Типы химических связей. Агрегатные состояния вещества, их общая характеристика

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ГОУ СПО  «Сыктывкарский торгово-экономический  колледж» 
 
 
 

Контрольная  работа 

по  дисциплине « Товароведение  пищевых продуктов» 

вариант № 22 
 
 
 
 
 

Выполнила:

студентка ТП – 3 группы

заочного  отделения

Балашова  Олеся Валентиновна

шифр 121 

Проверила:

Преподаватель Конасова Анна Александровна 
 
 

Дата проверки________________   Оценка__________________

               

                  Подпись_________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Сыктывкар, 2010 
 
 

№7

  Типы химических  связей. Агрегатные состояния вещества, их общая характеристика.

  

      Типы химической связи. 

1. Ковалентная связь – связь, осуществляемая общими электронными парами. Двуцентровая, двухэлектронная. Соединения с ковалентной связью называют атомными.

Ковалентная связь бывает:

- Неполярная ковалентная связь – то есть связь, при которой общая электронная пара принадлежит обеим атомам в ровной степени и находится симметрично относительно ядер атомов, образующих химическую связь.

- Полярная ковалентная  связь – если атомы имеют различия электроотрицательности, то общая электронная пара смещается к элементу с более высокой электроотрицательностью. 

2. Ионный  тип связи –  образование связи происходит за счёт электростатического притяжения между катионами и анионами. Соединения с таким типом химической связи называют ионными. Связь ненаправленная и ненасыщаемая, поскольку ионная связь действует сразу во всех направлениях и ионные соединения, это твёрдые тела с ионной кристаллической решеткой.

 

3. Металлическая связь - характерна для металлов в твёрдом и жидком состоянии. Элементы, образующие металлическую связь, имеют небольшое количество электронов на внешнем энергетическом уровне и достаточное количество свободных орбиталей. Валентные орбитали соседних атомов перекрываются и электроны свободно перемещаются по ним при образовании кристаллической решетки. Таким образом, осуществляется связь между всеми атомами металла.

 

4. Водородная  связь. Может быть как внутримолекулярной (в биополимерах), так и межмолекулярной (НО). Обладает направленностью и насыщаемостью.

Межмолекулярная водородная связь – связь между  молекулами, содержащий сильно электроотрицательный элемент (кислород, азот, сера) и водород. 
 

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  ёмкостью 30 л содержит 1 кг СО₂. Вычислите давление в баллоне при 20⁰С.

      m = 1кг                               R = 8.31 Дж/мольК

      t = 20⁰C                               Т = 273 + 20 = 293⁰К

      v = 30 л                               V = 30 х 10^-3 M³

      M(CO₂) = 44 г/моль           М = 44 х 10^-3 кг/моль

            Р - ?                                     Р - ? 

           PV = mRT/M

           P = mRT/MV

           P = 1кг х 8,31 Дж/мольК х 293⁰К      =  1844568 Па = 1,8 МПа

                   44 х 10^-3 кг/моль х 30 х 10^-3 м³ 
 

                                                          № 20 

Принцип Ле Шателье. Влияние температуры, давления и концентрации на смещение химического равновесия. 

 
 

Направление смещения химического равновесия при изменениях концентрации реагирующих веществ, температуры и давления (в случае газовых реакций) определяется общим положением, известным под названием принципа подвижного равновесия или принципа Ле Шателье:

если на систему, находящуюся в равновесии, производится какое-либо внешнее воздействие (изменяется концентрация, температура, давление), то оно благоприятствует протеканию той из двух противоположных реакций, которая ослабляет воздействие.

Влияние температуры:

В каждой обратимой  реакции одно из направлений отвечает экзотермическому процессу, а другое — эндотермическому.

N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ + Q

Прямая реакция  — экзотермическая, а обратная реакция  — эндотермическая.

Влияние изменения  температуры на положение химического  равновесия подчиняется следующим  правилам: При повышении температуры  химическое равновесие смещается в  направлении эндотермической реакции, при понижении температуры — в направлении экзотермической реакции.

Влияние давления:

Во всех реакциях с участием газообразных веществ, сопровождающихся изменением объёма за счёт изменения  количества вещества при переходе от исходных веществ к продуктам, на положение равновесия влияет давление в системе.

Влияние давления на положение равновесия подчиняется  следующим правилам: При повышении  давления равновесие сдвигается в направлении  образования веществ (или исходных продуктов) с меньшим объёмом; при понижении давления равновесие сдвигается в направлении образования веществ с большим объёмом:

N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃

Таким образом, при переходе от исходных веществ  к продуктам объем газов уменьшился вдвое. Значит, при повышении давления равновесие смещается в сторону образования NH3, о чем свидетельствуют следующие данные для реакции синтеза аммиака при 400°С:

 

Влияние концентрации:

Влияние концентрации на состояние равновесия подчиняется следующим правилам:

При повышении  концентрации одного из исходных веществ  равновесие сдвигается в направлении  образования продуктов реакции;

При повышении  концентрации одного из продуктов реакции  равновесие сдвигается в направлении  образования исходных веществ. 

                 В какую сторону сместится равновесие реакций при понижении температуры:      

CO + 2H₂ ↔ CH₃ OH        ∆H = -113.13 кДж реакция экзотермическая, при понижении температуры равновесие сместиться вправо;

2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃             ∆H = -176.8 кДж  реакция экзотермическая, при понижении температуры равновесие сместиться вправо;

2H₂ S ↔ 2H₂ + S₂ (пар)    ∆Н = 41,9 кДж реакция эндотермическая, при понижении температуры равновесие сместится влево. 

                                
 

                                                         № 29 

Степень диссоциации, её зависимость от температуры и концентрации раствора. Константа диссоциации, независимость этой величины от концентрации раствора. Сильные и слабые электролиты.   

   Диссоциация – обратимый процесс: параллельно с распадом вещества на ионы происходит процесс соединения ионов (ассоциация):

                        КА    К⁺ + А^-

   Степень диссоциации - это отношение числа распавшихся на ионы молекул N' к общему числу растворенных молекул N:

Степень диссоциации  электролита определяется опытным  путем и выражается в долях  единицы или в процентах. Если α = 0, то диссоциация отсутствует, а  если α = 1 или 100%, то электролит полностью  распадается на ионы.

              a =n (число распавшихся молекул)

                   N (общее число молекул)    

Различные электролиты  имеют различную степень диссоциации.

                           Константа диссоциации.

   Процесс диссоциации электролитов является обратимым, поскольку ионы противоположного знака способны соединяться в молекуле. Для электролита вида АВ₂ процесс диссоциации выглядит следующим образом: