Рабочая учебная программа дисциплины Теоретическая электрохимия Направление подготовки

Содержание

1. Строение двойного электрического слоя при электростатической адсорбции
   
2. Строение двойного электрического слоя при специфической адсорбции
   
3. Роль адсорбции органических веществ при электроосаждении металлов
   
4. Роль адсорбции ПАВ при анодном растворении металлов
   
5. Анодно-анионная активация металлов
   
6. Анодное растворение металлов в гальванотехнике и при электрохимической размерной обработке
   
7. Роль растворителя в электродных процессах
   
8. Электрохимические преобразователи информации
   
9. Электродные процессы в неводных средах
   
10. Явления деполяризации и сверхполяризации при электроосаждении сплавов
    
11. Современные теории пассивности металлов
    
12. Принципы расчета электрических полей в электролизерах
    
13. Применение импульсных и периодических токов при электроосаждении металлов
    
14. Наводороживание при электроосаждении металлов
    
15. Поляризационные явления при электролизе
    
16. Поляризационные явления в химических источниках тока
    
17. Влияние комплексообразования на кинетику электродных процессов
    
18. Энергетика образования кристаллических зародышей
    
19. Изменение шероховатости поверхности при анодной обработке металлов
    
20. Электрохимические процессы в биологических системах
    

1. Электрохимической системой называют…
   
2. В растворе NaCl электрический ток переносят:
   а – электроны; б – ионы Na⁺; в – ионы Na⁺ и Cl^-
   
3. Электродом в электрохимических системах называют…
   
4. В электрохимических системах анодом считается электрод:
   а – отрицательный; б – положительный;
   в – электрод, на котором протекают процессы окисления
   
5. Первый закон Фарадея формулируется:
   
6. Количество электричества, необходимое для электрохимического превращения
   1 моль-экв вещества составляет:
   а) 1 Кулон; б) 1 Ампер·час; в) 1 Фарадей; г) 1 Фарада
   
7. Выход по току характеризует:
   а) долю энергии электрического поля, идущую на ускорение реакции;
   б) долю электричества, затраченную на основной процесс;
   в) долю электричества, перенесенную данным видом ионов
   
8. Наибольшей точностью обладают кулонометры:
   а – весовые; б – объемные; в – титрационные
   
9. На аноде иодного кулонометра протекает реакция:
   
10. При электролизе воды количество электричества, необходимое для получения 22,4 л водорода составляет: а – 1 F; б – 26800 Кл; в – 53,6 А∙ч
    
11. Второй закон Фарадея формулируется:
    
12. Скорость электрохимической реакции пропорциональна:
    а – напряжению; б – силе тока; в – количеству электричества
    
13. На катоде весового серебряного кулонометра протекает реакция:
    a) Ag⁺ + ē → Ag; б) Аg → Ag⁺ + ē; в) Ag⁺ + SCN^-→ AgSCN
    
14. Электрохимический эквивалент хлората натрия для реакции
    Cl₂ + 6 H₂O → 2 ClO + 12 H₂O + 10ē можно рассчитать по формуле:
    
15. На катоде иодного титрационного кулонометра протекает реакция:
    а) 2I^- → I₂ + 2ē ; б) I₂ + S₂O₃^2- + H₂O → 2I^- + 2 SO₄^2- + 4 H⁺;
    в) 2 H₃O⁺ + 2ē → H₂ + H₂O; г) I₂ + 2ē → 2I^-
    
16. При пропускании 19300 Кл электричества на аноде газового кулонометра выделяется: а) 1,12 л водорода; б) 1,12 л кислорода;
    в) 2,24 л водорода; г) 3,36 л гремучего газа
    
17. При электрохимическом получении цинкового порошка количество осажденного металла меньше рассчитанного по закону Фарадея. Причиной этого является:
    а) механическая потеря продукта; б) протекание на аноде реакции выделения кислорода; в) протекание на катоде реакции выделения водорода; г) химическое растворение цинка в электролите
    
18. Плотность тока измеряется в:
    а) А∙ч; б) А/м²; в) В/м; г) А/м
    
19. Серную кислоту в электролит медного кулонометра добавляют для:
    а) предотвращения побочных реакций; б) повышения электропроводности раствора;
    в) облегчения реакции выделения водорода
    
20. В качестве электролита в газовом кулонометре можно использовать водный раствор: а) Na₂SO₄; б) ZnSO₄; в) NaOH; г) CuSO₄
    

1. С ростом концентрации слабого электролита степень диссоциации:
   а) уменьшается; б) увеличивается; в) проходит через максимум
   
2. Раствор HCl с активностью 0,01 М имеет значение рН:
   а) 0,01; б) 1; в) 2; г) 10
   
3. Сколько ионов образуется при полной диссоциации молекулы ортофосфорной кислоты?
   а) 1; б) 2; в) 3; г) 4
   
4. рН раствора слабой кислоты можно рассчитать по формуле:
   а) рН = -lgC; б) рН = 1/2рk_a – 1/2lgC; в) рН = pk_a – lgC
   
5. рН водного раствора AlCl₃ имеет значение:
   а) > 7; б) 7; в) < 7
   
6. Буферными растворами называют…
   
7. С ростом концентрации ZnSO₄ рН образования Zn(OH)_2:
   а) увеличивается; б) уменьшается; в) не изменяется
   
8. Числом переноса ионов называют…
   
9. При электролизе раствора CuSO₄ концентрация ионов меди вблизи катода:
   а – уменьшится; б – увеличится; в – не изменится
   
10. Удельной электропроводностью раствора называют…
    
11. Молярной электропроводностью раствора называют…
    
12. С ростом концентрации электролита его молярная электропроводность:
    а – уменьшается; б – увеличивается; в – проходит через максимум
    
13. Высокая электропроводность ионов Н₃О⁺ обусловлена…
    
14. Какой из перечисленных ионов обладает наибольшей электропроводностью:
    а – Cl^-; б – SO₄^2-; в – OH^-; г – NO₃^-
    
15. С ростом температуры электролита его электрическое сопротивление:
    а – уменьшается; б – увеличивается; в – не меняется; г – проходит через максимум.
    
16. Какой из перечисленных растворов при равной концентрации имеет наибольшую электропроводность?
    а – KCl; б – HCl^-; в – KOH^-; г – H₃PO₄
    
17. Постоянную ячейки для измерения электропроводности определяют путем…
    
18. При кондуктометрическом титровании раствора уксусной кислоты гидроксидом натрия электропроводность до точки эквивалентности:
    а) увеличивается; б) уменьшается; в) не меняется
    
19. Экстремальный характер зависимости удельной электропроводности от концентрации обусловлен…
    
20. При кондуктометрическом титровании раствора гидроксида калия раствором серной кислоты электрическое сопротивление после точки эквивалентности:
    а) увеличивается; б) уменьшается; в) не меняется
    

1. Условиями обратимости гальванического элемента являются:…
   
2. Формула для расчета максимальной работы, которую можно получить от гальванического элемента, имеет вид:...
   
3. При Т=298 К равновесный потенциал электрода Cu²⁺│Cu с увеличением концентрации ионов меди в 10 раз становится:
   а) положительнее на 59 мВ; б) отрицательнее на 59 мВ;
   в) положительнее на 29 мВ; г) отрицательнее на 29 мВ
   
4. Равновесный потенциал водородного электрода (при н.у.) при увеличении рН на единицу становится:
   а) положительнее на 59 мВ; б) отрицательнее на 59 мВ;
   в) положительнее на 29 мВ; г) отрицательнее на 29 мВ
   
5. В качестве индикаторного электрода для измерения рН можно использовать электрод:
   а) серебряный; б) хлорсеребряный; в) стеклянный; г) хингидронный
   
6. Стандартный потенциал реакции Fe²⁺ + 2ē = Fe равен –0,44 В. В каких из ниже приведенных водных растворов растворение железа с выделением водорода невозможно согласно термодинамике:
   а) 0,1 М HCl; б) 0,1 M NaOH; в) 0,1 M CH₃COOH; г) 0,1 M CH₃COONa
   
7. Уравнение для расчета равновесного потенциала реакции
   NO₃^- + 2 H⁺ + 2ē = NO₂ + H₂O имеет вид:…
   
8. Причиной возникновения диффузионного потенциала является…
   
9. Уравнение для расчета ЭДС гальванического элемента Cr│Cr³⁺, CrO₄^2-, H⁺│Pt имеет вид:…
   
10. По величине стандартного электродного потенциала определите, какой из элементов – медь, олово, хром или железо – наиболее устойчив к окислению
    а) Cu²⁺|Cu E^O=+0,34 В; б) Sn²⁺|Sn E^O=0,14 В; в) Cr²⁺|Cr E^O=0,91 В; г) Fe²⁺|Fe E^O=0,44 В
    

1. Электродной поляризацией называют…
   
2. Скорость электрохимической реакции пропорциональна:
   а) электродному потенциалу; б) напряжению на ячейке, в) плотности тока; г)перенапряжению.
   
3. В чем разница между поляризацией и перенапряжением ?
   
4. Коэффициент переноса электрохимической реакции показывает: а) долю количества электричества, переносимую определенным видом ионов; б) долю энергии электрического поля, идущую на ускорение прямой реакции; в) долю тока, идущую на протекание основного процесса.
   
5. Что такое поляризационная кривая (приведите пример).
   
6. Плотность тока обмена характеризует…
   
7. Запишите формулы для расчета электрохимического перенапряжения:
   а) вблизи равновесия; б) при значительном отклонении от равновесия.
   
8. В чем состоит графический метод определения постоянных в уравнении Тафеля ?
   
9. При введении в раствор кислоты поверхностно-активных катионов перенапряжение реакции восстановления катионов водорода: а) увеличится; б) не изменится; в) уменьшится
   
10. Что из перечисленного не влияет на скорость процесса, протекающего с электрохимическим перенапряжением: а) потенциал электрода; б) температура раствора; в) перемешивание раствора; г) присутствие катализаторов?
    
11. Какое минимальное количество электродов в ячейке необходимо для снятия поляризационных кривых: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4 ?
    
12. Возникновение диффузионного перенапряжения обусловлено:
    а) уменьшением концентрации участников реакции у поверхности электрода;
    б) торможением электродного процесса в стадии транспорта участников реакции;
    в) увеличением концентрации участников реакции у поверхности электрода
    
13. Что из перечисленного влияет на величину предельного диффузионного тока: а)концентрация реагирующего вещества; б) температура; в) потенциал электрода; г) перемешивание электролита.
    
14. Поляризационная кривая для процесса катодного осаждения металла, протекающего с диффузионным контролем, имеет вид:
    
15. При анодном растворении металла, протекающем с диффузионным контролем, концентрация ионов вблизи электрода по сравнению с объемной: а) увеличится; б) не изменится; в) уменьшится
    
16. Возникновение предельного диффузионного тока вызвано:
    
17. Предельный ток с учетом миграции для реакции разряда анионов на катоде можно рассчитать по формуле:
    
18. Для катодной реакции уравнение расчета диффузионного перенапряжения имеет вид:
    
19. Можно ли использовать уравнение Тафеля для расчета перенапряжения химической реакции?
    
20. Предельный ток на вращающемся дисковом электроде линейно зависит от:
    а) температуры; б) вязкости раствора); в) скорости вращения; г) концентрации реагента.
    
21. Значение потенциала полуволны полярографической кривой зависит от: а) тока, протекающего в ячейке; б) природы электродной реакции; в) концентрации реагента; г) скорости вытекания ртути.
    
22. Двухмерным зародышем называют…
    
23. Какой процесс требует большей затраты энергии: а) образование центров кристаллизации; б) рост имеющихся кристаллов.
    
24. При введении в раствор NiSO₄ избытка серной кислоты скорость доставки к электроду ионов Ni²⁺ при прочих равных условиях: а) увеличится; б) не изменится; в) уменьшится
    
25. При замедленной стадии химической реакции на угол наклона поляризационной кривой влияет:
    а) температура; б) перемешивание электролита; в) порядок реакции; г) концентрация электролита
    
26. Как отличить предельный кинетический ток химической реакции от предельного тока диффузии?
    
27. Возникновение перенапряжения химической реакции обусловлено…
    
28. Массоперенос в растворе осуществляется за счет явлений…
    
29. При замедленности стадии химической реакции, предшествующей электрохимической стадии процесса, концентрация реагирующих частиц на поверхности электрода по сравнению с равновесной: а) увеличится; б) не изменится; в) уменьшится
    
30. Что подразумевают под равнодоступностью поверхности вращающегося дискового электрода?
    

1. Электрохимические системы. Особенности электрохимических реакций
   
2. Законы Фарадея и кажущиеся отклонения от них
   
3. Скорость электрохимических процессов. Выход по току
   
4. Кулонометрия. Виды кулонометров
   
5. Обратимые и необратимые электрохимические системы
   
6. Теория электролитической диссоциации
   
7. Ион-ионные и ион-дипольные взаимодействия
   
8. Основы теории Дебая-Гюккеля
   
9. Шкала рН. Расчет рН в растворах кислот и оснований
   
10. Расчет ионных равновесий при гидролизе
    
11. Буферные свойства растворов
    
12. Гидратообразование в электрохимических системах
    
13. Числа переноса ионов и методы их определения. Материальный баланс у электродов
    
14. Удельная и молярная электропроводность электролитов
    
15. Гидродинамическая, электростатическая и прототропная теории электропроводности
    
16. Влияние природы, концентрации и температуры электролита на электропроводность
    
17. Аномальная подвижность ионов водорода и гидроксила
    
18. Электропроводность расплавленных электролитов
    
19. Электропроводность твердых электролитов
    
20. Кондуктометрическое титрование
    
21. Условия обратимости и ЭДС обратимого гальванического элемента
    
22. Превращение энергии и энергетический баланс обратимого гальванического элемента
    
23. Равновесие в обратимом гальваническом элементе. Формула Нернста
    
24. Электродные потенциалы. Условия равновесия зарядов на границе электрод-электролит
    
25. Относительная шкала потенциалов. Уравнение Нернста для стандартного электродного потенциала
    
26. Классификация обратимых электродов
    
27. Мембранные потенциалы
    
28. Диффузионный потенциал, его расчет и устранение
    
29. Электрохимические цепи
    
30. Термодинамические и кинетические условия обратимости электродов
    
31. Потенциометрия. Индикаторные электроды
    
32. Ионселективные электроды
    
33. Потенциометрическое титрование
    
34. Электрокапиллярный метод изучения двойного электрического слоя
    
35. Модели двойного электрического слоя Гельмгольца, Гуи-Чэпмена, Штерна и Грэма
    
36. Образование и строение двойного электрического слоя при электростатической адсорбции
    
37. Образование и строение двойного электрического слоя при специфической адсорбции
    
38. Закономерности адсорбции ПАВ на электродах
    
39. Неравновесные электродные процессы. Скорость электрохимических реакций
    
40. Электродная поляризация и перенапряжение
    
41. Классификация поляризационных явлений
    
42. Виды перенапряжения
    
43. Основы теории электрохимического перенапряжения
    
44. Коэффициенты переноса. Ток обмена
    
45. Общее уравнение для расчета электрохимического перенапряжения
    
46. Частные случаи расчета электрохимического перенапряжения. Уравнение Тафеля
    
47. Влияние строения двойного электрического слоя на электрохимическое перенапряжение
    
48. Безбарьерный и безактивационный разряд
    
49. Диффузионное перенапряжение и причины его возникновения
    
50. Распределение концентрации ионов в приэлектродном слое раствора при стационарной диффузии
    
51. Причины возникновения и расчет предельной плотности тока при замедленном массопереносе
    
52. Влияние состава раствора и гидродинамического режима на предельный ток
    
53. Расчет диффузионного перенапряжения для молекулярной диффузии
    
54. Расчет диффузионного перенапряжения с учетом миграции
    
55. Конвективная диффузия и метод вращающегося дискового электрода
    
56. Основы полярографии
    
57. Капающий ртутный электрод.
    
58. Потенциал и ток полуволны
    
59. Количественный и качественный полярографический анализ
    
60. Перенапряжение и причины его возникновения
    
61. Расчет перенапряжения химической реакции
    
62. Фазовое перенапряжение
    
63. Механизмы электрокристаллизации
    
64. Кинетика параллельных электродных реакций
    
65. Порядок электродной реакции
    
66. Кинетика электролитического выделения водорода – общая характеристика процесса.
    
67. Влияние природы катода на перенапряжение при электролитическом выделении водорода
    
68. Влияние условий электролиза на электрохимическое выделение водорода
    
69. Влияние состава раствора на перенапряжение при электролитическом выделении водорода
    
70. Кинетика катодного осаждения металлов. Влияние перенапряжения на структуру катодного осадка
    
71. Зависимость перенапряжения при катодном осаждении от природы металла
    
72. Роль диффузионных процессов при электроосаждении металлов.
    
73. Перенапряжение при электроосаждении металлов из растворов комплексных солей
    
74. Влияние ПАВ на электроосаждение металлов
    
75. Параллельные процессы при катодном выделении металлов
    
76. Электроосаждение сплавов
    
77. Кинетика анодного растворения металлов. Общие закономерности анодного поведения металлов
    
78. Анодная пассивность металлов
    
79. Фазовая и адсорбционная теории пассивности
    
80. Влияние анионного состава раствора на анодное поведение металлов
    
81. Транспассивное растворение металлов
    
82. Диаграммы Пурбе для металлов в водных растворах
    
83. Кинетика электролитического выделения кислорода
    
84. Кинетика электровосстановления кислорода
    
85. Электрохимическое выделение галогенов
    
86. Кинетика электроорганических реакций
    
87. Влияние природы электрода на состав продуктов реакций электровосстановления органических веществ
    
88. Особенности измерения потенциалов поляризованных электродов. Причины возникновения омической ошибки измерения потенциала
    
89. Методы устранения омической ошибки измерения потенциала
    
90. Особенности измерения потенциалов поляризованных электродов. Краевой эффект
    
91. Коммутаторный метод измерения потенциала
    
92. Потенциостатический и гальваностатический методы поляризационных измерений
    
93. Нестационарные поляризационные зависимости при медленном изменении потенциала
    
94. Нестационарные поляризационные зависимости при быстром изменении потенциала
    
95. Импульсный потенциостатический метод
    
96. Определение лимитирующей стадии с использованием вращающегося дискового электрода
    
97. Вращающийся дисковый электрод с кольцом
    
98. Метод электродного импеданса. Аналитический способ определения кинетических параметров электрохимической системы
    
99. Метод электродного импеданса. Графический способ определения кинетических параметров электрохимической системы
    
100. Изучение механизма электродных процессов температурно-кинетическим методом
     

1. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Цирлина Г. А. Электрохимия: учебник для вузов. – М.: Химия, 2006. – 672 с.
   
2. Лукомский Ю.Я., Гамбург Ю.Д. Физико-химические основы электрохимии. – Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2008. – 424 с.
   
3. Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия: учебник для хим. и хим. -технол. спец. вузов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1984. - 520 с.
   
4. Ротинян А. Л., Тихонов К. И., Шошина И. А. Теоретическая электрохимия / под ред.
   А. Л. Ротиняна. - Л.: Химия, 1981. - 423 с.
   
5. Балмасов А.В., Лукомский Ю.Я. Лабораторный практикум по теоретической электрохимии. – Иваново: Изд-во ИГХТУ. 2008. – 84 с.
   
6. Сборник примеров и задач по теоретической электрохимии / А.В. Балмасов, В.Л. Киселева, О.И. Невский, В.Я.Омельченко.- Иваново: Изд. ИГХТУ, 2004. – 80 с.
   

1. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику.  М.: Высш. школа, 1983. – 400 с.
   
2. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Электрохимия: Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1987. - 295 с.
   
3. Багоцкий В. С. Основы электрохимии. – М.: Химия, 1988. – 400 с.
   
4. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Подловченко Б. И. и др. Практикум по электрохимии: учеб. пособие для хим. спец. вузов. – М.: Высш. школа, 1991. – 228 с.
   
5. Практикум по физической химии/ Под ред. В.В. Буданова, Н.К. Воробьева: Учебное пособие для вузов,- 5-е изд.- М.: Химия, 1986. - 347 с.
   
6. Шаталов А.Я., Маршаков И.К. Практикум по физической химии.- М.: Высшая школа, 1975.- 228 с.
   
7. Левин А.И., Помосов А.В. Лабораторный практикум по теоретической электрохимии. Учебное пособие для вузов.  М.: Металлургия, 1979.  312 с
   

• СИСТЕМНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА: Microsoft Windows XP, Microsoft Vista
  
• ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА: Microsoft Office 2007