Разделы презентаций


Материал подготовлен кандидатом технических наук Кузьминой Ириной

Содержание

Я, Кузьмина Ирина Викторовна, кандидат технических наук с большим опытом преподавания в высшей школе, обобщила полезную для Вас информацию по дисциплине «Очистка и контроль качества природных и сточных вод».

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Материал подготовлен кандидатом технических наук Кузьминой Ириной Викторовной
Очистка и

контроль качества
природных и сточных вод
Вода и ее свойства
«Новороссийский

колледж строительства и экономики» (ГАПОУ КК «НКСЭ»)
Материал подготовлен кандидатом технических наук Кузьминой Ириной Викторовной Очистка и контроль качества природных и сточных вод Вода

Слайд 2Я, Кузьмина Ирина Викторовна, кандидат технических наук с большим опытом

преподавания в высшей школе, обобщила полезную для Вас информацию по

дисциплине «Очистка и контроль качества природных и сточных вод».
Я, Кузьмина Ирина Викторовна, кандидат технических наук с большим опытом преподавания в высшей школе, обобщила полезную для

Слайд 3Вернуться к содержанию
Для выхода из программы нажмите «Esc» на клавиатуре
Переход

к тому действию, о котором гласит надпись, выделенная вишневым или

желтым цветом

Справочная таблица
Вернемся к …

Esc

Кнопки для перемещения вперед и назад по материалу занятий

Инструкция по использованию
интерфейса

Вернуться к содержаниюДля выхода из программы нажмите «Esc» на клавиатуреПереход к тому действию, о котором гласит надпись,

Слайд 4Содержание
Инструкция по использованию интерфейса
Вода и ее свойства. Изотопный состав воды.

Структура жидкой воды. Водородные связи. Физические свойства воды.
Свойства водных растворов.

Химическое равновесие. Электролитическая диссоциация. Электролиты и неэлектролиты. Среда водных растворов электролитов. Кислотно-основные индикаторы.
Использованные источники.
СодержаниеИнструкция по использованию интерфейсаВода и ее свойства. Изотопный состав воды. Структура жидкой воды. Водородные связи. Физические свойства

Слайд 5Вода и ее свойства
Изотопный состав и структура жидкой воды

Вода и ее свойстваИзотопный состав и структура жидкой воды

Слайд 6Вода – главное и наиболее распространенное химическое соединение на нашей

планете – обязательный компонент всех живых организмов (составляющий до 99

% их массы), главный компонент среды их пребывания, а также большинства продуктов питания. Вода – регулятор климатических условий на Земле, стабилизирующий температуру на ее поверхности, и участник практически всех технологических процессов промышленного и сельхозпроизводства.
Вода – главное и наиболее распространенное химическое соединение на нашей планете – обязательный компонент всех живых организмов

Слайд 7Наибольшие запасы воды содержатся в гидросфере – 96 % в

мировом океане, остальные запасы воды – это реки, озера, ледники,

подземные и почвенные воды; 3 % воды – пресные (причем 80 % этой воды находится в виде льда на вершинах гор и ледников на полюсах Земли). Вода покрывает 80% поверхности Земли и содержится в ее горных породах и минералах, почве, растениях, атмосфере. Она является наиболее изученным соединением; ее свойства использованы при определении единиц измерения физических величин (плотность, температура, теплота и теплоемкость).
Наибольшие запасы воды содержатся в гидросфере – 96 % в мировом океане, остальные запасы воды – это

Слайд 8Изотопный состав воды
Разновидности атомов одного и того же химического элемента,

имеющие одинаковый заряд ядра, но разные массовые числа, называют изотопами.

Изотопы одного и того же элемента имеют одинаковое число протонов и электронов, а отличаются друг от друга только числом нейтронов.

Н

С

Изотопный состав водыРазновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разные массовые

Слайд 9Слово «изотоп» образовано от двух греческих слов: изос – один

и топос – место. Изотопы занимают одно место (клетку) в

Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
Каждый изотоп характеризуется двумя величинами: массовым числом (его указывают вверху слева от символа элемента) и зарядом ядра (его указывают внизу слева от символа элемента).

Массовое число
Заряд ядра

Слово «изотоп» образовано от двух греческих слов: изос – один и топос – место. Изотопы занимают одно

Слайд 10Массовые числа изотопов всегда выражают целыми числами. Но в природе

содержание каждого изотопа различно, поэтому относительные атомные массы элементов имеют

не целочисленные значения.
Относительная атомная масса элемента, которая указана в Периодической системе химических элементов, является средней величиной из массовых чисел всех его природных изотопов с учётом их распространённости.
Например, содержание в природе изотопа хлора с массовым числом 35 ( ) составляет 75,5%, а изотопа хлора с массовым числом 37 ( ) – 24,5 %. Следовательно:
Массовые числа изотопов всегда выражают целыми числами. Но в природе содержание каждого изотопа различно, поэтому относительные атомные

Слайд 11Молекулы воды
Молекулы водорода
Молекулы кислорода
Вода – продукт соединения двух химических

элементов: водорода и кислорода. Оба эти элемента имеют несколько изотопов.


Для водорода характерны три изотопа:
протий – Н – массой 1,007822 углеродных единиц (у.е.);
дейтерий – D – 2,0141 у.е.;
тритий – Т – 3,017001 у.е., образуется при ядерном распаде.
Молекулы воды Молекулы водородаМолекулы кислородаВода – продукт соединения двух химических элементов: водорода и кислорода. Оба эти элемента

Слайд 12Для кислорода характерны изотопы с массовыми числами 16, 17 и

18. Соотношение их в природной смеси: 2670 : 1 :

5.
Для кислорода характерны изотопы с массовыми числами 16, 17 и 18. Соотношение их в природной смеси: 2670

Слайд 13Вода состава DНО является тяжелой, ТНО – сверхтяжелой. Тяжелую воду

получают путем электролиза природной воды.

Вода состава DНО является тяжелой, ТНО – сверхтяжелой. Тяжелую воду получают путем электролиза природной воды.

Слайд 14По свойствам тяжелая вода отличается от обычной: замерзает при температуре

–3,8 °С, кипит при температуре 101,4 °С, ее плотность –

1,1059 г/см3 при 20 °С, максимальная плотность – +11 °С. Растворимость солей в ней ниже, чем в обычной. Тяжелая вода оказывает тормозящее действие на кинетику процессов в животных и растительных организмах, применяется в атомных реакторах как замедлитель нейтронов при ядерном распаде.
По свойствам тяжелая вода отличается от обычной: замерзает при температуре –3,8 °С, кипит при температуре 101,4 °С,

Слайд 15Вода – это смесь девяти видов молекул, поэтому в зависимости

от их количественного соотношения все ее свойства, особенно плотность, изменяются.

Вода – это смесь девяти видов молекул, поэтому в зависимости от их количественного соотношения все ее свойства,

Слайд 16Вода – очень устойчивое соединение. Схема ее молекулы – три

сферы молекул: в середине атом кислорода, который с двумя атома

водорода образует связи О–Н, их длина составляет 96 пм, валентный угол равен 104,5°.
Вода – очень устойчивое соединение. Схема ее молекулы – три сферы молекул: в середине атом кислорода, который

Слайд 17Молекула воды сильно поляризована, имея три полюса зарядов: отрицательный, обусловленный

избытком электронной плотности, и два положительных, обусловленных ее недостатком.
Радиус молекулы

…………………..…138 пм.
Расстояние О–Н …………………….… 95,84 пм.
Расстояние Н–Н …………………….….151,5 пм.
Угол Н–О–Н между связями О–Н…104° 27'.
Молекула воды сильно поляризована, имея три полюса зарядов: отрицательный, обусловленный избытком электронной плотности, и два положительных, обусловленных

Слайд 19Сделаем запись в тетради.
Вода и ее свойства
Вода – главное и

наиболее распростра-ненное химическое соединение на нашей планете – обязатель-ный компонент

всех живых организмов (составляющий до 99 % их массы), главный компонент среды их пребывания, а также большинства продуктов питания.

Вода – очень устойчивое соединение. Схема ее молекулы – три сферы молекул: в середине атом кислорода, который с двумя атома водорода образует связи О–Н, их длина составляет 96 пм, валентный угол равен 104,5°.

Сделаем запись в тетради.Вода и ее свойстваВода – главное и наиболее распростра-ненное химическое соединение на нашей планете

Слайд 20Сделаем запись в тетради.
Разновидности ато-мов одного и того же химического

элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разные массовые числа, называют

изотопами. Изотопы одного и того же элемента имеют одинаковое число протонов и электро-нов, а отличаются друг от друга только числом нейтронов.

Вода – продукт соединения двух химических элементов: водорода и кислорода. Оба эти элемента имеют несколько изотопов:
водорода:
протий – 11Н;
дейтерий – 21D;
тритий – 31Т.
кислорода:
168О;
178О;
188О.

Сделаем запись в тетради.Разновидности ато-мов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разные

Слайд 21Структура жидкой воды
Для объяснения аномальных свойств воды в жидком состоянии

созданы различные модели ее структуры: кристаллическое вещество, жидкий кристалл, хаотичное

или регулярное пространственное расположение молекул воды в жидком состоянии – все они доказаны экспериментально.

Схема строения кристалла воды

Структура жидкой водыДля объяснения аномальных свойств воды в жидком состоянии созданы различные модели ее структуры: кристаллическое вещество,

Слайд 22Одна из первых моделей воды – модель Фрэка и Уэна

[Frank & Wen, 1957]. В соответствии с ней водородные связи

в жидкой воде непрерывно образуются и рвутся, причем эти процессы протекают кооперативно в пределах коротко-живущих групп молекул воды, названных «мерцающими кластерами». Их время жизни оценивают в диапазоне от 10–10 до 10–11 с. Такое представление правдоподобно объясняет высо-кую степень подвижности жидкой воды и ее низкую вязкость. Считается, что благодаря таким свойствам вода служит одним из самых универсальных растворителей.
Одна из первых моделей воды – модель Фрэка и Уэна [Frank & Wen, 1957]. В соответствии с

Слайд 23В 1999 г. известный российский исследователь воды С.В. Зенин защитил

в Институте медико-биологических проблем РАН докторскую диссертацию, посвященную кластерной теории,

которая явилась существенным этапом в продвижении этого направления исследований, сложность которых усиливается тем, что они находятся на стыке трех наук: физики, химии и биологии. Им построена и доказана геометрическая модель основного стабильного структурного образования из молекул воды (структурированная вода), а затем (С.В. Зенин, 2004) получено изображение с помощью контрастно-фазового микроскопа этих структур.

Станислав Валентинович Зенин

В 1999 г. известный российский исследователь воды С.В. Зенин защитил в Институте медико-биологических проблем РАН докторскую диссертацию,

Слайд 24С.В. Зенин проводил исследования тремя химическими методами:

С.В. Зенин проводил исследования тремя химическими методами:

Слайд 25Молекулы воды объединя-ются в группы, которые называются кластерами. Ученые предположили,

что именно кластеры являются своеобразными ячейками памяти, в которые вода,

как на магнитофонную ленту записы-вает все что видит, слышит, ощущает.
На рисунках приведено формирование отдельного кластера воды (компьютерное моделирование).
Молекулы воды объединя-ются в группы, которые называются кластерами. Ученые предположили, что именно кластеры являются своеобразными ячейками памяти,

Слайд 26Возможные кластеры воды
Структура жидкой воды: в воде кластеры периодически разрушаются

и образуются снова (время перескока составляет 10–12 секунд)

Возможные кластеры водыСтруктура жидкой воды: в воде кластеры периодически разрушаются и образуются снова (время перескока составляет 10–12

Слайд 27Поллинг полагает, что вода имеет клатратную структуру, характерную для газовых

гидратов, центральная молекула в которых окружена каркасом из молекул воды.

