Задача № 7
Типы химических связей. Агрегатное состояние вещества, их общая характеристика.
Химическая связь – это связь между атомами в молекуле вещества и между молекулами. В зависимости от характера распределения электронной плотности в веществе различают три основных типа химической связи: ковалентную, ионную и металлическую.
Ковалентная связь – связь между атомами в молекуле, которая осуществляется за счет общих электронных пар. Выделяют:
* ковалентная неполярная связь – связь, в которой нет смещения электронной плотности к одному из атомов;
* ковалентная полярная связь – связь, в которой общие электронные пары смещены к более электроотрицательному атому.
Ионная связь – связь, которая осуществляется за счет электростатического притяжения разноименно заряженных частиц – ионов.
Металлическая связь – связь, которая образуется в результате взаимодействия относительно свободных электронов с ионами металлов. Этот тип связи характерен для простых веществ- металлов.
Агрегатные состояния вещества - состояния (фазы) одного и того же вещества, переходы между которыми сопровождаются скачкообразным изменением ряда физических свойств (плотности, энтропии и др.). Обычно рассматривают газообразное, жидкое и твердое агрегатные состояния (иногда еще плазменное). Существование у вещества нескольких агрегатных состояний обусловлено различиями в тепловом движении его молекул (атомов) и в их взаимодействии
Газ - агрегатное состояние вещества, в котором кинетическая энергия теплового движения его частиц (молекул, атомов, ионов) значительно превосходит потенциальную энергию взаимодействий между ними, в связи с чем частицы движутся свободно, равномерно заполняя в отсутствие внешних полей весь предоставленный им объем.
Жидкость - агрегатное состояние вещества, сочетающее в себе черты твердого состояния (сохранение объема, определенная прочность на разрыв) и газообразного (изменчивость формы). Для жидкости характерны ближний порядок в расположении частиц (молекул, атомов) и малое различие в кинетической энергии теплового движения молекул и их потенциальной энергии взаимодействия. Тепловое движение молекул жидкости состоит из колебаний около положений равновесия и сравнительно редких перескоков из одного равновесного положения в другое, с этим связана текучесть жидкости.
Твердое тело - агрегатное состояние вещества, отличающееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, которые совершают малые колебания вокруг положений равновесия. Различают кристаллические и аморфные твердые тела. В первых существует пространственная периодичность в расположении равновесных положений атомов. В аморфных твердых телах атомы колеблются около хаотически расположенных точек. Устойчивым состоянием твердых тел является кристаллическое.
Баллон емкостью 30 л содержит 1 кг СО2. Вычислите давление в баллоне при 200 С.
Дано:
V = 30 л
m = 1 кг
t = 200 С
М (СО2) = 44 г/моль
V = 30 · 10-3 м3
Т = 273 + 20 = 293 К
М = 44 · 10-3 кг/моль
R = 8,31 Дж/(моль·К)
P - ?
P - ?
Ответ: давление в баллоне равно 0,8 · 105 Па.
Задача № 14
Скорость химической реакции. Влияние природы реагирующих веществ, площади поверхности на скорость реакции.
Скорость химической реакции – это величина, характеризующая интенсивность реакции химической. Скоростью образования продукта реакции называется количество этого продукта, возникающее в результате реакции за единицу времени в единице объёма (если реакция гомогенна) или на единице площади поверхности (если реакция гетерогенна). Для исходных веществ аналогичным образом определяется скорость их расходования.
Скорость химической реакции может варьировать в чрезвычайно широких пределах - от очень малой (в случае геологического процессов, длящихся миллионы лет) до очень большой (в случае ионных реакций, завершающихся за миллионные доли секунды).
Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции. Чем более реакционноспособные вещества участвуют в реакции, тем скорость реакции больше. Например, рассмотрим реакцию взаимодействия металлов различной активности с водой:
Н2О + Аu > реакция не идет;
Н2О + Fe > реt; реакция идет медленно;
Н2О + Na > реакция идет очень быстро.
Для веществ в твердом состоянии, на скорость реакции влияет площадь поверхности. В этом случае скорость реакции прямопропорциональна поверхности реагирующих веществ. Например:
Zn (кусочками) + HCl > реакция идет медленно;
Zn (порошок) + HCl > реакция идет быстро.
Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 30 до 800 С, если температурный коэффициент равен 2.
Дано:
t1 = 300 C
t2 = 800 C
г = 2
;
Ответ: скорость реакции, при повышении температуры от 30 до 800 С увеличится в 32 раза.
Задача № 24
Диффузия. Зависимость скорости диффузии от температуры, размера частиц, вязкости среды, степени невыравненности концентраций. Влияние скорости диффузии на количество экстрактивных веществ, выделяемых мясом, рыбой, овощи при различных технологических режимах обработки,