Работа рассчитана на 2 часа

Самостоятельная работа № 1

Тема: Природные источники углеводородов и их переработка

Цель: Изучить многообразие органических веществ, получаемых из природного газа, нефти и каменного угля и способы их получения.

Вид задания: ответы на вопросы, составление схемы.

 

Пояснения к работе:

 

Основными источниками получения углеводородов являются природный и попутный нефтяные газы, нефть и уголь. Все эти вещества являются не только топливом, но и химическим сырьём для получения огромного количества веществ: полимеров, синтетических каучуков, красителей, поверхностно-активных веществ (ПАВ), лекарственных препаратов и др.

Студенты должны изучить материал темы по учебнику и составить конспект.

Задание

 

Дайте ответы на следующие вопросы:

1. Каков состав природного газа и попутных нефтяных газов? Каково применение каждой фракции?

2. Каковы главные фракции нефти, их состав и применение?

3. Какие способы переработки нефти вы знаете?

4. Что такое крекинг, каковы его виды? Составьте уравнения возможных реакций, протекающих при крекинге пентана.

5. Что такое пиролиз и риформинг?

6. Составьте схему: продукты переработки нефти.

7. Что такое коксование каменного угля, какие продукты получают при этом процессе?

 

Литература:

Артеменко А.И. Органическая химия. Учеб. для студентов средних спец. учеб. заведений. – М.: В. школа, 2000. – стр. 39 – 43.

 

Работа рассчитана на 2 часа

Самостоятельная работа № 2

Тема: Поверхностно-активные вещества

Цель: Изучить строение, классы и значение поверхностно-активных веществ.

Вид задания: реферат либо составление конспекта

 

Пояснения к работе:

 

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) – это химические соединения, которые адсорбируются на поверхности и снижают поверхностное натяжение. Благодаря этому свойству, ПАВ широко используются в качестве моющих средств не только в быту, но и в ЦБП для промывания сеток, сукон бумагоделательных машин. Молекулы ПАВ содержат две группы: неполярную (углеводородный радикал, содержащий 10 – 18 атомов углерода) и полярную (- СООН, - COONa, - SO₃Na, - OH и др.). Благодаря такому двойственному строению, они располагаются упорядоченно на границе раздела неполярной и полярной фаз и снижают поверхностную энергию.

 

Задание

Составьте конспект ответа по теме по плану:

1. Что такое ПАВ?

2. Строение молекулы ПАВ, сделайте рисунок, как ориентируются молекулы ПАВ при растворении в воде.

3 Классификация ПАВ:

а) анионоактивные ПАВ (определение, примеры веществ, их строение и свойства);

б) катионоактивные ПАВ (определение, примеры веществ, их строение и свойства);

в) неионогенные и амфолитные ПАВ (определение, примеры веществ, строение и свойства).

4. Синтетические моющие средства, их виды, схема моющего воздействия.

 

Литература:

 

Артеменко А.И. Органическая химия. Учеб. для студентов средних спец. учеб. заведений. – М.: В. школа, 2000. – стр. 484 – 491.

Работа рассчитана на 2 часа

Самостоятельная работа № 3

Тема: Химическая термодинамика.

Цель: Закрепление знаний по теме, развитие навыков работы со справочной литературой и решения расчетных задач.

Вид задания: решение задач.

Пояснения к работе

Для расчета теплового эффекта реакции используется закон Гесса: Тепловой эффект химической реакции не зависит от пути процесса, а зависит только от начального и конечного состояний системы.

Из закона Гесса вытекает следствие, что тепловой эффект реакции равен разности теплот образования продуктов реакции и теплот образования исходных веществ:

∆Н_{реакции} = (∑ν_i ∙ ∆Н_i˚)_{продуктов} – (∑ν_i ∙∆Н_i˚)_{исх. веществ}

Стандартные теплоты образования (∆Н_i˚) даны в справочниках.

Для определения направления протекания реакции используют уравнение Гиббса: ∆G= ∆Н–Т∆S

где ∆G - изобарно-изотермический потенциал. Если ∆G < 0, то реакция будет протекать в прямом направлении.

 

Пример решения задачи:

Определить возможность протекания реакции Н₂ + Сl₂ = 2НС1(газ) при 298 К.

Решение:

Из справочника выписываем значения стандартных теплот образования и энтропии образования для каждого вещества. Рассчитываем

∆Н, ∆S и ∆G реакции:

∆Н_{реакции} = 2 ∙ ∆Н°(НС1_газ) – ∆Н°(Н₂) – ∆Н°(С1₂) = 2 ∙ (- 92,30) – 0 – 0 = -184,6 кДж/моль

∆S_{реакции} = 2 ∙ ∆S°(НС1_газ) – ∆S°(Н₂) – ∆S°(С1₂) = 2 ∙ 186,7– 130,6 – 223,0 = 19,8 Дж/моль К

∆G_{реакции} = (-184600) - 298 ∙ 19,8 = - 190500,4 Дж/ моль = - 190,5 кДж/моль

Ответ: Поскольку ∆G_{реакции} < 0, то данная реакция при 298 К будет протекать в прямом направлении.

Задание

 

Вариант.1

1.Для данной реакции: Р₂О₅ + Н₂О - 2 НРО₃

определите:

а) тепловой эффект при 298 К;

б) укажите, какая это реакция (экзо- или эндотермическая)

в) рассчитайте, как изменяется энтропия в данной реакции

г) определите направление протекания этой реакции при 350 К.

2. При соединении 21 г железа с серой выделилось 36,54 кДж. Вычислите теплоту образования сульфида железа.

Вариант 2.

1. Для данной реакции: 2С₂Н₂ + 5О₂ = 4СО₂ + 2Н₂О
определите:

а) тепловой эффект при 298 К;

б) укажите, какая это реакция (экзо- или эндотермическая)

в) рассчитайте, как изменяется энтропия в данной реакции

г) определите направление протекания этой реакции при 320 К.

2. Сколько теплоты выделится при взрыве 25,2 л гремучего газа, взятого при н.у.? Теплота образования водяного пара равна - 242 кДж/моль,

Вариант 3.

1. Для данной реакции: CS₂ + 3О₂ = СО₂ + 2SO₂
определите:

а) тепловой эффект при 298 К;

б) укажите, какая это реакция (экзо- или эндотермическая)

в) рассчитайте, как изменяется энтропия в данной реакции

г) определите направление протекания этой реакции при 300 К.

2. По теплотам образования оксидов магния, цинка и меди (II) определите, какой из оксидов наиболее устойчив, а какой наиболее легко разлагается при нагревании. Почему?

Литература

 

Велик В. В. Физическая и коллоидная химия: учебник для студ. сред. проф. учеб. заведений. - М. Издательский центр «Академия», 2006. с. 34 - 69.

 

Работа рассчитана на 2 часа