Не образующие связей молекулы воды до 30–60 °С обладают возможностью сохранять льдоподобный каркас. Тепловые аномалии свойств воды в интервале температур 32–37 °С странно совпадают с температурой организма человека.
Поллинг полагает, что вода имеет клатратную структуру, характерную для газовых гидратов, центральная молекула в которых окружена каркасом

Слайд 28В 1993 году американский химик Кен Джордан предложил свои варианты

устойчивых «квантов воды», которые состоят из 6 её молекул [Tsai

& Jordan, 1993]. Эти кластеры могут объединяться друг с другом и со «свободными» молекулами воды за счет экспонированных на их поверхности водородных связей. Интересной особенностью этой модели является то, что из нее автоматически следует, что свободно растущие кристаллы воды, хорошо известные нам снежинки, должны обладать 6-лучевой симметрией. 
В 1993 году американский химик Кен Джордан предложил свои варианты устойчивых «квантов воды», которые состоят из 6

Слайд 29Жидкая вода
Образование кристалла воды
Молекула воды
Начало формирования кластера воды
Кластер воды
Модель кванта

воды
Модель структурного элемента воды
Суппер молекула воды – жидкий кристалл

Жидкая водаОбразование кристалла водыМолекула водыНачало формирования кластера водыКластер водыМодель кванта водыМодель структурного элемента водыСуппер молекула воды –

Слайд 30В теории структуры воды, созданной Дж. Берналом и Фаулером, максимум

плотности при температуре 4 °С обусловлен связанностью молекул воды в

плотную пространственную структуру, при других температурах структура имеет меньшую плотность.

Кристаллическая структура льда

В теории структуры воды, созданной Дж. Берналом и Фаулером, максимум плотности при температуре 4 °С обусловлен связанностью

Слайд 31Структура воды искажается при попадании в нее примесей – как

способных взаимодейст-вовать с диполями воды, так и инертных. Упрочение структурных

образований приводит к уменьшению энтропии системы, их ослабление – к увеличению энтропии и изменению кинематических свойств системы (вязкости, диффузии и др.).
Структура воды искажается при попадании в нее примесей – как способных взаимодейст-вовать с диполями воды, так и

Слайд 32При повышении температуры амплитуда колебаний молекул воды в кристалле увеличивается

и его объем возрастает – плотность воды уменьшается. При плавлении

кристалла разрушается около 15 % всех водородных связей, поэтому в жидкой воде при температуре, близкой к 0 °С, сохраняются структурные фрагменты льда с пространственной регулярностью. Часть молекул, не перешедших в структуру воды, размещается в пустотах, что приводит к увеличению плотности жидкости по сравнению с плотностью кристалла и уменьшению приблизительно на 9 % объема при плавлении.
При повышении температуры амплитуда колебаний молекул воды в кристалле увеличивается и его объем возрастает – плотность воды

Слайд 33Водородные связи в воде
Молекулы воды в жидком состоянии комбинируются в

ассоциаты – структуры из большого количества молекул – за счет

взаимного притяжения противоположных полюсов. Ассоциаты образуются в результате притяжения водорода одной молекулы воды к кислороду другой молекулы. Это приводит к сохранению в воде аномально высокого по сравнению с другими жидкостями ближнего порядка.
Водородные связи в водеМолекулы воды в жидком состоянии комбинируются в ассоциаты – структуры из большого количества молекул

Слайд 34Водородные связи – это коллективное свойство, при этом структура воды

упорядочивается в большом пространстве.
Наличием водородных связей объясняются также аномалии воды,

проявляющиеся в некоторых ее свойствах. При плавлении происходит рост плотности воды, одновременно длина водородных связей увеличивается и плотность уменьшается. Совместное действие двух факторов объясняет наличие максимума плотности воды – 1 г/см3 при температуре 3,98 °С. Это свойство воды уникально.
Водородные связи – это коллективное свойство, при этом структура воды упорядочивается в большом пространстве.Наличием водородных связей объясняются

Слайд 35Несвязанные молекулы, заполняющие пустоты, составляют около 16 % от их

общего количества. Объемная система водородных связей сохраняется в жидкой воде

вплоть до температуры кипения. По мере повышения давления пар по своему строению приближается к жидкости, что приводит к увеличению растворимости в нем солей.
Несвязанные молекулы, заполняющие пустоты, составляют около 16 % от их общего количества. Объемная система водородных связей сохраняется

Слайд 36На рисунке приведена схема тетраэдрической координации молекул воды перед ее

замерзанием за счет действия водородных связей.

На рисунке приведена схема тетраэдрической координации молекул воды перед ее замерзанием за счет действия водородных связей.

Слайд 37Сделаем запись в тетради.
Структура жидкой воды
Для объяснения аномальных свойств во-ды

в жидком состоянии созданы различные модели ее структуры:
кристаллическое ве-щество,


жидкий кристалл,
хаотичное или регуляр-ное пространственное расположение молекул воды в жидком состоя-нии.

В 90-е годы 20 века было установлено, что молекулы воды объединяются в груп-пы, которые назы-ваются кластерами. Ученые предположили, что именно кластеры являются своеобраз-ными ячейками памяти, в которые вода, как на магнитофонную ленту записывает все что видит, слышит, ощуща-ет.

Сделаем запись в тетради.Структура жидкой водыДля объяснения аномальных свойств во-ды в жидком состоянии созданы различные модели ее

Слайд 38Сделаем запись в тетради.
Структура жидкой воды: в воде кластеры периодически

разрушаются и образуются снова (время перескока составляет 10–12 секунд)
Кластеры могут

объединяться друг с другом и со «свобод-ными» молекулами воды за счет экспони-рованных на их поверх-ности водородных связей.
Сделаем запись в тетради.Структура жидкой воды: в воде кластеры периодически разрушаются и образуются снова (время перескока составляет

Слайд 39Физические свойства воды
Вода – единственное химическое соеди-нение, которое в природе

может находиться в жидком, твердом и газообразном состояниях одновременно. Чистая

вода – прозрачная, бесцветная жидкость без запаха и вкуса. Многие ее физические свойства и их изменения имеют аномальный характер.
Физические свойства водыВода – единственное химическое соеди-нение, которое в природе может находиться в жидком, твердом и газообразном

Слайд 40Основными причинами аномальных свойств воды являются полярность ее молекул и

образование объемной системы водородно-связанных структур. Они делают воду весьма реакционным

соединением с уникально хорошей растворяющей способностью по отношению к полярным и ионогенным веществам, при этом в воде растворяются все природные соединения.
Основными причинами аномальных свойств воды являются полярность ее молекул и образование объемной системы водородно-связанных структур. Они делают

Слайд 41Коэффициент объемного расширения имеет отрицательные значения при температурах ниже 3,98

°С, теплоемкость при плавлении возрастает почти вдвое, а в интервале

0–100 °С почти не зависит от температуры – имеет минимум при 35 °С. Другие необычные свойства воды – аномально высокие температуры кипения – 100 °С и плавления – 0 °С. Вследствие высокой теплоемкости вода, как уже говорилось, стабилизирует температуру поверхности Земли.
Коэффициент объемного расширения имеет отрицательные значения при температурах ниже 3,98 °С, теплоемкость при плавлении возрастает почти вдвое,

Слайд 42Вязкость воды при повышении давления снижается аномально быстро в области

малых температур при нагревании (что не характерно для других веществ);

это играет большую роль в гидродинамике процессов в водных потоках и седиментации взвешенных веществ воды. Все аномальные явления обусловлены особен-ностями строения молекул воды и их способностью образовывать молекулярные агрегаты и ассоциированные молекулы – (Н2О)n.
Масса 1 мл очищенной речной воды принята за единицу массы и называется граммом.
Температура замерзания при 760 мм рт. ст. – 0°С; температура кипения – 100 °С.
Вязкость воды при повышении давления снижается аномально быстро в области малых температур при нагревании (что не характерно

Слайд 43Сделаем запись в тетради.
Физические свойства воды
Вода – это смесь девяти

видов молекул, поэтому в зависимости от их количественного соотношения все

ее свойства, особенно плотность, изменяются.
По свойствам тяжелая вода отличается от обычной: замерзает при температуре –3,8 °С, кипит при температуре 101,4 °С, ее плотность – 1,1059 г/см3 при 20 °С, максимальная плотность – +11 °С.

Растворимость со-лей в ней ниже, чем в обычной. Тяжелая вода оказывает тормо-зящее действие на кинетику процессов в животных и расти-тельных организмах, применяется в атом-ных реакторах как замедлитель нейтро-нов при ядерном распаде.

Сделаем запись в тетради.Физические свойства водыВода – это смесь девяти видов молекул, поэтому в зависимости от их

Слайд 44Сделаем запись в тетради.
Не образующие связей молекулы воды до 30–60

°С обладают возмож-ностью сохранять льдо-подобный каркас. Тепло-вые аномалии свойств воды

в интервале температур 32–37 °С странно совпадают с температурой организма человека.
При плавлении крис-талла разрушается около 15 % всех водородных связей, поэтому в жидкой воде при темпе-

ратуре, близкой к 0 °С, сохраняются структур-ные фрагменты льда с пространственной регу-лярностью.
Максимум плотности при температуре 4 °С обусловлен связан-ностью молекул воды в плотную пространствен-ную структуру, при других температурах структура имеет мень-шую плотность.

Сделаем запись в тетради.Не образующие связей молекулы воды до 30–60 °С обладают возмож-ностью сохранять льдо-подобный каркас. Тепло-вые

Слайд 45Сделаем запись в тетради.
Наличием водородных связей объясняются аномалии воды: при

плавлении происходит рост плотности воды, одновременно длина во-дородных связей увели-чивается

и плотность уменьшается. Совместное действие двух факторов объяс-няет наличие максимума плотности воды – 1 г/см3 при температуре 3,98 °С.
Сделаем запись в тетради.Наличием водородных связей объясняются аномалии воды: при плавлении происходит рост плотности воды, одновременно длина

Слайд 46Свойства водных растворов.
Химическое равновесие
Химические реакции обратимы, т.е. их течение возможно

в прямом и обратном направлениях:
Н2O + Н2O  Н3O+ +

ОН–.
Оба процесса протекают одновременно и независимо друг от друга, но скорость одного из них превышает скорость другого на начальной стадии. По мере накопления продуктов реакции количество прямых и обратных превращений становится равным – наступает равновесие.
Химическое равновесие является динамическим, изменяющимся в пространстве и во времени.
Свойства водных растворов.Химическое равновесиеХимические реакции обратимы, т.е. их течение возможно в прямом и обратном направлениях:Н2O + Н2O

Слайд 47Равновесное состояние нарушается при воздействии внешних факторов – изменении концентрации

продуктов реакции и температуры. Так как реакции процесса обратимы, то

количество компонентов системы постоянно колеблется относительно равновесного, т.е. система флуктуирует. После установления новых внешних параметров система переходит в новое состояние равновесия, т.е. происходит смещение химического равновесия.
Равновесное состояние нарушается при воздействии внешних факторов – изменении концентрации продуктов реакции и температуры. Так как реакции

Слайд 48Направление смещение химического равновесия можно определить с помощью принципа Ле–Шателье:

если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменяется

давление, температура, концентрация реагирующих веществ), то в системе происходят процессы, направленные на уменьшение внешнего воздействия.

Французский физико-химик
Анри Ле-Шателье

Направление смещение химического равновесия можно определить с помощью принципа Ле–Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается

Слайд 49При увеличении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции и,

наоборот, при уменьшении температуры – в сторону экзотермической.
При увеличении давления

в реакционной системе равновесие сместится в сторону образования меньшего числа молей газообразных веществ, так как они создают меньшее давление и наоборот. Если реакция протекает без изменения числа молей газообразных веществ, изменение давления на положение равновесия не влияет.
При увеличении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции и, наоборот, при уменьшении температуры – в сторону

Слайд 50При увеличении концентрации исходных веществ равновесие системы смещается вправо, в

сторону образования конечных продуктов, а при увеличении концентрации продуктов реакции

– влево.
При введении катализатора или его замене положение равновесия не меняется, так как катализатор изменяет энергию активации прямой и обратной реакции на одну и ту же величину, то есть скорость прямой и обратной реакции изменится в одинаковое число раз. Равновесие будет достигнуто быстрее, но при тех же равновесных концентрациях.
При увеличении концентрации исходных веществ равновесие системы смещается вправо, в сторону образования конечных продуктов, а при увеличении

