Shpargalka (532386)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Квантовая механика объяснила разногласие между классической физикой и связью между энергией и частотой. К.м. дает способ нахождения характеристик, не зависящих от времени - энергия связи электронов с ядром, как решений стационарного ур-ия Шредингера.

1900 г. - Планк: наблюдаемое при фиксированной температуре распределение интенсивности электромагнитного излучения в замкнутой полости удается объяснить теоретически, только если предположить, что на излучение каждой частоты приходится лишь некоторое строго определенное количество энергии. E = hv (v - частота излучения; h = 6,62*10(-34)).

1905 г. - Эйнштейн: свет не только испускается в виде порции энергии, но и поглащается такими же порциями.

1911 г. - Резерфорд: планетарную модель атома, согласно к-ой атом состои из положительного заряженного ядра и электронов, вращающихся вокруг ядра.

1913 г. - Бор: достаточно постулировать три правила, чтобы полностью объяснить известный линейчатый спектор атома водорода и даже предсказать существование неизственых спектральных серий: 1) атомы построены в соответствии с моделью Резерфорда, но электроны движутся по стационарным круговым орбитам без излучения; 2) стационарные орбиты определяются из условия m*v*2*pi*r=h*n (n=1..hz); 3) один из электронов атома можно переместить на свободную внешнюю орбиту так, что получается возбужденный атом с большей энергией, затем электрон может перескачить с внешней орбиты на свободную внутреннюю, при этом атом в силу законов сохранения энергии испускает избыток энергии в виде кванта света.

1923 г. - де Бройль: не только с фотоном, но и с любим микрообъектом, например, электроном, имеющим m и v (p = mv) связана волна (лямбда=h/p). стр 42, 1.14.

Принцип неопределенности Гейзенберга: увеличение точности определения положения частицы вызывает увеличение ошибки определения ее момента (энергии), если эти определения проводятся одновременно: Δx*m*Δv>h/(4*pi) (соотношение неопределенностей, дельты - погрешности координаты и скорости, h - постоянная Планка).

4 квантовых числа: n - главное (определяет состояние атома; энергия электрона на орбитах в зависимости от главного квантового числа резко убывает и при n->(бесконечность) стремится к нулю), l - орбитальное, m - магнитное (m=2l+1), s - спиновое (спин - вращение электрона относительно собственной оси может быть левым или правым -1/2 +1/2).

Ур-ие Шредингера: (dψ/dx)^2+2m*[E-U(x)]ψ/h^2=0 - случай одномерного ур-ия, решив к-ое можно найти волновую фунцкию микрообъекта ψ(x). Если мы ее знаем, то вероятно местонахождение объекта на оси Х, как показал Борн, можно связать с интенсивностью волны де Бройля, к-ая для любой волны равна квадрату смещения или в нашем случае (пси)^2. (пси)^2 - вероятность найти микрообъект между точками x и x+dx.

Форма s-орбитали: круг; p-орбитали: два соединенных круга; d-орбитали: четыре колбаски, соед. в одной точке' четыре шарика, соед. в одной точке' две колбаски и колбаска поперек них.

Многоэлектронные атомы имеют сложное строение, его нельзя точно математически рассчитать, но можно с достаточной степенью точности оценить строение атомов, пользуясь табл. Менделеева, з-ом Мозли, теорией строения атома водорода. Заряд ядра атома (порядковый номер по табл.) одновременно определяет число электронов в данном атоме в силу нейтральности атомной структуры.

Электроны в атоме распределяются по отдельным энергетическим группам и уровням. Число электронов во внешнем уровне совпадает с номером группы в периодической табл. элементов.

Главное квантовое число n совпадает с номером периода, в к-ом располагается данный элемент.

Принцип запрета Паули: в атоме не может быть двух электронов в одинаковых квантовых состояниях.

Правилоо Гунда: суммарное спиновое число электронов данного подуровня должно быть максимальным.

(n+l)-правило: распределение электронов по подуровням можно установить, располагая подуровни в порядке повышения суммы квантовых чисел n и l. Причем, если существует несколько одинаковых подуровней с (n+l), то сначала идет тот, у которого меньшее значение n.

Табл. Менделеева: св-ва химических элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов. Первая энергия ионизации (энергия, необходимя для удаления наименее прочно удерживаемого электрона из газообразного нейтрального атома) при движении сверху вниз в группе монотонно падает, а ковалетный радиус атомов растет. При движении по периоду таблицы, напротив, наблюдается отчетливая тенденция к увеличению первого потенциала ионизации и уменьшению ковалетного радиуса атомов.

