Семинары (2) (791989)

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

Текст из файла

Р.В. ПанинСЕМИНАРЫ ПОНЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИI СЕМЕСТРМетодическая разработкадля студентов химического факультетаБакинского Филиала МГУ имени М.В. ЛомоносоваПод редакцией доцента А.Н. ГригорьеваМосква-Баку 2010Одобрено методической комиссией кафедры неорганической химииПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАДанноеметодическоепособиепредставляетсобойсборникконспектовсеминарских занятий по неорганической химии, предназначенный для студентовхимического факультета Бакинского Филиала МГУ имени М.В. Ломоносова, и охватываетпрограмму I семестра (как физико-химические основы неорганической химии, так ихимию неметаллов).

Цель данного методического пособия заключается в помощистудентам химического факультета Бакинского Филиала в усвоении материала понеорганической химии. Эта помощь состоит, с одной стороны, в том, что у каждогостудента по итогам семинара будет индивидуальный «правильный» и полный конспект, сдругой, что настоящее методическое пособие даст студентам некоторый минимальныйбагаж знаний, который позволит перейти к полноценному освоению материала учебника.По сравнению с семинарами, проводимыми в Москве, имеется ряд изменений,которые, в основном коснулись содержания конспекта.

Количество семинаров осталосьпрактически без изменений, за исключением выделения отдельных семинаров,посвященных второму закону термодинамики и алгоритму уравнивания окислительновосстановительных реакций методом электронно-ионного баланса.Изсодержаниянеорганическойхимии,семинаров,исключеныпосвященныхнекоторыефизико-химическимразделыповышеннойосновамсложности(например, фазовые диаграммы с областями гомогенности вблизи чистых компонентов и синконгруэнтно плавящимся соединением, применение метода молекулярных орбиталей кгетероядерным молекулам). Существенно сокращен семинар по теме «Растворы», так какэтот же материал в дальнейшем будет более подробно рассмотрен в курсах аналитическойи физической химии. Также перестроены и изложены в максимально доступной формематематические выкладки, особенно связанные с использованием понятий высшейматематики.При изложении семинаров, посвященных химии неметаллов, основной упор сделанна представление материала в виде наглядных таблиц и графиков, которые позволятстудентам выявить и объяснить важные тенденции и аналогии в изменении свойствосновных классов соединений.

В то же время для химии элементов, которые нерассматриваются в практикуме (селен, теллур, мышьяк, германий), объем представленнойв семинарах информации несколько сокращен. Все семинары по химии неметаллов повозможности изложены по единому плану.2После каждого семинара приводятся задачи, часть из которых предполагаетсяразбирать непосредственно на семинаре (к решению некоторых наиболее важных ипоказательных в пособии даны необходимые указания), а часть оставить студентам вкачестве домашнего задания для закрепления полученных знаний и самостоятельнойподготовки.Автор будет признателен всем коллегам за любые предложения и пожелания,направленные на улучшение данного методического пособия.3СОДЕРЖАНИЕ1.

Первый закон термодинамики52. Второй закон термодинамики123. Химическое равновесие184. Правило фаз. Фазовые равновесия - 1255. Правило фаз. Фазовые равновесия - 2296. Растворы347. Окислительно-восстановительные реакции - 1418. Окислительно-восстановительные реакции - 2469. Электронное строение атома и химическая связь - 15210. Электронное строение атома и химическая связь - 25811. Галогены - 16712.

Галогены - 27413. Халькогены – 17914. Халькогены – 28515. Пниктогены – 19116. Пниктогены – 29817. Группа углерода10618. Бор и его соединения113Литература1194Семинар 1. Первый закон термодинамики.План семинара.1. Основные понятия и определения.2. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия.3. Следствия из первого закона термодинамики. Закон Гесса.4. Стандартные энтальпии образования.5. Понятие о теплоемкости.6. Термодинамические расчеты. Энтальпийные диаграммы.7. Домашнее задание.1. Основные понятия и определения.Система (термодинамическая система) – тело или группа тел, выделенных из окружающейсреды.Классификация систем по типу взаимодействия система  окружающая средаТаблица 1.1. Типы систем.Название системыОбменОбменПримервеществом энергиейОткрытая++ЧеловекЗакрытая (замкнутая) –+Колба с пробкойИзолированная–Термос–Состояние системы – совокупность всех физических и химических свойств системы.Параметры состояния – величины, характеризующие состояние системы.Типы параметров состояния: экстенсивные – зависят от количества вещества (масса, объем); интенсивные – не зависят от количества вещества (температура, давление,молярная концентрация).5Функции состояния – функции, характеризующие систему и зависящие только отначального и конечного ее состояний, но не от пути процесса перехода от начальногосостояния в конечное.Задача 1.

