• Язык
   

 

Электрохимия и химическая кинетика: учебное пособие

Дисциплина: Физическая кинетика Физическая химия Химическая кинетика Химическая технология Химическая физика твердого тела Химия Электрохимия

Жанр: Учебники и учебные пособия для ВУЗов

Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области химической технологии и биотехнологии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Химическая технология»

ISBN: 978-5-7882-1658-4

Казань: Издательство КНИТУ, 2014

Объем (стр):371

 

Постраничный просмотр для данной книги Вам недоступен.

Аннотация

Рассмотрены основы электрохимии и химической кинетики. Соответствует требованиям, предъявляемым к учебным пособиям, ФГОС ВПО по направлению подготовки «Химическая технология», квалификация «бакалавр», и примерной программе курса «Физическая химия».
Предназначено для студентов технологических специальностей. Подготовлено на кафедре физической и коллоидной химии.

Содержание

1. ЭЛЕКТРОХИМИЯ 4
1.1 ПРЕДМЕТ И ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОХИМИИ. ЭЛЕКТРОЛИТЫ 4
1.1.1 Особенности электрохимических явлений и систем. Проводники 7
1.1.2 Общие особенности растворов электролитов. Электролитическая диссоциация и факторы, на нее влияющие 11
1.1.3 Сольватация (гидратация) 20
1.1.4 Термодинамика образования раствора электролита 23
1.1.5 Законы Фарадея. Постоянная Фарадея 25
1.1.6 Термины электрохимии 28
1.2 ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 30
1.2.1 Концентрация. Активность. Средние ионные величины. Средний ионный коэффициент активности 30
1.2.2 Ионная сила. Правило ионной силы 35
1.2.3 Изотонический коэффициент 36
1.2.4 Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Теория слабых электролитов 37
1.2.5 Константа диссоциации 39
1.2.6 Электрическая проводимость растворов электролитов. Измерение удельной электрической проводимости 42
1.2.7 Скорость движения ионов. Электрическая подвижность ионов. Закон Кольрауша. Аномальная подвижность ионов гидроксония и гидроксила 47
1.2.8 Числа переноса ионов. Методы определения чисел переноса 52
1.3 ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ПРОВОДИМОСТЬ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ, ПОДВИЖНОСТЬ И ЧИСЛА ПЕРЕНОСА ИОНОВ 60
1.3.1 Природа растворителя и растворенного вещества. Аномальные скорости движения ионов гидроксония и гидроксила 60
1.3.2 Концентрация раствора 64
1.3.3 Температура и давление 70
1.4 ТЕОРИЯ СИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ДЕБАЯ-ХЮККЕЛЯ 72
1.4.1 Общие положения теории. Коэффициент активности электролита 72
1.4.2 Теория электрической проводимости растворов сильных электролитов. Электрофоретическое и релаксационное торможение. Эффекты Вина и Дебая-Фалькенгагена 77
1.5 КОНДУКТОМЕТРИЯ 82
1.5.1 Определение степени и константы диссоциации слабого электролита 82
1.5.2 Определение электрических проводимостей при бесконечном разведении 83
1.5.3 Определение ионного произведения воды и рН 84
1.5.4 Определение произведения растворимости малорастворимой соли 87
1.5.5 Определение константы гидролиза. Буферные растворы 92
1.5.6 Кондуктометрическое титрование 95
1.6 ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ 98
1.7 ИОННЫЕ ЖИДКОСТИ 104
1.8 ТВЕРДЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ 107
1.9 ОСОБЕННОСТИ МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦ В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ 114
1.9.1 Основные понятия и определения 115
1.9.2 Граница металл-металл 119
1.9.3 Двойной электрический слой на границе металл-раствор электролита 120
1.9.4 Граница между двумя растворами. Диффузия и диффузионный потенциал 125
1.10 ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА 130
1.10.1 Электрод, гальванический элемент. Электродвижущая сила и схема записи гальванического элемента 130
1.10.2 Условный потенциал. Стандартный потенциал. Водородный электрод 137
1.10.3 Зависимость ЭДС от концентрации. Уравнение Нернста 143
1.10.4 Типы обратимых электродов 146
1.10.5 Типы обратимых гальванических элементов 162
1.10.6 Измерение ЭДС. Элемент Вестона 170
1.10.7 Зависимость ЭДС гальванического элемента от температуры 172
1.10.8 Применение потенциометрических методов 174
1.10.9 Первичные и вторичные источники тока 177
2. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА 179
2.1 ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОСТУЛАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ 179
2.1.1 Введение 179
2.1.2 Классификация химических реакций 182
2.1.3 Скорость химической реакции 183
2.1.4 Принципы формальной кинетики. Константа скорости 186
2.1.5 Порядок и молекулярность реакции 189
2.2 ОДНОСТОРОННИЕ РЕАКЦИИ 195
2.2.1. Дифференциальная и интегральные формы кинетического уравнения. Время полупревращения 196
2.2.2 Реакции нулевого порядка 200
2.2.3 Реакции первого порядка 201
2.2.4 Второй порядок 205
2.2.5 Третий порядок 213
2.3 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРЯДКА НЕОБРАТИМОЙ РЕАКЦИИ И КОНСТАНТ СКОРОСТИ 216
2.3.1 Прием избытка (метод понижения порядка) 216
2.3.2 Интегральные методы 216
2.3.3 Дифференциальный метод (метод Вант-Гоффа) 221
2.3.4 Временной и концентрационный порядки реакции 223
2.4 СЛОЖНЫЕ РЕАКЦИИ 225
2.4.1 Алгоритм написания дифференциальных кинетических уравнений сложной реакции 226
2.4.2 Двусторонние (обратимые) реакции 229
2.4.3 Параллельные реакции 236
2.4.4 Реакции, параллельные по одному из реагентов 241
2.4.5 Последовательные реакции 246
2.4.6 Приближённые методы решения кинетических уравнений 257
2.4.7 Последовательно-параллельные реакции 266
2.4.8 Автокаталитические реакции 268
2.4.9 Сопряженные реакции 270
2.5 РЕАКЦИИ В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ (В ПОТОКЕ) 273
2.5.1 Кинетика реакций в реакторе идеального смешения 276
2.5.2 Кинетика реакций в реакторе идеального вытеснения 282
2.5.3 Сравнение режимов 284
2.6 ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ 286
2.6.1 Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса 286
2.6.2 Энергия активации 289
2.6.3 О точности уравнения Аррениуса 295
2.6.4 Экспериментальное определение энергии активации 296
2.6.5 Степень компенсации 297
2.7 ТЕОРИИ КИНЕТИКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ РЕАКЦИЙ 299
2.7.1 Теория активных столкновений для газофазной бимолекулярной реакции 300
2.7.2 Теория активных столкновений для газофазной мономолекулярной реакции 314
2.7.3 Теория активированного комплекса 320
2.8 РЕАКЦИИ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ И НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ФАЗ 335
2.8.1 Особенности процессов в конденсированных фазах 335
2.8.2 Влияние диффузии на реакции в растворах 338
2.8.3 Применение теоретических представлений, справедливых для газофазных реакций, к реакциям в растворах 339
2.8.4 Применение теории активированного комплекса к реакциям в растворах. Уравнение Бренстеда-Бьеррума 341
2.8.5 Сольватация 346
2.8.6 Реакции в растворах электролитов. Влияние ионной силы. Солевые эффекты 347
2.8.7 Гетерогенные процессы 350
2.9 ФОТОХИМИЧЕСКИЕ И ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ 353
2.9.1 Фотохимические реакции 353
2.9.2 Цепные реакции 355
2.10 КАТАЛИЗ 359
2.10.1 Виды катализа 359
2.10.2 Характеристики процесса катализа 361
2.10.3 Кинетика гомогенной каталитической реакции 362
2.10.4 Энергия активации каталитической реакции 364
2.10.5 Кислотно-основный катализ 365
2.10.6 Гетерогенный катализ 367

Рекомендации материалов по теме: нет