Презентация на тему Неорганическая химия. Лекция

Содержание

Слайд 2

Воспитательное стихотворение (Эдуард Успенский – создатель брэнда «Чебурашка»)

Когда гуляю пешком по поселку
И

Воспитательное стихотворение (Эдуард Успенский – создатель брэнда «Чебурашка») Когда гуляю пешком по
вижу розарий, альпийскую ёлку,
Дом, фонари, провода,
Летнюю мебель, столы для пинг-понга,
Сенокосилку, цветы из Гонконга,
Я рассуждаю тогда:
- Сколько же, сколько же надо учиться,
Рано вставать
Или поздно ложиться,
Над книгами сколько корпеть,
Чтоб все это тоже иметь.
Когда я на лыжах с собакой катаюсь
И на высокий забор натыкаюсь,
А за забором прием –
Музыка, свет, королевы и дамы…
Корреспонденты, огни для рекламы,
Столики с разным питьем…
Я понимаю, чтоб это иметь,
Чтоб наслаждаться подобным забором,
Музыкой, дамами и разговором…

Надо все время корпеть,
Нужно учиться и очень серьезно,
Рано вставать,
Засыпать очень поздно
И никогда не болеть.
Когда я катаюсь на велосипеде,
О, юноша мой дорогой,
Мне часто встречаются юные леди
И каждая лучше другой.
Смотрю я на них продолжительным взглядом,
Дивлюсь их походке
Уму и нарядам…
И знаю, чтоб с ними дружить,
Надо всегда на пятерки учиться,
Надо к вершинам науки стремиться,
Жизнь к их ногам положить.
Эх, почему же я так не учился,
С книгами вместе в кровать не ложился,
С лекций в кино убегал?
Я бы сейчас не стоял у заборов,
Был бы участником тех разговоров
И этих стихов не слагал.

Слайд 3

Правила поведения

Не опаздывать на лекцию
Отключить сотовые телефоны в аудитории
Поздороваться с лектором
Не шуметь

Правила поведения Не опаздывать на лекцию Отключить сотовые телефоны в аудитории Поздороваться
и не разговаривать во время лекции

Слайд 4

Советы

Регулярно посещать лекции
Записать в тетради лишь самое главное
Стремиться понять лектора
Учиться не только

Советы Регулярно посещать лекции Записать в тетради лишь самое главное Стремиться понять
по лекциям, использовать также учебники и Internet

Неорганическая химия, под редакцией академика Ю.Д. Третьякова том I, Физико-химические основы неорганической химии, 2004
Ю.Д. Третьяков, Л.И. Мартыненко, А.Г. Григорьев, Неорганическая химия, т. I и II, 2006 г.

Слайд 5

Признаки химической реакции

изменение цвета (J2 и крахмал, Fe3+ и роданиды, «лисий хвост»,

Признаки химической реакции изменение цвета (J2 и крахмал, Fe3+ и роданиды, «лисий
KMnO4)
появление запаха (бром, H2S, SO2, меркаптаны)
изменение вкуса («инвертированный сахар»)
выпадение осадка (PbJ2, BaSO4, AgJ, «берлинская лазурь»)
свечение (люминол, «синглетный кислород»)
увеличение объема (фараонова змея, сахар + олеум)
выделение тепла, разогревание, взрыв (H2SO4 + H2O или H2O+H2SO4, алюмотермия, фосфор и бертолетова соль, H2 + O2: «комарик», «трехйодистый азот», «оксиликвиты» )
поглощение тепла, охлаждение (растворение роданида, нитрата аммония, тиосульфата натрия – сольватация?)
возникновение э.д.с. …

Слайд 6

«…Широко простирает химия руки свои в дела человеческие…» Выделение газа, изменение окраски, образование

«…Широко простирает химия руки свои в дела человеческие…» Выделение газа, изменение окраски,
осадка, изменение массы реагентов и продуктов

Химические реакции – участие «электронных оболочек» Ядерные реакции (физика) – участие ядерных оболочек

Слайд 7

Необычные химические воздействия и превращения

Механохимия
SnO2 + C = Sn + CO2

Необычные химические воздействия и превращения Механохимия SnO2 + C = Sn +
4Al + 3CO2 = 2Al2O3 + 3C
СВС
SrO2 + WO2 = SrWO4 CaO2 + MoO2 = CaMoO4
Ультразвук
CO + H2 → HCOH (формальдегид)
В воде
Плазмохимия
2Ti + N2 = 2TiN (зубы, собор)
Лазерная химия
2NH3 + CO2 = H2NCOONH4 (мочевина)
CO2 – лазер (10.6 мкм)
Радиационная химия

Слайд 8

Криохимия – «матричный» синтез

+BF3 +BF3
77 K 77 K 220

Криохимия – «матричный» синтез +BF3 +BF3 77 K 77 K 220 K
K
+PCl3
77 K
HC≡HC
77 K, 243 K
343 K

B2F4

B3F5

B8F12

(BF2)3 · B · PCl3

BF

CH = CH(BF2)
F — B
CH = CH(BF2)

CH=CH
F — B B — F
CH=CH

Слайд 9

Особенности химического творчества

Манхэттенский проект атомная бомба
Проект Апполон человек на луне
Результат

Особенности химического творчества Манхэттенский проект атомная бомба Проект Апполон человек на луне
деятельности крупных коллективов
«Гамлет» результат индивидуального
«Мона Лиза» творчества
Химическое творчество непредсказуемый поиск, архитектура химических факультетов.
«Химия сама создает предмет своего исследования» - Бертло.
Откуда берет начало химия?
Первобытный человек – огонь
2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2

Слайд 10

химия

медицина

биология

геология

механика

физика

Химия - в центре наук

химия медицина биология геология механика физика Химия - в центре наук

Слайд 11

Диалектика

Профессионализм

Междисциплинарность

Химический
факультет

Факультет Наук о материалах

Физико-химический
факультет

Диалектика Профессионализм Междисциплинарность Химический факультет Факультет Наук о материалах Физико-химический факультет

Слайд 12

Пикосекунды - фемтохимия

2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2
Нанометр – нанохимия
Нанотехнология
АСМ,

Пикосекунды - фемтохимия 2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2 Нанометр –
ЭМ
Интернет–олимпиада по нанотехнологиям
Наноазбука
Наноматериалы

Слайд 13

Лекция № 1:

Энергетика химических превращений

Лекция № 1: Энергетика химических превращений

Слайд 14


Е энергия Е энергия Е
m вещество m вещество m
(NH4)2Cr2O7 →

Е энергия Е энергия Е m вещество m вещество m (NH4)2Cr2O7 →
Cr2O3 + . . . . . .
Fe2O3 + Al → Fe + Al2O3
H2O2 + K4[Fe(CN)6 ] + люминол

Слайд 15

Внутренняя энергия

энергия межмолекулярного взаимодействия
энергия химической связи
энергия взаимодействия электронов и ядер
внутриядерная энергия
кинетическая энергия

Внутренняя энергия энергия межмолекулярного взаимодействия энергия химической связи энергия взаимодействия электронов и
системы как целого
энергия положения системы в пространстве
ракета в околоземном пространстве

Слайд 16

Изменение внутренней энергии
ΔU = U2 – U1

Теплота, получаемая системой
извне или отдаваемая

Изменение внутренней энергии ΔU = U2 – U1 Теплота, получаемая системой извне
окружающей среде

Работа системы против
внешних сил или внешних
сил над системой

Слайд 17

Первое начало термодинамики

∆U=U2 – U1 = Q – A (1.1)
A

Первое начало термодинамики ∆U=U2 – U1 = Q – A (1.1) A
= p ∆V= p (V2 – V1) (1.2)
при V = const ( изохорный процесс )
∆U = U2 – U1 = Qv (1.3)
изохорный тепловой эффект

Слайд 18


при р = const ( изобарный процесс )
∆U =

при р = const ( изобарный процесс ) ∆U = U2 –
U2 – U1 = Qр – p (V2 – V1) (1.4)
или
Qр = (U2 – U1) + р (V2 – V1) = (U2 + рV2) – (U1 + рV1) (1.5)
(1.6)
Н – энтальпия, функция состояния
теплосодержание Н = f (p,V,U)
U + рV ≡ Н

Слайд 19

Из (1.5) и (1.6)
(1.7)
Из (1.3) и (1.4) Qр –

Из (1.5) и (1.6) (1.7) Из (1.3) и (1.4) Qр – Qv
Qv = p·∆V = ∆(p·V) (1.8)
Согласно уравнению Клайперона – Менделеева
(1.9)
где R = 8.31 Дж/моль·К, nг – число молей газа
Из (1.8) и (1.9)
(1.10)

Qр = Н2 – Н1 = ∆Н = Σ Нпр. – Σ Нреаг.

