6 (Контрольные билеты (химия))

Билет 6

1.Одним из наиболее распространенных методов ускорения химических реакций является катализ. Этот метод осуществляется с помощью катализаторов - веществ, резко увеличивающих скорость реакции, но не расходующихся в результате ее протекания. Если катализатор и взаимодействующие вещества образуют однофазную систему, катализ называют гомогенным. Если же катализатор находится в системе в виде самостоятельной фазы, катализ называют гетерогенным.

Гомогенный: Химическое взаимодействие катализатора с исходными веществами направляет реакцию по пути, отличному оттого, что осуществляется в отсутствие катализатора. В результате этого уменьшается энергия активации протекающего взаимодействия и увеличивается его скорость. В общем виде схему гомогенной каталитической реакции можно представить себе так:

в отсутствие катализатора

А В

в присутствии катализатора К

А +К [AK](первая стадия),

[ AK] В+К (вторая стадия).

Гетерогенный : Гетерогенный катализ всегда начинается с адсорбции молекул исходных веществ на поверхности катализатора. При этом только обратимая адсорбция является началом каталитической реакции. Необратимая хемосорбция приводит к образованию на поверхности катализатора устойчивых соединений и тем самым к снижению активности катализатора. При обратимой адсорбции молекул исходных веществ поверхностью твердого катализатора происходит ослабление связей между атомами в молекулах адсорбата. За счет этого снижается энергия активации катализируемой реакции, течение которой с высокой скоростью осуществляется на поверхности катализатора. Каталитически активными центрами катализатора являются мультиплеты – совокупности поверхностных атомов, участвующих в акте химического превращения. Катализатор активен лишь в том случае, если соблюдается соответствие расположения атомов в мультиплете и в реагирующей молекуле. Структурное соответствие обеспечивает избирательность катализатора. Вторым условием активности катализатора является энергетическое соответствие связей, которые образуют эти атомы с атомами катализатора.

2.Электролитами называются вещества, которые в растворе или расплаве распадаются (диссоциируют) на ионы, поэтому их растворы и расплавы проводят эл. ток. Для оценки способности электролитов к электролит. диссоциации используют величину –степень диссоциации(α) - это отношение числа молекул, диссоциированных на ионы, к общему числу молекул растворенного электролита. По степени электролиты можно условно разделить на сильные и слабые. Сильные электролиты в растворе диссоциируют полностью(α=1). Слабые частично(α<<1). Между ионами и недиссоциированными молекулами электролита устанавливается динамическое равновесие, называемое ионным равновесием. Количественно ионное равновесие характеризуется величиной константы равновесия, которая называется константой диссоциации: Кд=[K ]*[A]/[KnAm]

, где [K ], [A], [KnAm] – равновесные концентрации катионов [K ], анионов [A ] и недиссоциированных частиц [KnAm] соответственно.

Среди электролитов можно выделить кислоты, основания, соли. Кислотами называются электролиты, которые при первичной диссоциации образуют ионы Н . Среди бескислородных кислот сильными электролитами являются HCl, HBr и HI, остальные относятся к слабым электролитам. Для оксокислот силу электролита можно оценивать по степени окисления (С.О.) кислотообразующего элемента, если С.О.+6 или +7 , оксокислота - сильная; если С.О. равна +5 и меньше, то оксокислота – слабая (исключение составляет азотная кислота – HNO3). Основаниями являются электролиты, которые при первичной диссоциации образуют гидроксид – ионы ОН . Сильными электролитами являются гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов(щелочи), они растворимы в воде. Остальные гидроксиды – слабые электролиты. Основания поливалентных металлов диссоциируют ступенчато. Соли - электролиты, при первичной диссоциации которых не образуют ни ионы Н , ни ионы ОН . Большинство хорошо растворимых в воде солей диссоциированы полностью.