Осы дәріске ағымдық, аралық, қорытынды бақылау бойынша тест тапсырмалары және сұрақтар Катализ және катализатор дегенiмiз не? Каталитикалық реакцияларды жүйелеу.
1.Катализатор қандай болғанда, автокаталитикалық реакциялар деп атайды:
А) қышқылды
B) комплексті қосылыстар
С) ферменттер
D) егер катализаторлар ретінде реакция өнімдері қолданылса
Е) негіздер
2. Ф.Ф.Волькенштейн,С.З.Рогинскийдің катализ теориялары бойынша қандай бөлшектердің әсерінен процесс жылдамдатылады:
А)мультиплеттер
B) активті ансамблдер
С) электрондар
D) ауыспалы комплексті қосылыстар
Е) атом және молекулалар
3. Баландин теориясы бойынша активті центрлер дегеніміз не:
А) мультиплеттер
В) активті ансамбльдер
С) электрондар
D) ауыспалы комплексті қосылыстар
Е) атомдар және молекулалар
4. Кобозевтің катализ теориясы бойынша активті центрлер дегеніміз не:
А) мультиплеттер
В) активті ансамбльдер
С) электрондар
D) ауыспалы комплексті қосылыстар
Е) атомдар және молекулалар
5. реакцияның қанша молекулалы екенін анықтаңыз:
А) бір молекулалы
Б) екі молекулалы
С) үш молекулалы
D) жарты молекулалы
Е) төрт молекулалы
6.0-ші ретті реакцияның жылдамдығы қай теңдеумен анықталады:
А)
В)
С)
D)
Е)
1
№ 13
дәріс
№13 Электрохимия. Электролит ерітінділері. Жоспар: Электрохимия пәнінің негізгі түсініктері. Электролит ерітінділерінің құрылысы жайында түсініктердің дамуы.
Электрохимия - химиялық энергия мен электрлік энергияның бір-біріне ауысу заңдылықтарын зерттейтін физ химияның бір саласы. Электрохимия электролиттердің қасиеттерін,электродтық процестердің кинетикасымен термодинамикасын зерттейді.
Электрохимияның дамуы Л.Гальвани, А.Вольта, В.В.Петровтың еңбектерінен басталады.1799 жылы Вольт ғылымындағы бірінші рет гальваникалық элементтерден тұратын батарея жасады.1807-1808жылдары Г.Дэви электролизді пайдалана отырып сілтілік металдарды алды.1834ж. М.Фарадей электрохимияның негізі болған электролиздің екі заңын ашты.Электрохимияның жылдам дамуына 1887ж. Аррениустың ашқан электролиттік диссоциация теориясының маңызы зор болды.
Электролит деп иондық өткізгіштік көрсететін ерітінділермен таза заттарды айтады. Электрондық өткізгіштік көрсететін қатты заттармен сұйықтықтардан электролиттерден айырмашылығы оларда электр тогы оң немес теріс иондардың ағынынан болады. Вант-Гофф заңын электролит ерітінділеріне қолдану үшін заңның математикалық өрнегін көрсететін теңдеудің оң жағына изотондық коэффициент енгізу керек. Бұл коэффициенттің мәні тәжірибе арқылы анықтаған электролиттер ерітінділері қасиеттерінің сандық мәндерін Рауль және Вант-Гофф заңдары арқылы табылған мәндерге бөлгенге тең.
Ең алғаш 1805 ж. Ф.И. Гроттус электролит срітінділсрдс электр тогы бос иондардың тасымалдануы деп түсіндірді. Еріген заттың ионға айналуын ол тек электр тоғының әсерінсн болады деді.1878 ж. Р.Э. Ленц ерігсн заттың молекулалары ерігсн кездс ыдырайды, өзара немесе еріткіш молекулаларымсн жиынтықкосылыстар түзеді деген тұжырым жасады. 1881 ж. Н.Н. Кояндер қышкылдардың судағы ертінділерінін химиялық активтілігі мен олардың электрөткізгіштсрінін арасында параллелизм болатынын тапты.
Осы аталған және т.б. ғалымдардың зерттеулері 1887 ж. электролиттік диссоциация болжамының тууына себеп болды. С. Аррениус жасаған ол болжам бойынша элсктролиттсрдің молекулаларының суда ерігснді оң (катиондарға) жәнс теріс зарядты иондарға (аниондарға) ыдырайды. С.Аррениустың электролиттік диссоциациялану теориясының негізі мынада:
Электролиттер суда еріген кезде оң және теріс иондарға ыдырайды.
Электр тогы әсерінен оң ион катодқа тартылады оны катион деп атайды, ал теріс ион анодқа тартылады - оны анион деп атайды.
Диссоциация қайтымды процесс. Ыдырау процесімен қатар иондардың қосылу процесі жүреді.
Иондарға ыдыраған молекулалар санының жалпы еріген молекулалар санына қатынасын диссоциациялану дәрежесі дейді:
α=n/N
Диссоциациялану дәрежесінің мәні бойынша электролиттер күшті, орта, әлсіз болып бөлінеді. Диссоциациялану дәрежесі α>30% болса, электролит күшті деп есептеледі. Егер 3%<α<30% болса, онда электролит орта, ал α<3% болса әлсіз болады.
Электролиттік диссоциация тұрғысынан қарағанда суда еріген заттар иондарға ыдырайды. Демек, ерітіндіде химиялық реакциялар иондар арасында жүреді деген ұғым туады.
Қазіргі қөзқарас бойынша заттардың еруі екі процестен тұрады:
электролиттердің еруі – иондық кристалдық торы бар электролиттердің еруі (мысалы, KCl, NaCl, BaCl2); бұл жағдайда кристалдық торда орналасқан иондар ерітіндіге ауысады. Мұндай процесті диссоциациялану деп атайды.
гетерополярлы молекулалардың еру процесі (H2S, HCl т.б.). Молекулалардың бұл түрінің кристалдық торларында бос иондар жоқ. Мұндай молекулалардың еру процесін иондану деп атайды, себебі иондар тек еріткіште еру нәтижесінде пайда болады.
Ерітіндіде егер реакция нәтижесінде тұнба, газ тәрізді немесе диссоциацияланатын зат түзілген жағдайда ғана иондар арасында реакция жүреді.
Диссоциация константасы К электролиттің иондарға ыдырау қабілетін көрсететін тұрақты шама. Оның мәні жоғары болса, ерітіндіде иондар көп болады. Диссоциация константасы электролит концентрациясына тәуелді емес. Ол электролит пен еріткіштің тегіне және температураға тәуелді.
К=сα2/1-α
Енді концентрацияны С сұйылту V ұғымымен алмастырайық. Сұйылту құрамында 1моль электролит бар ерітіндінің көлемін (л) айтады. Ол концентрацияға кері шама.
V=1/С
Мұндағы: С-ерітінді концентрациясы, моль/л.
Концентрацияның орнына сұйылтуды V қойсақ мынадай теңдеу шығады:
К=α2/(1-α)V
Әлсіз электролиттер үшін диссоциациялану дәрежесі өте аз, сондықтан 1-α≈1
болады. Сонда:
К=α2 /V және α2=К*V, α=√К*V болады.
Осы теңдеулер сұйылту заңы деп аталады.
Әлсіз электролиттің диссоциациялану дәрежесі сұйылтудың квадрат түбіріне тең.
Иондардың жалпы концентрациясы еріген электролиттің концентрациясымен анықталады. Ерітіндідегі әр ион өзіне қарама-қарсы иондарды тартып, иондық атмосфера түзеді. Бұл иондық атмосфера ерітіндіде иондардың еркін қозғалуына кедергі жасап, оның электрөткізгіштігін төмендетеді, сол себептен күшті электролит толық диссоциацияланбағандай болып көрінеді. Тәжірибе нәтижесінде <1 болып шығады. Осыған байланысты концентрация орнына «активтілік»деген ұғым пайдаланылады (бұл ұғымды 1901 жылы Льюис еңгізген).
Активті концентрация немесе активтілік (а) – иондардың шартты концентрациясы. Бұл шама ерітіндінің қасиеттеріне тәуелді. Активтілік (а) – [моль/л] өлшенеді.
Ерітіндідегі иондардың концентрациясы өсуінің немесе бөгде үшті электролиттерінің қосу әсерінен жүйенің идеалдық күйден ауытқу дәрежесі активтік коэффициентпен (f) сипатталады.
Активті концентрация ерітіндінің жалпы концентрациясына тура пропорционалды:
