Тема 12. Термодинамика растворов. Способы выражения концентрации раствора

 Термодинамика растворов неэлектролитов. Экстенсивные и интенсивные свойства растворов. Уравнение Гиббса –Дюгема. Способы выражения концентрации раствора.Термодинамическая классификация растворов (растворы идеальные, реальные, предельно разбавленные, растворы неэлектролитов). Давление пара компонентов над раствором.. Закон Рауля.. Использование законов Рауля и Генри для термодинамического описания свойств разбавленных растворов.

  Тема 13. Температуры кипения и замерзания предельно разбавленных растворов

Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. Осмотическое давление Растворимость твердых веществ в растворах.

Рекомендуемая литература по разделу 4 (темы 12-13): [1, с. 88-104], [2, с. 182-225].

 

Методические указания

Необходимо освоить понятия по термодинамике растворов, по экстенсивным и интенсивным свойствам растворов. Усвоить способы выражения концентрации растворов. Изучить основные законы и уравнения термодинамики растворов. Освоить способы классификации растворов (растворы идеальные, реальные, предельно разбавленные, растворы неэлектролитов). Освоить методы решения задач по разделу 4 дисциплины.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Какие экстенсивные и интенсивные свойства растворов Вы знаете?

2. Каковы способы выражения концентрации раствора?

3. Как проводится термодинамическая классификация растворов?

4. Какова зависимость давления пара компонентов над раствором по закону Рауля?

5. Каково использование законов Рауля и Генри для термодинамического описания свойств разбавленных растворов?

6. Как зависят температуры кипения и замерзания предельно разбавленных растворов от состава растворов?

7. Что такое осмотическое давление растворов и как оно зависит от состава растворов?

РАЗДЕЛ 5. ЭЛЕКТРОХИМИЯ

Тема 14. Электрохимия. Растворы электролитов

Термодинамика растворов электролитов. Электролиты, их классификация. Количественная характеристика ионных равновесий в растворах электролитов: константа и степень диссоциации. Зависимость степени диссоциации слабых электролитов от концентрации. Закон разведения Оствальда. Подвижность ионов, их зависимость от температуры, природы ионов и вязкости растворителя. Закон независимого движения ионов. Практическое использование метода кондуктометрии.

 Тема 15. Удельная и молярная электрическая проводимость растворов электролитов

Электрическая проводимость растворов (удельная, молярная). Зависимость электрической проводимости электролитов от концентрации, температуры, природы растворителя. Закон независимого движения ионов.

Тема 16. Электролиз растворов электролитов

Электролиз. Реакции, протекающие при электролизе. Законы Фарадея и их применение.

Тема 17. Электродные процессы. Гальванические элементы

Электродные процессы. Гальванические элементы. Электродвижущие силы (ЭДС) и электродные потенциалы. Электрохимический потенциал. Зависимость ЭДС гальванического элемента от активности потенциалопределяющих ионов и температуры. Определение термодинамических параметров электрохимического процесса. Классификация электродов (электроды первого, второго и третьего рода, окислительно–восстановительные электроды). Гальванические цепи – химические и концентрационные. Методы измерения ЭДС гальванических элементов и электродных потенциалов. Потенциометрия.

Рекомендуемая литература по разделу 5 (темы 14-17): [1, с. 105-145], [2, с. 226-283].

 

Методические указания

Необходимо освоить понятия о электрохимии, электрической проводимости растворов электролитов, об электролизе, об электрохимических элементах. Освоить виды и способы выражения электрохимических потенциалов. Изучить основные законы и уравнения электрохимии. Освоить методы решения задач по разделу 5 дисциплины.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Чем отличаются удельная и молярная электрические проводимости? Каковы их зависимости от концентрации электролита?

2. В чем заключается практическое использование метода кондуктометрии?

3. Приведите примеры по применению процесса электролиза.

4. В чем отличие между химическими и концентрационными гальваническими элементами?

5. Что вносит основной вклад в величину потенциала по уравнению Нернста?

6. Каким образом проводится выбор знака электрода при написании гальванического элемента?

7. Укажите и проанализируйте способы устранения диффузионного потенциала.