Программа

Лицензирование

Нормирование

Гл.5 ФЗ «Об охране окружающей среды»

Ст.30 ФЗ «Об охране окружающей среды», ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности» 2001 года:

ש деятельность, связанная с безопасностью горных работ

ש деятельность по обращению с отходами.

ФЗ «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 года (содержит понятия технического регулирования, стандартизации, сертификации).

лекционного курса “Электрохимия”

(общий поток, дневное отделение)

Определение теоретической электрохимии, ее разделы и связь с задачами прикладной электрохимии. Основные понятия.

Раздел І. “Теория электролитов” (ионика).

1. Теория электролитов.

Представления Гротгуса, Фарадея и Аррениуса о строении растворов электролитов. Основные положения теории Аррениуса. Недостатки этой теории. Причины электролитической диссоциации. Соотношение между энергией кристаллической решетки и энергией сольватации ионов. Ион-дипольное взаимодействие как основное условие устойчивости растворов электролитов. Термодинамическое описание химических равновесий в растворах электролитов. Понятие средней активности и среднего коэффициента активности, их связь с активностью и коэффициентом активности отдельных ионов. Ионная сила раствора. Закон ионной силы. Основные положения теории Дебая-Хюккеля. Потенциал ионной атмосферы. Уравнения для коэффициента активности в І, ІІ и ІІІ приближениях теории Дебая-Хюккеля. Современные представления о растворах электролитов.

2. Электропроводность электролитов.

Неравновесные явления в растворах электролитов. Удельная и эквивалентная электропроводности, их зависимость от концентрации электролита. Метод измерения электропроводности. Подвижность ионов. Закон Кольрауша. Зависимость предельной подвижности от радиуса иона (формулы Стокса) и температуры (правило Вальдена-Писаржевского). Подвижность ионов гидроксония и гидроксила. Связь между подвижностью ионов и их концентрацией. Основные положения теории Дебая-Хюккеля-Онзагера (электрофоретический и релаксационный эффекты; уравнение Онзагера; эффекты Вина и Дебая-Фалькенгагена). Числа переноса; их зависимость от температуры и концентрации электролита. Методы определения чисел переноса (метод Гитторфа и метод движущейся границы).

3. Ионные равновесия.

Закон равновесия. Термодинамическая константа диссоциации, применение теории Дебая-Хюккеля к слабым электролитам. Определение истинной степени диссоциации. Вычисление степени и константы диссоциации слабых электролитов. Кислоты и основания. Протолитическое равновесие. Гидролиз. Амфотерные электролиты.

Раздел ІІ. “Термодинамика и кинетика электродных процессов” (электродика).

1. Электрохимические элементы. Электродвижущие силы.

Электрохимические элементы и э.д.с. Понятие электрохимического потенциала и общее условие электрохимического равновесия на границе электрод/раствор. Скачки потенциала и э.д.с. Закон Вольта. Знаки и сложение э.д.с. элементов в электрохимической цепи. Методы измерения э.д.с. Нормальный элемент Вестона. Равновесие в электрохимической цепи; уравнение Нернста. Применение ІІ закона термодинамики к электрохимической цепи; уравнение Гиббса-Гельмгольца.

2. Электродные потенциалы. Типы электродов.

Возникновение скачков потенциала на границе фаз. Механизм возникновения э.д.с. в электрохимической цепи; представления о проблемах Вольта и абсолютного скачка потенциала. Строение границы электрод/раствор. Величина и знак электродного потенциала. Зависимость электродного потенциала от концентрации раствора электролита. Электроды сравнения (водородный, каломельный, хлорсеребряный). Электроды І и ІІ рода. Окислительно-восстановительные электроды (хингидронный электрод).

3. Электрохимические элементы и цепи.

Классификация электрохимических элементов (цепей). Концентрационные элементы без переноса. Концентрационные элементы с переносом. Диффузионный потенциал. Определение коэффициентов активности электролитов, чисел переноса и констант химического равновесия по э.д.с.

4. Двойной электрический слой (д.э.с.) и явления адсорбции на границе электрод/раствор.

Строение д.э.с.; явления адсорбции на границе электрод/раствор. Вывод основного уравнения электрокапиллярности; формула Липмана. Электрокапиллярные кривые ртутного электрода. Понятие потенциала нулевого заряда. Емкость двойного электрического слоя.

5. Кинетика электродных процессов.

Электролиз и законы Фарадея. Стадии электрохимического процесса; понятие лимитирующей стадии. Плотность тока как мера скорости электрохимической реакции. Поляризация электродов и ее причины. Теория замедленного разряда. Кинетический вывод уравнения равновесного потенциала и тока обмена. Уравнения электрохимической поляризации. Теория водородного перенапряжения. Влияние состава раствора и природа металла на перенапряжение выделения водорода. Уравнения концентрационной поляризации. Зависимость тока от потенциала в условиях замедленной стационарной диффузии.

6. Прикладные аспекты электрохимии.

Химические источники тока, их основные виды и характеристики. Коррозия металлов и методы защиты. Полярография.

Рекомендуемая литература

Основная литература

1. В. Гомонай, О. Гомонай. Фізична хімія. – ІІ ч. – Ужгород: Мистецька лінія. – 2003. – 456 с.

2. Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина. Электрохимия. – Москва: “Химия”, “КосмоС”: - 2006. – 669 с.

3. Курс физической химии. Под редакцией Герасимова Я.М. – Т. 2. – М.: Химия. – 1973. – 623 с.

4. Основы физической химии. Под редакцией Еремина В.В., Каргова С.И., Успенской И.А. и др. – М.: Изд-во “Экзамен”. – 2005. – 480 с.

5. А.Г. Стромберг, Д.П. Семченко. Физическая химия. – М.: Высшая школа. – 1998. – 495 с.

Дополнительная литература

1. В.В. Скорчеллетти. Теоретическая электрохимия. – Ленинград: Химия. – 1970. – 605 с.

2. М.А. Измайлов. Электрохимия растворов. – Харьков: Изд-во хар. ун-т. – 1959. – 957 с.

3. Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий. Введение в электрохимическую кинетику. – М.: Высшая школа, 1983. – 399с.

Раздел І. Теория электролитов (ионика).

Лекция № 1

Тема: Теория электролитов.

План: 1. Предмет электрохимии. Основные понятия. Основные положения теории Аррениуса и ее недостатки.

2. Активность и коэффициент активности электролитов.

3. Ионная сила раствора электролита. Правило ионной силы.

4. Основные положения теории Дебая-Хюккеля.

Дата добавления: 2014-01-06