alhimikov.net
главная контакты карта сайта гостевая книга

Оглавление

Лекции
1. Предмет и задачи химической технологии.
2. Закономерности химико- технологических процессов.
3. Производство серной кислоты, аммиака, солевые технологии.
4. Электрохимические производства. Силикатные материалы.
5. Основной и тонкий органический синтез.
6.  Экологические проблемы химических производств.

Практикум
1. Получение никелевого покрытия электролизом.
2. Приготовление легкоплавких стекол.
3. Получение металлов. восстановлением их оксидов.
4. Анализ воды и умягчение ионообменным методом.
5. Электролиз раствора NaCl
6. Получение уксусной кислоты.
7. Сухая перегонка дерева.

Словарь терминов и персоналий

Иллюстративное обеспечение

1. Водоподготовка.
2. Производство серной кислоты.
3. Производство азотной кислоты.
4. Производство аммиака.
5. Минеральные удобрения.
6. Производство чугуна.

Видео-обеспечение
1. Конвертерное производство стали
2. Производство серной кислоты.
3. Химическая промышленность и охрана окружающей среды.


Литература


 


Словарь терминов и персоналий

АДСОРБЦИЯ - концентрирование какого-либо вещества на поверхности раздела фаз. Например, концентрирование молекул газа (адсорбата) на твердой поверхности (адсорбенте). В качестве адсорбентов используют, как правило, пористые тела с сильно развитой поверхностью (пример - активированный уголь). Адсорбция может быть результатом действия только физических сил между частицами вещества, но может сопровождаться и химическим взаимодействием адсорбата с адсорбентом (хемосорбция).

АКТИВИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС
- см. ПЕРЕХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ.

АКЦЕПТОРНЫЕ (ЭЛЕКТРОНОАКЦЕПТОРНЫЕ) СВОЙСТВА
- способность атомов элемента притягивать (удерживать) электроны. Количественной мерой акцепторных свойств атомов, образующих химическую связь, является их электроотрицательность.

АЛЛОТРОПИЯ
- явление существования химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам. Эти простые вещества, различные по строению и свойствам, называются аллотропными формами или аллотропными модификациями. Например, графит и алмаз - две аллотропные формы (модификации) углерода, молекулярный кислород и озон - две аллотропные модификации кислорода. При определенных условиях аллотропные модификации могут переходить друг в друга.

АМОРФНОЕ
вещество - не кристаллическое вещество, т.е. вещество, не имеющее кристаллической решетки. Примеры: бумага, пластмассы, резина, стекло, а также все жидкости.

АМФОТЕРНОСТЬ
- способность некоторых химических соединений проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от веществ, которые с ними реагируют. Амфотерные вещества (амфолиты) ведут себя как кислоты по отношению к основаниям и как основания - по отношению к кислотам.

АМФОЛИТЫ
- то же, что "основания амфотерные". См. также "амфотерность".
ВОССТАНОВЛЕНИЕ (вещества) - химическая реакция, при которой электроны передаются данному веществу.

ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ
R - см. КЛАПЕЙРОНА-МЕНДЕЛЕЕВА УРАВНЕНИЕ.

ГЕТЕРОГЕННЫЕ РЕАКЦИИ
- химические реакции между веществами, находящимися в разных фазах (разных агрегатных состояниях вещества). Например, реакция горения угля - гегерогенная реакция между твердым углеродом и газообразным кислородом. Реакция взаимодействия цинка с соляной кислотой - гетерогенная реакция между твердым цинком и раствором HCl. Гетерогенные реакции протекают не в объеме, а на границе раздела фаз - в этом их принципиальное отличие от ГОМОГЕННЫХ реакций.

ГИДРАТЫ
- соединения вещества с водой, имеющие постоянный или переменный состав и образующиеся в результате гидратации.
ГОРЕНИЕ - быстрый процесс окисления вещества, сопровождающийся выделением большого количества теплоты и, как правило, света.

ГОМОГЕННЫЕ РЕАКЦИИ
- химические реакции, протекающие в однородной фазе. Обычно это реакции либо в газовой фазе (реакции между газами), либо в жидкой фазе (реакции между растворами). Гомогенные реакции протекают во всем объеме реакционного сосуда - в этом их принципиальное отличие от ГЕТЕРОГЕННЫХ реакций.

ДЕФЕКТ МАССЫ
- уменьшение массы атома по сравнению с суммарной массой всех отдельно взятых составляющих его элементарных частиц, обусловленное энергией их связи в атоме.

ДИСТИЛЛЯЦИЯ
- то же, что ПЕРЕГОНКА.

ДИФФУЗИЯ
- (от латинского diffusio – распространение) – самопроизвольное выравнивание концентрации веществ в смеси, обусловленное тепловым движением молекул. Перенос частиц вещества, приводящий к выравниванию его концентрации в первоначально неоднородной системе. Искусственное перемешивание смеси действует в том же направлении.