pV = nг · RT

Qр – Qv = ∆nг·RT

Слайд 20

Для реакций:
H2 + Cl2 = 2HCl ∆nг = 0, Qр =

Для реакций: H2 + Cl2 = 2HCl ∆nг = 0, Qр =
Qv
2H2 + O2 = 2H2O ∆nг = –1 Qр – Qv = – RT = –2.5кДж/моль
Калориметрия, т/краски, скамейка
CH4 (г) + 2О2 = СО2 (г) + 2Н2О (ж) + 890кДж (1.11)
Термохимическое уравнение +Q и –Q

Слайд 21

С + 2S = CS2 – 88кДж (1.12)
С + 2S + 88кДж

С + 2S = CS2 – 88кДж (1.12) С + 2S +
= CS2 (1.12׀)
H2 + ½O2 = H2O(г) + 246 кДж
2H2 + O2 = 2H2O(г) + 492 кДж
10-3 10 103 1010 кДж
жид. He хим. реакция космич. излучение
1 т С ≈ 1 г Ra

Слайд 22

H2O(г) + С(тв) = СО(г) + Н2(г) (1.13)
∆Н = (Н(СО)+ Н(Н2 ))

H2O(г) + С(тв) = СО(г) + Н2(г) (1.13) ∆Н = (Н(СО)+ Н(Н2
– (Н(H2O)+ Н(С)) >0
H2O(г) + С(т) = СО(г) + Н2(г) – 136 кДж- изменение в системе (теплоподвод)
H2O(г) + С(т) = СО(г) + Н2(г) ∆Н = 136 кДж – изменение в окружающей среде (отбор тепла)

Слайд 23

Салм Сграф ΔHпр

Салм+ О2
Сгр + О2 ΔHпр Сгр +

Салм Сграф ΔHпр Салм+ О2 Сгр + О2 ΔHпр Сгр + О2
О2 = СО2 ΔH1= - 393,5 (1.14)
H ΔH2 Сал + О2 = СО2 ΔH2= - 395,3 (1.15)
кДж/моль
ΔH1
ΔHпр = ΔH2 – ΔH1= -1,8 кДж/моль (1.16)
Энтальпий. диаграмма

Слайд 24

Энтальпия (теплота) образования
станд. условия
ΔHºобр, 298 или ΔHºf, 298 1

Энтальпия (теплота) образования станд. условия ΔHºобр, 298 или ΔHºf, 298 1 атм.
атм. = 101325 Па
25ºС = 298.15 К
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 (1.17)
ΔHº(1.17)= 3ΔHº(CO2) - ΔHº(Fe2O3) - 3ΔHº(CO)
Из термических таблиц
ΔHº(CO2) = - 393.5 кДж/моль,
ΔHº(CO) = -110.5 кДж/моль
ΔHº(Fe2O3) = -820 кДж/моль
ΔHº(1.17)= 3(-393.5) – (820) – (-110.5) = -29 кДж/моль

Слайд 25

Тепловой эффект растворения ΔHºраств.
KOH(кр) = K+(р) + OH-(р) (1.19)
ΔHºf,298 - 425.8

Тепловой эффект растворения ΔHºраств. KOH(кр) = K+(р) + OH-(р) (1.19) ΔHºf,298 -
– 251.2 – 230.2
ΔHºраст.= [(-251.2) + (-230.2)] – (-425.8) = 55.6 кДж/моль
Теплота (энтальпия) фаз. перехода
SO3(ж) = SO3(г) (1.20)
ΔHºf,298 –439.0 – 396.1
ΔHºисп = (-396.1) – (-439.0) = 42.9 кДж/моль

Слайд 26

Энергия ионизации атомов
H(г) = H+(г) + e- (1.21)
ΔHºf,298 218.0 1536.2
ΔHºион

Энергия ионизации атомов H(г) = H+(г) + e- (1.21) ΔHºf,298 218.0 1536.2
= Jион = 1536.2 – 218.0 = 1318.2 кДж/моль
Сl(г) + e- = Cl- (г) (1.22)
ΔHºf,298 121.3 - 233.6
ΔHэл. ср = (-233.6) – 121.3 = -354.9 кДж/моль

Слайд 27

Закон Лавуазье – Лапласа
ΔHпр = - ΔHобр (Cl2O, ClO2, Cl2O7)

Закон Лавуазье – Лапласа ΔHпр = - ΔHобр (Cl2O, ClO2, Cl2O7)

Слайд 28


Закон Гесса ΔH2
ΔH1 = ΔH2 + ΔH3
ΔH3
ΔH1

2

1

Закон Гесса ΔH2 ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 ΔH3 ΔH1 2 1

Слайд 29

По определению, для вещества
(1.25)
ΔH = Cp · ΔT (1.26)
(1.27)

Тф.п.

По определению, для вещества (1.25) ΔH = Cp · ΔT (1.26) (1.27) Cр Тф.п. Т (1.28)
Т
(1.28)

Слайд 30

Для реакции (ур. Кирхгофа)
(1.29)
(1.30)
(1.31)
для твердых веществ с = 0, газов

Для реакции (ур. Кирхгофа) (1.29) (1.30) (1.31) для твердых веществ с =
d = 0

Слайд 31

Энергия химической связи EHCl = ? (EHCl = - ΔHH-Cl)
ΔHf,HCl = -

Энергия химической связи EHCl = ? (EHCl = - ΔHH-Cl) ΔHf,HCl =
92,8
(ΔHдисс)H2 = 435,0 кДж/м; (ΔHдисс)Cl2 = 242,6 кДж/м
½Cl2(г) = Cl(г) ½ (ΔHдисс)Cl2
½H2(г) = H(г) ½ (ΔHдисс)H2
H(г) + Cl(г) = HCl(г) ΔHH-Cl
½H2(г) + ½Cl2(г) = HCl(г) ΔHºf,HCl
½ ΔHдисс(Cl2) + ½ ΔHдисс(H2) + ΔHH-Cl = ΔHºf,HCl
ΔHH-Cl = - 92,8 - ½(435,0 + 242,6) = -431,6 кДж/м

EHCl = 431.6 кДж/моль

Слайд 32

Энтальпия (теплота) гидратации ΔHгидр теплота перехода 1 моль ионов из вакуума в водный

Энтальпия (теплота) гидратации ΔHгидр теплота перехода 1 моль ионов из вакуума в
раствор

Hраств = ΔHреш + ΔHгидр (1.33)
реш → р-р > 0 <0
реш → ионы ионы → р-р
ΔHраств,KOH <0; т.к ΔHреш < (ΔHºгидр,K + ΔHºгидр,OH )
экзо
ΔHраств, КNO3 >0; т.к ΔHреш > (ΔHºгидр,K + ΔHºгидр,NO3 )
эндо
Из (1.33) ΔHгидр = ΔHраств – ΔHреш (1.34)
ΔHгидр, ан ΔHгидр, кат

Слайд 33

Генерация, хранение, транспорт энергии
ТЭЦ, ЭС, АС, генер. схема экоэнергетики
Альтернативы?
Водород, энергетика
Генерация H2 из

Генерация, хранение, транспорт энергии ТЭЦ, ЭС, АС, генер. схема экоэнергетики Альтернативы? Водород,
H2O электролиз
радиолиз
т/хим. циклы
М + Н2О = МО + Н2, у М ср-во к О выше, чем у Н
2МО = 2М + О2, МО легко диссоциирует
2CuBr2 + 4 730 ºС 2Cu(OH)2 + 4HBr
4HBr + Cu2O 100 ºС 2CuBr2 + H2O +
2CuBr2 + 2Cu(OH)2 100 ºС 2CuO + 2CuBr2 + 2H2O
2CuO 1000 ºС Cu2O +
2H2O = H2 + ½O2

H2O

H2

½O2

Слайд 34

FeCl3 · 6H2O Тпл = 310 К ∆Η = 336 кДж/моль
LiF +

FeCl3 · 6H2O Тпл = 310 К ∆Η = 336 кДж/моль LiF
LiOH Тпл = 703 К ∆Η = 734 кДж/моль
MgH2 ∆Ηобр = 3 · 103 кДж/м
n {C6H7O5(NO2)3}
тринитроцеллюлоза
1.5 n CO2 + 4.5CO +3.5 n H2O + 1.5 n N2
C3H5O3(NO2)3
нитроглицерин
3CO2 + 2.5H2O + 1.5N2 + 0.25O2
Нобелевские премии: Н.Н.Семенов

Слайд 35

Академик H. H. Семенов - один из наиболее ярких представителей советской науки,

Академик H. H. Семенов - один из наиболее ярких представителей советской науки,
внесший неоценимый вклад в её становление и расцвет своими личными научными достижениями и неутомимой научно-организационной, педагогической и общественной деятельностью.
Имя файла: Презентация-на-тему-Неорганическая-химия.-Лекция-.pptx
Количество просмотров: 642
Количество скачиваний: 0