Электроотрицательность - способность атома удерживать свои валентные s- и р-электроны. Ее можно оценить по значению потенциала ионизации (первая энергия ионизация), так как по мере увеличения тора растет энергия, к-ую надо затратить для отрыва электрона от атома.

Работа отрыва электрона от отрицательно заряженного иона, измеренная спектрально, характеризует сродство к электрону.

Понятие химическая связь, как причина образования молекул, сформировалось до создания квантовой химии, когда при изображении структурных формул взаимодействия между атомами стали изображать валентными штрихами. Задача исследования хим. связи сводится к тому, чтобы найти распределение электронов в поле всех ядер конкретной молекулы путем решения соответствующего молекулярного ур-ия Шредингера.

Точные расчеты зависимостей полной энергии и ее компонент от межъядер­ного расстояния для простейшей структуры с X. с.—моле­кулярного иона Н с одноэлектронной связью — показы­вают, что минимум полной энергии , который достигается при равновесном межъядерном расстоянии , равном 1,06 А, связан с резким понижением потенциальной энергии элек­трона вследствие концентрации и сжатия облака электрон­ной плотности в межъядерной области.

Виды хим. связи: ковалентная неполярная связь (в чистом виде может возникать только между одинаковыми атомами за счет объединения электронов с различными спинами в электронные пары, число к-ых определяет количество связей в молекуле; объединение различных атомов, если они сходны между собой по электроотрицательности), ковалентная полярная связь, ионная связь, донорно-акцепоторная координативная связь, водородная связь

Главная особенность строения кристаллических твердых тел состоит в том, что составляющие их микрочастицы - атомы, ионы, молекулы - расположены строго периодически, образуя геометрически закономерную кристаллическую структуру. Закон постоянств углов: несмотря на то, что формы и размеры граней могут быть весьма различными, углы между соответствующими гранями кристаллов данного вещества постоянны.

Параметры ячейки: a,b,c - ребра; альфа,бэтта,гамма - углы.

Если элементарный параллелепипед построен на кратчайших для данной системы узлов трансляциях a, b, c, то он называется основным параллелепипедом решетки, узлы лежат в вершинах, а его называют элементарной ячейкой.

Если узлы имеются в центре объема элементарной ячейки, то объемно-ценитрированная; если узлы в центрах некоторых граней, то A-, B-, C-центрированная, если центрированы все грани, то F-ячейка.

Отличительные св-ва металлов: высокая теплопроводность и электрическая проводимость (из-за высокой подвижности электронов). Все металлы имеют гексагональную плотнейшую упаковку (число атомов в ячейке - 2, кратчайшее расстояние между атомами = а), объемно-центрированную (K; число атомов - 2, кратчайшее расстояние - a*sqrt(3)/2), гранецентрированную (Al; число атомов - 4, кратчайшее расстояние - a*sqrt(3)/2). Плотность p = (n*A*1.a.e.m./V).

В ионных кристаллах электроны переходят от атомов одного типа к атомам другого типа, так что кристалл состоит из положительных и отрицательных ионов. Как правило имеют высокие температуры плавления. Они очень твердые, но хрупкие и обладают плохой электро- и теплопроводностью, так как ионы не могут свободно перемещаться в кристаллической решетке. Наиболее хар-ые ионные кристаллы - хлорид натрия. Структура - комбинация двух "вложенных" одна в другую кубических гранецентрированных решеток, каждая из к-ых содержит ионы лишь одного знака. У любого из этих ионов имеется по шести ближайших соседей с зарядми противоположного знака.

Ковалентные кристаллы в узлах кристаллической решетки имеют атомы, ковалентно связанные с ближайшими соседями, однако в этом случае нельзя выделить отдельные молекулы и нужно рассматривать ковалентные кристалл, как одну гигантскую молекулу. Типичная кристаллическая структура с тетраэдрической координацией - алмаз. Структура относится к кубической системе, тетраэдр можно вписать в куб, однако в нем останутся незанятыми некоторые узлы. Поэтому только объединение восьми таких фрагментов состави элементарную ячейку алмаза.

В молекулярных кристаллах узлы кристаллической решетки заняты отдельными молекулами, либо атомами инертных газов. Большинство органических в-в - молекулярные кристаллы. Эта связь относительно слабая, поэтому молекулярные кристиллы имеют небольшую тверодсть, плавятся при низких температурах и не обладют электрической проводимостью.

Термодинамическая система - часть пространства, выделенная для рассмотрения и отделенная от окружающей среды реальной или условной границей. Обмен с окружающей средой - открытая система; нет обмена - закрытая. Равновесное состояние - при к-ом ее св-ва неизменны во времени и в ней отсутствуют потоки в-ва или энергии.