Слайд 51Принцип смещения равновесия в гомогенных системах применим и к гетерогенным

системам для характеристики равновесных состояний в отдельных фазах системы.
Самопроизвольные химические

реакции возможны, если процесс сопровождается уменьшением внутренней энергии системы и переходом ее в состояние с большим числом комбинаций взаимного расположения частиц, обладающих одинаковым запасом энергии.
Принцип смещения равновесия в гомогенных системах применим и к гетерогенным системам для характеристики равновесных состояний в отдельных

Слайд 52Задача. Укажите все способы смещения вправо равновесия химической реакции.
С

(тв) + Н2О(г)  СО(г)+ Н2 (г) , ∆Н >

0

Решение

В равновесной химической реакции получения оксида углерода (II):

1. При увеличении концентрации Н2О равновесие системы сместится в сторону образования СО(г) и Н2 (г) (вправо).

Задача. Укажите все способы смещения вправо равновесия химической реакции. С (тв) + Н2О(г)  СО(г)+ Н2 (г)

Слайд 532. При уменьшении давления в системе равновесие сместится вправо, т.к.

исходные вещества занимают меньший объем, чем продукты (реакция протекает с

увеличением числа молей газообразных веществ).
3. При увеличении температуры в этой равновесной системе происходит смещение равновесия вправо. Процесс образования СО(г) и Н2(г) эндотермический.
2. При уменьшении давления в системе равновесие сместится вправо, т.к. исходные вещества занимают меньший объем, чем продукты

Слайд 544. При введении катализатора или его замене положение равновесия не

меняется, так как катализатор изменяет энергию активации прямой и обратной

реакции на одну и ту же величину, то есть скорость прямой и обратной реакции изменится в одинаковое число раз. Равновесие будет достигнуто быстрее, но при тех же равновесных концентрациях.
4. При введении катализатора или его замене положение равновесия не меняется, так как катализатор изменяет энергию активации

Слайд 55В первой половине 19 в. ввел понятие об электролитах и

неэлектролитах английский физик и химик Майкл Фарадей.
Электролитическая диссоциация. Электролиты

и неэлектролиты

Майкл Фарадей
22. IX.1791 – 25.VIII. 1867

Вещества

Электролиты –
вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрических ток

Неэлектролиты –
вещества, водные растворы или расплавы которых не проводят электрический ток

В первой половине 19 в. ввел понятие об электролитах и неэлектролитах английский физик и химик Майкл Фарадей.

Слайд 56

Сванте Август Аррениус (1859-1927)
Основные положения теории

электроли-тической диссоциации (распада на ионы) разработаны в 1887 г. шведским

учёным Сванте Аррениусом. Он исключал возмож-ность химического взаимодействия ионов с молекулами растворителя, поэтому его теория не могла объяснить причину диссоциации электролитов и устойчивость ионов в растворе.
Сванте Август Аррениус (1859-1927)Основные положения теории электроли-тической диссоциации (распада на ионы) разработаны в

Слайд 57

Иван Алексеевич Каблуков (1857-1942)
Владимир Александрович

Кистяковский (1865 –1952)
Дальнейшее развитие представления об электролитической диссоциации получили в

трудах русских учёных Каблукова И. А., Кистяковского В. А. и др., которые показали, что электролитическая диссоциация в растворе происходит в результате физико-химического взаимодействия ионов (молекул) электролита с полярными молекулами растворителя.
Иван Алексеевич Каблуков (1857-1942) Владимир Александрович Кистяковский (1865 –1952)Дальнейшее развитие представления об электролитической

Слайд 58

Вам известно из курса физики и

повседневной жизни, что водные растворы и расплавы одних веществ проводят

электрический ток, а других – нет. Это можно наблюдать с помощью прибора, изображённого на рисунке.

Прибор для наблюдения электропроводности веществ

Вам известно из курса физики и повседневной жизни, что водные растворы и расплавы

Слайд 59Приборы для наблюдения электропроводности веществ

Приборы для наблюдения электропроводности веществ

Слайд 61

Электролитическая диссоциация – это распад электролита

на свободно перемещаю-щиеся ионы при растворении его в воде или

при плавлении. Электрический ток не является причиной диссоциации (например, сухая поваренная соль не проводит ток).
Электролитическая диссоциация – это распад электролита на свободно перемещаю-щиеся ионы при растворении его

Слайд 63Дистиллированная вода, которая имеет молекулярную структуру, является хорошим изолятором (неэлектролитом),

т.к. в ней нет свободных электри-ческих зарядов, а следовательно, в

ней не может возникнуть электрический ток. Если собрать цепь, изображенную на рисунке, и налить в сосуд дистиллирован-ную воду, то лампочка гореть не будет, а амперметр покажет отсутствие электрического тока в цепи.
Дистиллированная вода, которая имеет молекулярную структуру, является хорошим изолятором (неэлектролитом), т.к. в ней нет свободных электри-ческих зарядов,

Слайд 64Тем не менее, вода незначительно диссоци-ирует. Традиционная форма записи дис-социации

воды на ионы водорода и гидроксила по первой ступени
H2O 

H+ + OH–
носит формальный характер, не отображаю-щий ход реального процесса, поэтому мы заменим ее уравнением реакции фактически протекающего процесса:
Н2O + Н2O  Н3O+ + ОН–.
Образование свободного протона Н+ в воде при энергиях взаимодействия молекул воды в характерных условиях водоподготовки крайне маловероятно.
Тем не менее, вода незначительно диссоци-ирует. Традиционная форма записи дис-социации воды на ионы водорода и гидроксила по

Слайд 65Вспомним: при написании ионно-молекуляр-ных уравнений нельзя расписывать на ионы:
нерастворимые и

малорастворимые вещест-ва;
твердые вещества;
газы;
оксиды, в том числе и воду;
слабые и кислоты