Автопутешественник отправляется из Москвы в Баку. Какие изнижеперечисленных величин являются функциями состояния этого путешествия? Ответпоясните.а) Количество израсходованного бензина.б) Время в пути.в) Изменение географической широты местонахождения.г) Пройденное расстояние.д) Изменение высоты над уровнем моря.2. Первый закон термодинамики.

Внутренняя энергия и энтальпия.2.1. Первый закон термодинамики – это закон сохранения энергии.Математическая запись первого закона термодинамики:Q = U + AПояснения:Q – количество теплоты, сообщенное системе извне.U – приращение внутренней энергии системы.А – работа, совершаемая системой.Теплота, сообщаемая системе извне, расходуется на увеличение внутреннейэнергии системы и на работу, совершаемую системой.2.2.

Внутренняя энергия – энергия движения и взаимодействия частиц, составляющихтело.Если совершается только работа расширения, то A = pV (p – давление, V – изменениеобъема: увеличение объема V>0, уменьшение объема V<0).6Таблица 1.2. Применение первого закона термодинамики к различным процессам.НазваниепроцессаМатематическоеусловиеЗаписьпервоготермодинамикиизобарныйp=constQp=U + pV = HизохорныйV=constQv=U (поскольку V = 0)адиабатныйQ=0U= –pVзаконаПримечание: H – энтальпия, H = U + pV, H – изменение энтальпии системы.2.3. Особенности внутренней энергии и энтальпии: являются функциями состояния; невозможно вычислить абсолютные значения этих функций, можно рассчитатьтолько величины их изменения (U или H).3.

Следствия из первого закона термодинамики. Закон Гесса.Следствие 1. Qp - Qv = H – U = U + pV – U = pV = RT, где  - изменение числамоль газов в уравнении реакции (>0, если число моль газов в ходе реакцииувеличивается, <0, если уменьшается).Задача 2. Рассчитайте Qp - Qv для реакции диссоциации молекулы водорода H2 (г) = 2H (г)при температуре 1000°С.Следствие 2 (закон Гесса). Тепловой эффект реакции не зависит от пути протеканияпроцесса, а определяется только состоянием исходных веществ и продуктов реакции.Таблица 1.3.

Иллюстрация закона Гесса на примере сгорания угля.РеакцияТепловой эффект(1) C + 1/2O2 = COH1(2) CO + 1/2O2 = CO2H2(3) C + O2 = CO2H3(1) + (2) = (3)  H1 + H2 = H374. Стандартные энтальпии образования.Проблема: реакций много, они могут проводиться в разных условиях, энтальпииизвестны не для всех. Решение: стандартные энтальпии образования веществ.Стандартная энтальпия образования (fH0T) – изменение энтальпии при образовании1 моль вещества из простых веществ, находящихся в устойчивом состоянии, при давлении101325 Па (1 атм).Расшифровка обозначений: - изменение величины;f – formation (образование);H – энтальпия;0– знак, указывающий на стандартное состояние;T – температура, для которой дана величина (как правило, 298 К).Какую информацию можно получить из стандартных энтальпий образования веществ(fH0):1) Являются индивидуальными для каждого вещества в данном агрегатном состоянии иприведены в справочниках.2) Если fH0>0, то соединение легко распадается на простые вещества с выделениемэнергии (Cl2O, C2H2), наоборот, если fH0<0, то соединение образуется из простыхвеществ с выделением энергии (CO2, H2O).3) Для простых веществ в устойчивом состоянии fH0=0 (графит, кислород), для простыхвеществ в неустойчивых модификациях fH0>0 (алмаз, озон).4) Изменение стандартной энтальпии в ходе реакции равно разности между суммойвеличин стандартных энтальпий продуктов реакции и суммой величин стандартныхэнтальпий исходных веществ с учетом их коэффициентов в уравнении реакции.Задача 3.

Запишите реакцию, тепловой эффект которой соответствует fH0298 H2SO4.Задача 4. В таблице даны стандартные энтальпии образования веществ.Таблица 1.4. Стандартные энтальпии образования участников реакции.Вещество fH0298, кДж/мольFe3O4 (тв) –1118CO (г)–110CO2 (г)–3948Рассчитайте rH0298 для реакции Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO25. Понятие о теплоемкостиМольная теплоемкость (с) – количество теплоты, необходимое для нагревания 1 мольвещества на 1 градус.Особенности теплоемкости:1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов семинаров