Первый закон термодинамики: количество теплоты Q, сообщенной системе, расходуется на увеличение энергии Δ

U и на совершение работы W системой: Q = ΔU + W.

Тепловым эффектом химической реакции называется количество теплоты, выделямой или поглощаемой в рез-те осуществления химического процесса при постоянном давлении или объеме, равенстве температур исходных веществ и продуктов и отсутствии всех видов работ, кроме работ расширения.

Закон Гесса: тепловой эффект химической реакции определяется только видом и состоянием исходных веществ и продуктов, но не зависит от пути процесса. Следствие 1: тепловой эффект реакции равен сумме энтальпий образования продуктов за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэфицентов. Следствие 2: тепловой эффект реакции равен сумме энтальпий сгорания исходных веществ за вычетом суммы энтальпий сгорания продуктов с учетом стехиометрических коэфицентов.

Стандартной энтальпией образования вещества - изменение энтальпии в реакции образования одного моля данного в-ва из простых веществ, находящихся в н.у. Стандартной энтальпией сгорание вещества - изменение энтальпии в реакции окисления одного моля в-ва кислородом с образование соответствующих высших оксидов в н.у.

Влияние темп-ры на тепловой эффект опередляется значением величины ΔCp (темплоемкость): > 0, эффект увеличивается с ростом темп-ры; < 0, эффет уменьшается в ростом темп-ры; = 0, эффект = конст.

Второй з-н термодинамики: теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого тела к более нагретому. Энтропия - ф-ия состояния, изменение к-ой равно алгебраической сумме приведенных теплот по всем элементам обратимого процесса. В изолированной системе знак изменения энтропии является критерием направленности самопроизвольного процесса: а) = 0, система в состоянии термодинамического равновесия. б) > процесса самопроизвольно протекает в прямом направлении, т.е. термодинамически возможен. в) < 0, самопроизвольно процесс может протекать только в обратном направлении, т.е. прямо процесс термодинамически невозможен.

Совокупность микропараметров (скорость, энергия частицы) - микросостояние частицы. Число микросостояний, посредством к-ых реализуется макросостояние системы, называется термодинамической вероятностью(W)..S=k*lnW - ур-ие Больцмана

Тогда еще одно определение 2-го з-на термод.: всякая изолированная система самопроизвольно стремится принять состояние, характеризующееся максимальной термодинамической вероятностью.

Третий з-н термодинамики (постулат Планка): при темп. асболютного нуля (Т = 0 К) энтропия идеальных кристаллов любого простого в-ва или соединения равна нулю.

В закрытой системе знак изменения энергии Гиббса является критерием направленности самопроизовольного процесса при проведении его в изобрано-изотермических условиях: = 0, система в состоянии термодинамического равновесия; < 0, самопроизвольно протекает в прямом направлении; > 0, самопроизвольно может протекать только обратный процесс. Аналогично для изохорно-изометрического процесса в закрытой системе, получаем, что он термодинамически возможен, если изменение энергии Гельмольца < 0, невозможен, если > 0, система находится в термодинамическом равновесии, если = 0.

Стандартной энергие Гиббса образования вещества называется изменение энергии Гиббса в реакции образования одного моля данного соединения из простых веществ, находящихся в термодинамически устойчивых модификациях, проведенной в н.у.

Химическое равновесие - неизменное во времени состояние системы, содержащей исходные вещества и продукты реакции, рассматриваемое обычно при постоянных давлении, объеме, температуре. 3 признака хим. равновесия: 1. при отсутствии внешнего воздействия состав системы сохраняется постоянным сколь угодно долго; 2. к состоянию равновесия система может подойти со стороны как прямой, так и обратной реакций; 3. всякое, даже очень незначительное внешнее воздействи смещает равновесие в ту или иную сторону, система приходит к новому состоянию равновесия.

Закон действующих самм: отношение произведения равновесных парциальных давлений продуктов реакции, взятых в степени, равных их стехиометрическим коэффициентам, к аналогичному произведению для исходных в-в есть величина постоянная при постоянной темп-ре.

Смещение хим. равновесия при производной по темп-ре: 1. для экзотермических процессов (изм. энтальпии < 0) первая производная логарифма константы равновесия по температуре < 0, тогда при увеличении температуры Kp уменьшается - смещение равновесия в сторону обратной (эндотермической) реакции. 2. для эндотермических процессов (изм. энтальпии > 0) первая производная логарифма константы равновесия по температуре > 0, тогда при увеличении температуры Kp увеличивается - смещение равновесия в сторону прмой реакции. 3. для атермических реакций (изм. энетальпии = 0) химическое равновесие не смещается от изменения температуры.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ответов (шпаргалок)