средней силы (выучить!);
слабые и основания средней силы (нераство-римые и малорастворимые).
Если в растворе есть Н2SO3, Н2СO3 или NН4OH, то будем записывать:
Н2SO3  Н2O + SO2,
Н2СO3  Н2O + CO2,
NН4OH  NН3 + Н2O.
Вспомним: при написании ионно-молекуляр-ных уравнений нельзя расписывать на ионы:нерастворимые и малорастворимые вещест-ва;твердые вещества;газы;оксиды, в том числе и

Слайд 66Формулы и названия кислот и кислотных остатков

Формулы и названия кислот и кислотных остатков

Слайд 67Формулы и названия кислот и кислотных остатков

Формулы и названия кислот и кислотных остатков

Слайд 68Классическая реакция нейтрализации в молекулярной форме записи процесса:
NaOH + НСl

 NaCl + Н2O
при указанных условиях уравнения с обязательным указанием

на диссоциацию в воде исходных продуктов система уравнений:
NaOH  Na+ + ОН–; НСl  Н3O+ + Сl–;
Na+ + ОН– + Н3O+ + Сl–  Na+ + Сl– + 2Н2O
принимает вид уравнения:
ОН– + Н3O+  Н2O + Н2O.
В воде протекание реакции диссоциации иона ОН– по второй ступени в соответствии с уравнением:
ОН– + Н2O  Н3O+ + О2–
не происходит потому, что в обычных условиях концентрация ионов не достаточна для реализации этой реакции.
Классическая реакция нейтрализации в молекулярной форме записи процесса:NaOH + НСl  NaCl + Н2Oпри указанных условиях уравнения

Слайд 69

Возможность распада растворённого вещества на ионы

определяется его природой. Распадаются на ионы немолекулярные (ионные) соединения (например,

NaСl) и молекулярные соединения с ковалентными сильно полярными связями (например, НСl). Ионными соединениями являются и твёрдые щёлочи, поэтому их водные растворы также проводят электрический ток. Соли, щёлочи электропроводны не только в растворах, но и в расплавах. При плавлении кристаллическая решётка разрушается и ионы начинают относительно свободно перемещаться.
Возможность распада растворённого вещества на ионы определяется его природой. Распадаются на ионы немолекулярные

Слайд 70

Бензол (С6Н6) – неполярная молекула
Распад электролита

на ионы происходит под влиянием растворителя, имеющего полярные молекулы. Поэтому

раствор хлорида натрия в воде (полярный растворитель) электропрово-ден и диссоциирует на ионы, а раствор этого же вещества в бензоле (неполярный растворитель) не проводит ток и не диссоциирует на ионы.
Бензол (С6Н6) – неполярная молекулаРаспад электролита на ионы происходит под влиянием растворителя, имеющего

Слайд 71В зависимости от того, какой ион реакции диссоциации вступает в

дальнейшее взаимодействие, вода может вести себя как кислота, если реагирует

Н3O+, или как основание – ОН–, т.е. вода обладает амфотерными свойствами. Поэтому в растворе всегда существует равновесие:
Н2O + Н2O  Н3O+ + ОН–.
осн. 1 кисл. 1 осн. 2 кисл. 2
В этой реакции молекула воды действует как кислота, т. е. соединение, отдающее водород, и основание, т. е. соединение, присоединяющее водород.
В зависимости от того, какой ион реакции диссоциации вступает в дальнейшее взаимодействие, вода может вести себя как

Слайд 72

Насколько полно электролит диссоциирует на ионы,

показывает его степень диссоциации, которую обозначают греческой буквой  («альфа»).
Степень

диссоциации () – это отношение числа продиссоциировавших на ионы молекул (n) к общему числу растворённых молекул (N0 или N):

или

Степень диссоциации электролита выражают в долях единицы или процентах. Например, пусть из 1000 молекул уксусной кислоты распались на ионы 92 молекулы, тогда  = 92/1000 = 0,092, или 9,2 %.

Насколько полно электролит диссоциирует на ионы, показывает его степень диссоциации, которую обозначают греческой

Слайд 73

Степень диссоциации зависит от:
концентрации электролита в

растворе.
С уменьшением концентрации электролита (при разбавлении раствора водой) степень диссоциации

слабого электролита увеличивается, так как ионы всё более отдаляются друг от друга, поэтому снижается вероятность их связывания в молекулы;
Степень диссоциации зависит от:концентрации электролита в растворе.С уменьшением концентрации электролита (при разбавлении раствора

Слайд 74

природы растворителя.
Под природой растворителя понимают полярность

его молекул. Чем полярнее молекулы растворителя, тем больше степень диссоциации

электролита. Так, в воде (полярный растворитель) хлорид натрия обладает электропроводностью, а в бензоле (неполярный растворитель) – не обладает;
природы растворителя.Под природой растворителя понимают полярность его молекул. Чем полярнее молекулы растворителя, тем

Слайд 75

температуры.
При повышении температуры, как правило, степень

диссоциации увеличивается;
природы электролита.
По степени диссоциации различают сильные и слабые электролиты.

температуры.При повышении температуры, как правило, степень диссоциации увеличивается;природы электролита.По степени диссоциации различают сильные

Слайд 77Классификация электролитов по степени их диссоциации

Классификация электролитов по степени их диссоциации

Слайд 78

Сильные электролиты при растворении в воде

практически полностью диссоциируют на ионы независимо от их концентрации в

растворе.
Поэтому в уравнениях диссоциации сильных электролитов ставят знак равенства (=).
К сильным электролитам относятся:
растворимые соли;
многие неорганические кислоты: НNO3, Н2SO4, НСl НВr, НI;
основания, образованные щелочными (LiОН, NаОН, KОН и т. д.) и щёлочно-земельными (Са(ОН)2, Sr(ОН)2, Ва(ОН)2) металлами.
Сильные электролиты при растворении в воде практически полностью диссоциируют на ионы независимо от

Слайд 79

Слабые электролиты в водных растворах лишь

частично (обратимо) диссоциируют на ионы.
Поэтому в уравнениях диссоциации слабых электролитов

ставят знак обратимости ().
К слабым электролитам относятся:
почти все органические кислоты и вода;
некоторые неорганические кислоты: Н2S, Н3РO4 Н2СO3, НNO2, Н2SiO3 и др.;
нерастворимые гидроксиды металлов: Мg(ОН)2, Fе(ОН)2, Zn(ОН)2 и др.
Слабые электролиты в водных растворах лишь частично (обратимо) диссоциируют на ионы.Поэтому в уравнениях

Слайд 80

Среду любого водного раствора можно охарактеризовать

содержанием ионов водорода Н+ или гидроксид-ионов ОН–.
Водные растворы могут иметь

нейтральную, щелочную и кислотную среды.
Нейтральная среда – это среда, в которой число ионов
Например, среда чистой воды нейтральная, так как число ионов водорода Н+ равно числу гидроксид-ионов ОН–.