ДЛИНА ВОЛНЫ
- расстояние между соседними пиками волн электромагнитного (светового) излучения.

ДОНОРНЫЕ (ЭЛЕКТРОНОДОНОРНЫЕ)
СВОЙСТВА - способность атомов элемента отдавать свои электроны другим атомам. Количественной мерой донорных свойств атомов, образующих химическую связь, является их электроотрицательность.

ЗАКОН АВОГАДРО
. Равные объемы любых газов (при одинаковых температуре и давлении) содержат равное число молекул. 1 МОЛЬ любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л.

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ.
Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

ЗАРЯД ЯДРА
- положительный заряд атомного ядра, равный числу протонов в ядре данного элемента. Порядковый номер химического элемента в Периодической системе Д.И.Менделеева равняется заряду ядра атома этого элемента.

ИЗОТОПЫ
- атомные разновидности одного и того же элемента. Изотопы состоят из атомов с одинаковым ЗАРЯДОМ ЯДРА (то есть с одинаковым числом протонов), но с разными относительными атомными массами (то есть с разным числом нейтронов в ядре). Очень многие элементы в природе находятся в виде смеси из несколько изотопов.

ИНГИБИТОРЫ
- вещества, замедляющие химические реакции.

ИНИЦИАТОРЫ
- вещества, добавление которых к реагентам в ряде случаев необходимо для возбуждения химической реакции, которая далее происходит без посторонней помощи. Инициаторы расходуются в ходе реакции, поэтому их не надо путать с КАТАЛИЗАТОРАМИ. Пример использования инициатора в реакции полимеризации

ИОНЫ
- отрицательно или положительно заряженные частицы, образующиеся при присоединении или отдаче электронов атомами элементов (или группами атомов). Ионы бывают однозарядные (1+ или 1-), двухзарядные (2+ или 2-), трехзарядные и т.д. См. также "катионы" и "анионы".

КАТАЛИЗАТОРЫ
- вещества, способные ускорять химические реакции, сами оставаясь при этом неизменными.

КАТИОНЫ
- положительно заряженные ионы.

КВАНТ
- определенное количество ("порция") энергии, которое способна отдать или поглотить физическая система (например, атом) в одном акте изменения состояния. Квант света - порция световой энергии - называется фотоном.

КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА
- описывают состояние конкретного электрона в электронном облаке атома:

КЛАПЕЙРОНА-МЕНДЕЛЕЕВА УРАВНЕНИЕ:
PV = nRT.
В этом уравнении: n - число молей газа; P - давление газа (атм); V - объем газа (в литрах); T - температура газа (в кельвинах); R - газовая постоянная (0,0821 л.атм/моль.K). Если вычисления проводят в системе СИ, то объем измеряется в м3, а давление в Па (паскалях). В последнем случае газовая постоянная R = 8,314 Дж/K.моль.

КОНЦЕНТРАЦИЯ
- относительное количество какого-либо вещества в растворе. Например, ПРОЦЕНТНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ - то же, что и МАССОВАЯ ДОЛЯ РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА - отношение массы растворенного вещества к массе раствора, выраженное в процентах. МОЛЯРНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ - отношение числа молей растворенного вещества к общему объему раствора (единица - моль/л).

КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО
- к каждой частице, находящейся в кристалле, примыкает вплотную только определенное число соседних частиц. Это различное для разных кристаллов число соседних частиц называется координационным числом.

КРИСТАЛЛ
- твердое вещество, в котором атомы, ионы или молекулы расположены в пространстве регулярно, практически бесконечно повторяющимися группами.

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ
- способ очистки вещества путем осаждения его из насыщенного раствора. Обычно насыщенный раствор вещества готовится при повышенной температуре. При охлаждении раствор становится пересыщенным и чистые кристаллы выпадают в осадок. Примеси, по которым раствор остается ненасыщенным, остаются в растворителе и отфильтровываются от кристаллов.

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
. Кристаллическая структура характеризуется правильным (регулярным) расположением частиц в строго определенных точках пространства кристалла. При мысленном соединении этих точек линиями получаются пространственный каркас, который называют кристаллической решеткой. Точки, в которых размещены частицы, называются узлами кристаллической решетки. В узлах могут находиться ионы, атомы или молекулы. Кристаллическая решетка состоит из совершенно одинаковых элементарных ячеек (см. "элементарная ячейка").

КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ
- кристаллические гидраты (соединения вещества с водой), имеющие постоянный состав. Выделяются из растворов многих веществ, особенно солей.

ЛЬЮИСА ФОРМУЛЫ
- то же, что и СТРУКТУРНЫЕ ФОРМУЛЫ молекул, но с изображением связей между атомами не черточками, а точками, каждая из которых обозначает 1 электрон. Например, :N:::N: - молекула азота N2. В отличие от структурных формул, возможны формулы Льюиса и для отдельных атомов. Например H. - атом водорода (H:H - молекула водорода H2).

МАССОВАЯ ДОЛЯ
РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА - см. "концентрация".

МАССОВОЕ ЧИСЛО
(А) - сумма числа протонов (Z) и нейтронов (N) в ядре атома какого-либо элемента (A = Z + N).

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
- химическая связь в кристалле между положительно заряженными ионами металла посредством свободно перемещающихся (по всему объему кристалла) электронов с внешних оболочек атомов металла.

МОЛЕКУЛА
- наименьшая частица какого-либо вещества, определяющая его химические свойства и способная к самостоятельному существованию. Молекулы состоят из атомов.

МОЛЕКУЛЯРНОСТЬ
РЕАКЦИИ - число исходных частиц (например молекул, ионов), одновременно взаимодействующих друг с другом в одном элементарном акте реакции. Молекулярность реакции может составлять 1, 2 или 3. Соответственно различают МОНОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ, БИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ и ТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ реакции. Иногда (но не всегда) молекулярность реакции совпадает с ПОРЯДКОМ РЕАКЦИИ.

МОЛЬ
- количество вещества, равное 6,022.1023 структурных единиц данного вещества: молекул (если вещество состоит из молекул), атомов (если это атомарное вещество), ионов (если вещество является ионным соединением). Число 6,022.1023 называется постоянной Авогадро или числом Авогадро.

НОРМАЛЬНЫМИ УСЛОВИЯМИ
(н.у.) называют температуру 0 оС (273 K) и давление 1 атм (760 мм ртутного столба или 101 325 Па). Не путать со СТАНДАРТНЫМИ УСЛОВИЯМИ!

НУКЛОНЫ
- элементарные частицы (протоны и нейтроны), входящие в состав ядра атома.

ОКИСЛЕНИЕ
(вещества) - химическая реакция, при которой электроны отбираются у данного вещества окислителем.

ОКИСЛИТЕЛЬ
- вещество, способное отнимать электроны у другого вещества (восстановителя).

ОСНОВАНИЕ АМФОТЕРНОЕ
- сложное вещество, способное проявлять как кислотные, так и основные свойства в зависимости от партнера по реакции. Амфотерное основание способно отдавать как ионы водорода Н+ в реакциях с обычными основаниями, так и гидрокси-группы ОН- в реакциях с обычными кислотами. См. также "амфотерность" и "амфолиты".

ПЕРЕГОНКА
- способ очистки веществ (как правило, жидкостей) путем их испарения в одном сосуде и конденсации паров в другом сосуде. Перегонкой можно разделять жидкости, если их температуры кипения отличаются.

ПЕРЕХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ
(то же, что АКТИВИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС) - короткоживущая молекула, возникающая в химической реакции при переходе от начального состояния (реагенты) в конечное (продукты). Энергия и геометрия переходного состояния соответствуют вершине энергетического барьера, разделяющего реагенты и продукты (см. также ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ).

ПОЛИКРИСТАЛЛ
- множество сросшихся монокристаллов кристаллического вещества. Наиболее распространенная форма существования кристаллических веществ. Например, бытовая поваренная соль.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ
- разделение положительных и отрицательных зарядов.

ПОРЯДОК РЕАКЦИИ
- по данному веществу - показатель степени при концентрации этого вещества в кинетическом уравнении. Сумма порядков по всем веществам называется общим или суммарным порядком реакции. Например, для реакции 2 NO + O2 = 2 NO2: кинетическое уравнение v = k[NO]2[O2]; второй порядок по NO, первый порядок по O2, общий (суммарный) порядок реакции 3. Для элементарных реакций порядок - целочисленная величина, совпадающая с МОЛЕКУЛЯРНОСТЬЮ РЕАКЦИИ. Для других реакций порядки определяются только экспериментально, причем они могут иметь как целочисленное, так и дробные (и даже нулевое) значение.

ПРОМОТОРЫ
- вещества, сами по себе не являющиеся КАТАЛИЗАТОРАМИ данной реакции, но усиливающие действие основного катализатора (см. §1.6 второй книги).

РАСТВОРИМОСТЬ
- способность вещества растворяться в том или ином растворителе. Мерой растворимости вещества при данных условиях является его содержание в насыщенном растворе.

РАСТВОРИТЕЛЬ.
Из двух или нескольких компонентов раствора растворителем называется тот, который взят в большем количестве и имеет то же агрегатное состояние, что и у раствора в целом.

РАСТВОР НАСЫЩЕННЫЙ
- раствор, в котором данное вещество при данной температуре уже больше не растворяется. Насыщенный раствор находится в динамическом равновесии с нерастворившимся веществом.

РАСТВОРЫ.
Простое определение: однородные молекулярные смеси из двух или более веществ. Более полное определение: растворами называют физико-химические однородные смеси переменного состава, состоящие из двух или нескольких веществ и продуктов их взаимодействия.

РЕАГЕНТЫ
- исходные вещества в химической реакции. Формулы реагентов записываются всегда в левой части уравнения химической реакции.

РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ
. Экспериментальный метод определения строения кристаллов и геометрии молекул. Рентгеновское излучение несет еще более высокую энергию, чем УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ, поэтому может проникать вглубь "непрозрачных” твердых тел. Если рентгеновским излучением облучить МОНОКРИСТАЛЛ какого-либо вещества, то внутри его рентгеновские лучи рассеиваются и отражаются от атомов, расположенном в строгом порядке, давая тоже упорядоченное изображение на фотопленке. Полученное фотоизображение можно расшифровать таким образом, что получаются координаты x, y, z для каждого атома кристалла в трехмерном пространстве. Соединяя найденные точки линиями, получают точные геометрические изображения молекул вещества.

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ
РЕАКЦИИ - количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени в единице объема системы. Имеет размерность моль/л сек-1.

СТАНДАРТНАЯ ЭНТАЛЬПИЯ
ОБРАЗОВАНИЯ ВЕЩЕСТВА - тепловой эффект реакции образования данного вещества из элементов при определенных условиях. См. также ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ, СТАНДАРТНЫЕ УСЛОВИЯ и ЭНТАЛЬПИЯ.

СТАНДАРТНЫЕ УСЛОВИЯ,
СТАНДАРТНЫЕ СОСТОЯНИЯ (не путать с НОРМАЛЬНЫМИ УСЛОВИЯМИ!) - состояние вещества при 25 oC (298 К) и 1 атм (1,01.105 Па), а для простых веществ, кроме того, состояние в наиболее устойчивой при этих условиях

АЛЛОТРОПНОЙ МОДИФИКАЦИИ
. Например, для углерода стандартным состоянием является графит, но не алмаз. От простых веществ в их стандартном состоянии отсчитывают

СТАНДАРТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ
ЭНТАЛЬПИИ (DHo298) при образовании сложного вещества.

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ
. При образовании химических связей между атомами электроны частично передаются от менее электроноакцепторных атомов к более электроноакцепторным атомам. Количество отданных или принятых атомом электронов называется степенью окисления атома в молекуле. При связывании разных атомов степень окисления равна заряду, который приобрел бы атом в этом соединении, если бы оно могло состоять из одних ионов. Описывает состояние атома в молекуле.

СУБАТОМНЫЕ ЧАСТИЦЫ
(элементарные частицы) - ряд различных по своим свойствам микрочастиц, из которых состоят атомы. Название "элементарные" было принято в связи с тем, что эти частицы считались неразложимыми на составные части. Однако, это свойство субатомных частиц условно, т.к. в настоящее время установлено, что они тоже являются сложными физическими объектами.

ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ
- теплота, выделенная или поглощенная при протекании химической реакции. Обычно обозначается символами Q или DE. При постоянном давлении ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ (DE) равен изменению ЭНТАЛЬПИИ (DH).

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
- электромагнитное излучение (свет), длина волны которого короче длины волны видимого фиолетового цвета. См. также "длина волны".

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
(от греческого exo - вне, снаружи) - химические реакции, протекающие с выделением тепла.

ЭКОЛОГИЯ
(от греческого oikos - пребывание и logos - слово, понятие, учение) - наука, изучающая взаимоотношения живых организмов с окружающей средой.

ЭНДОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
(от греческого endon - внутри) - химические реакции, протекающие с поглощением тепла.

ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ
(Еа, иногда обозначается как DE#) - это та дополнительная энергия (к средней энергии Е сталкивающихся частиц), которая необходима, чтобы столкновение привело к химической реакции. Энергию активации иногда называют также энергетическим барьером. Каждая химическая реакция имеет свою энергию активации. Значения Еа для реакций между нейтральными молекулами составляют, как правило, от 80 до 240 кДж/моль. На величину Еа не влияет температура, но может повлиять присутствие КАТАЛИЗАТОРА.

ЭНТАЛЬПИЯ
- "теплосодержание" реагирующих веществ. Обозначается как DH. При постоянном давлении (если реакция идет не в замкнутом сосуде) изменение энтальпии в процессе химической реакции равно её ТЕПЛОВОМУ ЭФФЕКТУ.

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ
- превращение одних веществ в другие, но не путем разрыва и образования химических связей, а путем изменения строения ядер элементов, участвующих в таких реакциях.


© УлГПУ, кафедра химии, доцент Пестова Н. Ю., 2013
 .