Презентации по Химии

Наноматериалы. Свойства наноматериалов. Особенности свойств
Наноматериалы. Свойства наноматериалов. Особенности свойств
Большая роль поверхностных эффектов Зависимость свойств от размера частиц Высокая реакционная способность Способность к взаимодействию с живыми системами Свойства наноматериалов Зависимость т.пл. золота от размера частиц Размерный эффект НМ Размерный эффект - комплекс явлений, связанных с изменением свойств вещества вследствие собственно изменения размера частиц и одновременного возрастания доли поверхностного вклада в общие свойства системы - влияние на магнитные свойства ферромагнетиков (Т Кюри, намагниченность насыщения) и магнитную восприимчивость слабых пара- и диамагнетиков, - появление эффектов памяти на упругих свойствах металлов и существенном изменении оптических и люминесцентных характеристик полупроводников, - появление пластичности боридных, карбидных, нитридных и оксидных материалов, которые в обычном крупнозернистом состоянии являются хрупкими.
Продолжить чтение
Коллоидная химия
Коллоидная химия
ПРИЗНАКИ ОБЪЕКТОВ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ Для объектов коллоидной химии характерны два основных признака, сформулированных одним из основоположников отечественной коллоидной химии Н.П.Песковым: гетерогенность и дисперсность. Гетерогенность (многофазность) указывает на наличие межфазной поверхности. Количественной характеристикой гетерогенности является величина поверхностного натяжения (удельной поверхностной энергии) на границе раздела фаз. Дисперсность (раздробленность) - определяется размерами и геометрией, тела. Дисперсность D – величина, обратная размеру частицы а. D= 1/a где а - поперечный размер частиц дисперсной фазы [м] Для сферических частиц - это диаметр сферы (d), для частиц, имеющих форму куба - ребро куба (ℓ) Удельная поверхность (Sуд) – межфазная поверхность, приходящаяся на единицу объема или массы дисперсной фазы S уд = S/V где S - площадь межфазной поверхности, V - объем тела Для системы, содержащей сферические частицы с радиусом r, получим: Для системы с кубическими частицами с ребром ℓ имеем: В общем случае: Согласно уравнению удельная поверхность прямо пропорциональна дисперсности D и обратно пропорциональна размеру частиц а. С повышением дисперсности (раздробленности) системы Syд. резко возрастает.
Продолжить чтение
Газовые смеси
Газовые смеси
Определния и понятия Газ (газообразное состояние) — одно из четырёх основных агрегатных состояний вещества, характеризующееся очень слабыми связями между составляющими его частицами (молекулами, атомами или ионами), а также их большой подвижностью. Частицы газа почти свободно и хаотически движутся в промежутках между столкновениями, во время которых происходит резкое изменение характера их движения. Классификация Газообразные вещества принято классифицировать по составу: простые и сложные. Простые молекулы газов состоят из одинакового количества атомов. Например: озон, водород, кислород, фтор, азот. К сложным газообразным веществам относят соединения, в составе которых присутствует несколько атомов. Например: сернистый газ, метан, хлорводород, сероводород, аммиак, фреон, бурый газ.
Продолжить чтение
Химическая термодинамика. Задачи
Химическая термодинамика. Задачи
Задача 1. Термодинамика, равновесия Химическая термодинамика изучает энергетические эффекты, направление и пределы самопроизвольного протекания химических реакций. Следствие из закона Гесса: энтальпия химической реакции равна сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов: ΔrН0 = ∑νiΔfНi0 продуктов - ∑νjΔfНj 0исх веществ Из следствия из закона Гесса: изменение энтропии системы в результате протекания химической реакции (ΔrS) равно сумме энтропий продуктов реакции за вычетом суммы энтропий исходных веществ, с учетом стехиометрических коэффициентов: ΔrS0 = ∑νiΔSi0 продуктов - ∑νjΔSj 0исх веществ Для рассмотрения совместного влияния энтальпийного (∆rH) и энтропийного (T∆rS) факторов, в закрытой системе для изобарно-изотермических процессов введена термодинамическая функция - энергия Гиббса: ∆rG = ∆rH - T∆rS ΔrG < 0 – самопроизвольный процесс – реакция в прямом направлении; ΔrG > 0 - самопроизвольный процесс – реакция в обратном направлении. ΔrG = 0 – система в равновесном состоянии, т.е. когда равновероятно протекание реакции как в прямом, так и в обратном направлении. Температура, при которой в системе для стандартного состояния устанавливается равновесие равна: Зависимость ∆rGТ от температуры: ∆rGТ = ∆rH0298 - T∆rS0298 Задача 1. Термодинамика, равновесия Способы расчета изменения энергии Гиббса реакции:  1-й способ  ΔrGT = ∑νiΔfGT,i продуктов - ∑νjΔfGT,j исх веществ ΔrG0298=∑νiΔfG0298,i продуктов-∑νjΔfG 0298,jисх веществ  2-й способ из определения энергии Гиббса: ΔrGT = ∆rHT - T·∆rST ΔrG0298 = ∆rH0298 - T·∆rS0298 Для этого необходимо рассчитать энтальпию и энтропию реакции из табличных данных.  3-й способ для заданных давлений и концентраций (не обязательно стандартных), энергию Гиббса можно рассчитать из уравнения изобары Вант-Гоффа. Для реакции в газовой фазе: aA(г) + bB(г) + dD(тв.) = lL(г) + nN(г)   где p – относительные парциальные давления газообразных компонентов реакции.
Продолжить чтение
Формальная кинетика. Предмет химической кинетики
Формальная кинетика. Предмет химической кинетики
Такое кажущееся противоречие между теоретическими предсказаниями и практическими результатами обусловлено тем, что в термодинамике учитывается только начальное и конечное состояния системы, но не рассматривается механизм перехода и не фигурирует такой практически важный фактор как время. Реально всякое превращение связано с преодолением некоторого энергетического барьера – разрыв связей в молекулах реагирующих веществ, перестройка структуры кристаллической решетки и т.д. Если энергетический барьер высок, то теоретически возможная реакция протекает настолько медленно, что за практически ограниченный промежуток времени каких-либо изменений не наблюдается (реакция “не идет”). Таким образом, кроме термодинамического подхода, громадное значение приобретает и другой аспект исследования химических реакций – изучение их с точки зрения скоростей. Исследование закономерностей протекания процессов во времени и является предметом химической кинетики. Можно выделить две главные задачи химической кинетики, определяющие ее практическое и теоретическое значение: экспериментальное исследование скорости реакций и ее зависимость от условий протекания (концентрации реагирующих веществ, температуры, присутствия других веществ и т.д.) установление механизма реакции, т.е. числа элементарных стадий и состава образующихся промежуточных продуктов. Строгое теоретическое рассмотрение кинетических параметров в настоящее время возможно лишь для простейших реакций в газовой фазе. Весьма ценные сведения о течении реакций дает эмпирический макроскопический подход. Количественное описание скорости реакции в зависимости от концентрации реагирующих веществ базируется на основном постулате химической кинетики и составляет предмет формальной кинетики.
Продолжить чтение