Среда водных растворов электролитов

Среду любого водного раствора можно охарактеризовать содержанием ионов водорода Н+ или гидроксид-ионов ОН–.Водные

Слайд 81

Кислотная среда – это среда, в

которой число ионов водорода больше числа гидроксид-ионов.
Например, все кислоты в

растворе создают кислотную среду, так как при диссоциации они отщепляют ионы водорода Н+.
Кислотная среда – это среда, в которой число ионов водорода больше числа гидроксид-ионов.Например,

Слайд 82

Щелочная среда – это среда, в

которой число ионов водорода меньше числа гидроксид-ионов.
Например, щелочную среду в

растворе создают все раство­римые основания, так как при диссоциации они отщепляют гидроксид-ионы ОН–.
Щелочная среда – это среда, в которой число ионов водорода меньше числа гидроксид-ионов.Например,

Слайд 83

Окраска индикаторов в воде, растворах кислот

и щелочей
Вспомните:

Окраска индикаторов в воде, растворах кислот и щелочейВспомните:

Слайд 84

Кислота
Вода
Щелочь
Метиловый оранжевый (метилоранж)
Фенолфталеин
Кислота
Вода
Щелочь

КислотаВодаЩелочьМетиловый оранжевый (метилоранж) ФенолфталеинКислотаВодаЩелочь

Слайд 85Лакмус
Лакмус в воде

ЛакмусЛакмус в воде

Слайд 86Индикатор меняет окраску в определенном интервале значений рН. Интервал перехода

окраски индикатора: рН = рКинд  1. Часто индикатор характеризуют

не интервалом перехода окраски, а показателем индикатора рКинд (показателем титрования рТ) – значением рН, при котором резко меняется окраска индикатора и заканчивается титрование.

Кислотно-основные индикаторы

HCl

NaOH

Индикатор меняет окраску в определенном интервале значений рН. Интервал перехода окраски индикатора: рН = рКинд  1.

Слайд 88Лакмус в аналитической химии при титровании не используется, так как

имеет широкую область перехода окраски (5,0 – 8,0) и изменение

окраски красная – фиолетовая – синяя не является контрастным.
Правило выбора индикатора: индикатор должен менять окраску при значениях рН, лежащих в пределах скачка титрования.
Лакмус в аналитической химии при титровании не используется, так как имеет широкую область перехода окраски (5,0 –

Слайд 89Состояние равновесия процесса диссоциа-ции воды характеризуется константой диссоциации:
Концентрация ионов и

молекул в уравнении выражается в г-ион/дм3, г-моль/дм3 или

г-экв/дм3. Концентрация воды постоянна – 55,56моль/дм3. Тогда константа воды:
Kw = 55,56[Н2О]2 = [Н3O+] • [ОН–].
При нейтральной реакции в воде, когда и [Н3O+] = [ОН–] для 295 °К
[Н3O+] • [ОН–] = [Н3O+]2 = 10–14
или [Н3O+] = 10–7 г-ион/дм3.
Состояние равновесия процесса диссоциа-ции воды характеризуется константой диссоциации:Концентрация ионов и молекул в уравнении выражается в г-ион/дм3, г-моль/дм3

Слайд 90Традиционно в курсах общей химии отмечается, что нейтральная реакция среды,

когда [Н3О+] = [ОН–], при температуре 22 °С или Т=

298,16 К, когда [Н3O+]2 = 1,0062 • 10–14 имеем [Н3O+] = 1,079 • 10–7 г-ион/дм3.
Отрицательный логарифм концентрации водородных ионов Н3O+ должен быть обозначен выражением рН3О, однако, сохраняя традицию обозначения величины, здесь и в дальнейшем используем символ рН (отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации водородных ионов):
–lg[Н3O+] = рН, или [Н3O+] = 10–рН
аналогично
–lg[ОН–] = рОН или [ОН–] = 10–рOН.

Традиционно в курсах общей химии отмечается, что нейтральная реакция среды, когда [Н3О+] = [ОН–], при температуре 22

Слайд 91

Для оценки кислотности, нейтральности и щелочности

– активной реакции среды водных растворов – удобно пользоваться не

концентра-цией водородных ионов, а водородным показателем рН. Приведенные соотношения справедливы только при темпе­ратуре –22 °С.
Например, [Н3O+] = 10–5 моль/дм3 рН = 5.
Для нейтральной среды [Н3O+] = 10–7моль/дм3 рН = 7.
рН + рОН = 14
Соотношение между средой и значением рН можно представить в виде схемы:
Для оценки кислотности, нейтральности и щелочности – активной реакции среды водных растворов –

Слайд 92

Значение рН раствора можно определить с

помощью универсального индикатора и более точно методом титрования (рассмотрим позже).

Универсальный индикатор – это смесь нескольких индикаторов, изменяющая окраску в широком интервале значений рН. Бумагу, пропитанную универсаль-ным индикатором и высушенную, называют универсальной индикаторной бумагой. К индикаторной бумаге прилагается цветная шкала, показывающая, какую окраску принимает индикаторная бумага при различных значениях рН нанесённого на неё раствора.

Запомните:
при рН = 7 среда нейтральная,
при рН < 7 среда кислотная,
при рН > 7 среда щелочная.

Значение рН раствора можно определить с помощью универсального индикатора и более точно методом

Слайд 93

Ион водорода,
кислота
+
Ион гидроксила,
основание

Ион водорода,кислота+Ион гидроксила,основание

Слайд 95Алексеев Л.С. Контроль качества воды: учебник. – 3-е изд., перераб.

