. Эффекты Дебая-Фелькенгагена и Вина.
10. Электропроводность ионов. Аномально высокие проводимости Н+ и ОН". Теории,
объясняющие аномально высокие проводимости Н+ и ОН". Зависимость
электропроводности от температуры.
11. Числа переноса. Использование чисел переноса для определения электропроводностей
ионов. Методы определения чисел переноса: метод Гитторфа, метод движущейся
границы.
12. Кондуктометрия. Использование кондуктометрического анализа для определения
трудно растворимых соединений, для определения констант диссоциации слабых
электролитов. Кондуктометрическое титрование.
13. Приложение законов Фика к растворам электролитов. Коэффициенты диффузии
ионов.
14. Коэффициент диффузии электролита. Его связь с коэффициентами диффузии ионов.
Коэффициент диффузии электролита в реальном растворе.
15. Диффузионный потенциал. Причина возникновения диффузионного потенциала.
Уравнение Планка-Гендерсона.
16. Связь ЭДС с энергией Гиббса. Уравнение Гиббса-Гельмгольца для обратимой
электрохимической цепи. Условие равновесия в электрохимической системе.
17. Уравнение изотермы химической реакции применительно к электрохимической
системе.
18. ЭДС электрохимической системы как алгебраическая сумма скачков потенциала на
границах раздела фаз в электрохимической цепи. Электрохимический потенциал.
Внутренний потенциал. Внешний потенциал. Поверхностный потенциал. Гальванипотенциал. Электродный потенциал. Равновесный и стандартный электродные
потенциалы.
19. Классификация электродов. Электроды первого рода. Электроды второго рода.
20. Газовые электроды. Водородный электрод. Кислородный электрод. Окислительно восстановительные электроды.
21. Ионообменные электроды. Стеклянный электрод. Теория стеклянного электрода Б.П.
Никольского. Устройство стеклянного электрода.
22. Классификация электрохимических цепей. Физические цепи. Концентрационные цепи.
Химические цепи.
23. Потенциометрия. Определение рН растворов, степени и константы диссоциации
слабых электролитов, степени и константы гидролиза. Определение средних ионных
коэффициентов активности электролитов. Потенциометрическое титрование.
Определение произведения растворимости трудно растворимых электролитов.
24. Скорость химической реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации
реагентов. Закон действующих масс. Молекулярность реакции. Порядок реакции.
Кинетические уравнения. Кинетические кривые. Прямая и обратная задача кинетики.
25. Реакции первого порядка. Кинетическое уравнение реакции первого порядка. Период
полураспада.
26. Реакции второго порядка. Кинетическое уравнение реакции второго порядка. Период
полупревращения.
27. Реакции третьего порядка. Кинетическое уравнение реакции третьего порядка. Период
полупревращения.
28. Способы определения порядка реакции и константы скорости реакции для
элементарных реакций в закрытых системах.
29. Сложные реакции. Стационарные условия (для открытых систем). Квазистационарные
условия (для закрытых систем). Принцип независимости протекания реакций.
Следствие из него. Применение принципа независимости протекания реакций на
примере реакции разложения озона.
30. Двусторонние реакции первого порядка. Кинетическое уравнение. Кинетические
кривые. Константы скорости прямой и обратной реакции.
31. Параллельные односторонние реакции. Кинетические уравнения. Интегральная
селективность процесса. Константы скорости отдельных реакций.
32. Односторонние последовательные реакции. Кинетические уравнения. Кинетические
кривые. Индукционный период последовательной реакции. Условия установления
квазистационарного режима протекания последовательной реакции.
33. Метод квазистационарных концентраций Боденштейна. Применение метода на
конкретном примере. Условия применимости метода квазистационарных
концентраций.
34. Элементарный химический акт, Уравнение Аррениуса. Энергия активации.
35. Теория активных соударений. Условия совершения элементарного химического акта.
Сечение соударения. Число активных соударений. Стерический фактор. Скорость
бимолекулярной реакции по теории соударений.
36. Теория активных соударений в применении к мономолекулярным реакциям.
Особенности мономолекулярных реакций. Схема Линдемана. Зависимость константы
скорости реакции от давления. Влияние давления и инертных добавок на кинетику
мономолекулярной реакции. Участие внутренних степеней свободы в активации
молекулы.
37. Особенности тримолекулярных реакций. Теория активных соударений в применении к
тримолекулярным реакциям. Схема Траутца.
38. Теория активированного комплекса. Теория абсолютных скоростей реакции.
Поверхность потенциальной энергии элементарного химического акта. Координата
реакции. Переходное состояние (активированный комплекс).
39. Оценка предэкспоненциального множителя в соответствии с теорией активированного
множителя. Трансмиссионный коэффициент. Сумма по состояниям. Суммы по
состояниям, связанные с отдельными формами движения молекул.
40. Выражение константы скорости реакции через термодинамические функции реагентов
и активированного комплекса.
41. Оценка предэкспоненциального множителя для бимолекулярной реакции в
соответствии с теорией активированного комплекса.
42. Теория активированного комплекса в применении к мономолекулярным реакциям.
43. Теория активированного комплекса в применении к тримолекулярным реакциям.
44. Реакции в растворах. Возможность применения газокинетического уравнения к
реакциям в растворах. Применение теории активированного комплекса к реакциям в
растворах. Уравнение Бренстеда-Бьеррума.
45. Влияние растворителя на скорость гомолитических и гетеролитических реакций.
Влияние ионной силы на скорость реакции между ионами. Первичный и вторичный
солевые эффекты
46. Катализ. Специфичность катализа. Активность и селективность катализатора.
Промотирование и отравление катализатора. Примеры каталитических процессов.
47. Особенности кинетики каталитической реакции. Зависимость скорости гомогенной
реакции от концентрации катализатора. Энергия активации каталитической реакции:
эффективная и истинная энергии активации. Изменение предэкспоненциального
множителя при катализе.
48. Особенности кинетики гетерогенных каталитических процессов. Кинетика
гетерогенно-каталитических реакций на равнодоступной поверхности. Двухстадийная
схема гетерогенно-каталитической реакции.
49. Адсорбционный механизм Ленгмюра-Хиншельвуда гетерогенно-каталитической
реакции.
50. Макрокинетика гетерогенно-каталитических реакций. Внешняя диффузия.
51. Макрокинетика гетерогенно-каталитических реакций. Внутренняя диффузия.
52. Область протекания гетерогенно-каталитических реакций. Зависимость константы
скорости гетерогенно-каталитической реакции от температуры.
53. Скорость электрохимической реакции. Ток обмена. Электродная поляризация. Главная
задача электрохимической кинетики. Причины диффузионного и электрохимического
перенапряжения.
54. Общее уравнение диффузионного перенапряжения для катодного процесса.
Предельная плотность тока. Полярография.
55. Электрохимическое перенапряжение. Уравнение Тафеля.
56. Реакционное перенапряжение. Фазовое перенапряжение. Температурно-кинетический
метод определения природы поляризации при электрохимических процессах