и доп. – М.: ИНФРА-М, 2014.– 154 с. – (Среднее

профессиональное образова-ние)
http://vesti.nrbb.ru/voda/kachestvo_vody_pochemu_ona_takaya/
http://www.izvestia.ru/news/410196
http://www.discusfish.ru/forum/lofiversion/index.php/t4303.html
http://www.magshells.com/production.html
http://mlservicenvrsk.ru/vse_o_vode
http://ru.wikipedia.org/wiki/
http://ru.wikipedia.org/wiki/H2O
http://svoystvavody.blogspot.com/2008/07/blog-post_6068.html
http://www.o8ode.ru/article/energo/vozdeictvie_na_vodu_elektromagnitnyh_voln-2.htm

Использованные источники

Алексеев Л.С. Контроль качества воды: учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ИНФРА-М, 2014.– 154

Слайд 96http://www.ecology-portal.ru/publ/4-1-0-789
http://www.vodoobmen.ru/13-prop.html
http://www.o8ode.ru/article/dwater/pi_water/
http://www.ibe-techno.com/e/piwater/piwater.html
http://www.piwater.net/
http://www.pi-water.com/new/en_water_DrPi_WhatIsPi.html
http://www.medicinform.net/biochemistry/voda_1.htm
http://missis-lanaluk.hiblogger.net/
http://www.o8ode.ru/article/energo/emotoenergy/remem.htm
http://structuravody.ru/index.php?id=71
http://www.vodoobmen.ru/13-prop.html.
Использованные источники

http://www.ecology-portal.ru/publ/4-1-0-789http://www.vodoobmen.ru/13-prop.htmlhttp://www.o8ode.ru/article/dwater/pi_water/http://www.ibe-techno.com/e/piwater/piwater.htmlhttp://www.piwater.net/http://www.pi-water.com/new/en_water_DrPi_WhatIsPi.htmlhttp://www.medicinform.net/biochemistry/voda_1.htmhttp://missis-lanaluk.hiblogger.net/http://www.o8ode.ru/article/energo/emotoenergy/remem.htmhttp://structuravody.ru/index.php?id=71http://www.vodoobmen.ru/13-prop.html. Использованные источники

Слайд 97Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Химия для профессий и

специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования.

– М., 2014.
Габриелян О.С., Остроумов И. Г., Остроумова Е. Е. и др. Химия для профессий и специальностей естественно-научного профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. – М., 2014.
Ерохин Ю. М., Ковалева И. Б. Химия для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. – М., 2014.
Ерохин Ю. М. Химия: Задачи и упражнения: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. – М., 2014.

Использованные источники

Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений

Слайд 98http://www.webqc.org/periodictable-Rutherfordium-Rf.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%8C%D1%8E%D0%B8%D1%81,_%D0%93%D0%B8%D0%BB%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82_%D0%9D%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD
http://podelise.ru/docs/index-24513145-1.html
http://www.syl.ru/article/150485/mod_stepen-dissotsiatsii-elektrolityi-i-polojeniya-teorii-elektroliticheskoy-dissotsiatsii
Новошннский И. И., Новошинская Н. С. Химия: учебник для 10(11)

класса общеобразователь-ных учреждений/И. И. Новошинский, Н. С. Новошинская. – М.:

ООО «Русское слово – учебник», 2014. (ФГОС. Инновационная школа).

Использованные источники

http://www.webqc.org/periodictable-Rutherfordium-Rf.htmlhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%8C%D1%8E%D0%B8%D1%81,_%D0%93%D0%B8%D0%BB%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82_%D0%9D%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BDhttp://podelise.ru/docs/index-24513145-1.htmlhttp://www.syl.ru/article/150485/mod_stepen-dissotsiatsii-elektrolityi-i-polojeniya-teorii-elektroliticheskoy-dissotsiatsiiНовошннский И. И., Новошинская Н. С. Химия: учебник для 10(11) класса общеобразователь-ных учреждений/И. И. Новошинский, Н. С.

Слайд 99http://ppt4web.ru/khimija/ehlektroliticheskaja-dissociacija.html
http://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/pK4.htm
http://demexp.pspu.ru/digital_resources?page=3
http://autosquad.ru/kak-polzovatsya-areometrom
http://rpp.nashaucheba.ru/docs/index-53922.html
http://fizhim.com/prigotovlenie-rastvora-i-izmerenie-e/
http://pogrebok.net/shop/termometry_areometry/areometr_dlya_soli/
http://lib.convdocs.org/docs/index-63955.html?page=7
http://ru.convdocs.org/docs/index-160605.html
http://www.gastroscan.ru/handbook/117/2846
http://liidweb.com/node/7683
Использованные источники

http://ppt4web.ru/khimija/ehlektroliticheskaja-dissociacija.htmlhttp://www.tryphonov.ru/tryphonov5/terms5/pK4.htmhttp://demexp.pspu.ru/digital_resources?page=3http://autosquad.ru/kak-polzovatsya-areometromhttp://rpp.nashaucheba.ru/docs/index-53922.htmlhttp://fizhim.com/prigotovlenie-rastvora-i-izmerenie-e/http://pogrebok.net/shop/termometry_areometry/areometr_dlya_soli/http://lib.convdocs.org/docs/index-63955.html?page=7http://ru.convdocs.org/docs/index-160605.htmlhttp://www.gastroscan.ru/handbook/117/2846http://liidweb.com/node/7683Использованные источники

Слайд 100http://www.kristallikov.net/page5.html
http://texvedkom.org/archives/115
http://wiseparents.ru/eksperiment-s-kapustoj-ili-kak-menya-obvinili-v-besxozyajstvenosti/
http://interactions.iciq.es/divulgaciocientifica/es/2013/01/06/larc-de-sant-marti-de-la-col-llombarda/

Использованные источники

http://www.kristallikov.net/page5.htmlhttp://texvedkom.org/archives/115http://wiseparents.ru/eksperiment-s-kapustoj-ili-kak-menya-obvinili-v-besxozyajstvenosti/http://interactions.iciq.es/divulgaciocientifica/es/2013/01/06/larc-de-sant-marti-de-la-col-llombarda/Использованные источники

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика