Elementy chemii fizycznej

ELEMENTY CHEMII FIZYCZNEJ – przedmiot uzupełniający
Zagadnienia
CZĘŚĆ 1: EFEKTY ENERGETYCZNE REAKCJI CHEMICZNYCH

CZĘŚĆ 2: ELEKTROCHEMIA
Układy izolowane, zamknięte i otwarte. Energia kinetyczna,
A. Ogniwa galwaniczne
potencjalna i wewnętrzna układu.

Szereg elektrochemiczny metali.

Elektroda (anoda, katoda), elektrolit (anolit, katolit). Znaki elektrod.

Energia wewnętrzna. Entalpia. Funkcje stanu.

Wymiana energii między układem reagentów i otoczeniem.
Półogniwo i ogniwo.
Termodynamiczna konwencja znakowania efektów energetycznych.

Schemat ogniwa. Konwencja sztokholmska.
Parametry stanu.

Rola klucza elektrolitycznego.

Pierwsza zasada termodynamiki.

Potencjał półogniwa. Równanie Nernsta. SEM ogniwa.

Reakcje egzo- i endoenergetyczne. Reakcje endo- i egzotermiczne.

Półogniwa I rodzaju. Półogniwa gazowe. Półogniwa redox.

Entalpia. Entalpia reakcji chemicznej.

Ogniwo Daniella, ogniwo Volty.

Prawo Hessa. Cykle termochemiczne.

Kierunek reakcji redox. Utleniacze i reduktory.

Równanie termochemiczne reakcji. Standardowa entalpia reakcji.

Korozja elektrochemiczna. Metody walki z korozją.

Standardowa entalpia spalania. Standardowa entalpia tworzenia.

Energia wiązań chemicznych.
B. Elektroliza

Elektrolizer. Przebieg elektrolizy. Znaki elektrod.

Kolejność procesów elektrodowych.

Elektroliza wodnych roztworów kwasów, zasad i soli.

Elektroliza stopionych substancji (odpowiednich soli, tlenków i

Zastosowanie elektrolizy.

Stała Faradaya. Prawa Faradaya.
wodorków)
1
Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych ocen śródrocznych i rocznych
Ocena dopuszczająca
Ocena dostateczna
Ocena dobra
Ocena bardzo dobra
[1]
[1 + 2]
[1 + 2 + 3]
[1 + 2 + 3 + 4]
Uczeń:
 definiuje procesy egzoi endotermiczne, egzoi endoenergetyczne,
 definiuje układ oraz otoczenie,
podaje rodzaje układów stosowanych
do opisu termodynamicznego;
 omawia sposoby wymiany energii
Uczeń dodatkowo
 interpretuje zapisy ΔH< 0, ΔH >  definiuje energię wiązania,
0, ΔU < 0, ΔU > 0
 stosuje prawo Hessa do
reakcji;
prawie Hessa,
 pisze równania reakcji
skupienia reagentów);
tych przemian ze zmianą
odpowiednich funkcji
termodynamicznych,
Uczeń dodatkowo
 stosuje pojęcie energii wiązania
w obliczeniach termochemicznych
opartych na prawie Hessa,
 wykonuje obliczenia
termochemiczne o
podwyższonym stopniu trudności.
chemicznych stosując konwencję
konwencje znaków dla przypadku
i izochoryczną, wiąże efekty cieplne
entalpia tworzenia w obliczeniach
termochemicznych opartych na
przyjętą w termochemii (stan
 definiuje przemiany: izobaryczną
 stosuje pojęcia entalpia spalania,
obliczania efektów cieplnych
wewnętrznej z otoczeniem i przyjęte
pozyskania/straty energii;
Uczeń dodatkowo
 definiuje standardową entalpię
spalania i standardową entalpię
tworzenia,
 pisze równania reakcji tworzenia
i spalania substancji chemicznych
 podaje treść prawa Hessa
2
Uczeń:
 Dobiera współczynniki w równaniu
Uczeń dodatkowo
 dobiera współczynniki w
reakcji metodą bilansu
równaniu reakcji metodą bilansu
elektronowego,
elektronowo-jonowego,
 Na podstawie położenia metalu w
 zapisuje równania reakcji metali
szeregu aktywności zapisuje (w
stojących w szeregu aktywności
odpowiedniej formie) równania
za wodorem (Cu, Ag, Hg) z tzw.
reakcji metalu z wodą, kwasem
kwasami silnie utleniającymi.
(jonami H+) oraz solą innego metalu
(kationami Men+) lub zaznacza, że
taka reakcja nie zachodzi,
 Definiuje i stosuje pojęcia: elektroda
(katoda, anoda), elektrolit (katolit,
anolit), półogniwo, ogniwo, klucz
elektrolityczny, SEM ogniwa, znak
elektrody, elektrolizer
 omawia budowę i zasadę działania
ogniwa Daniella i ogniwa Volty zapisuje dla nich równania procesów
elektrodowych i równanie procesu
sumarycznego,
 zapisuje równania procesów
 omawia budowę dowolnego
ogniwa zbudowanego z półogniw
I rodzaju (podaje nazwy i określa
znaki elektrod, zapisuje równania
procesów elektrodowych,
półogniw gazowych
 stosuje potencjały
elektrochemiczne do
przewidywania kierunku
dowolnego procesu redox i pisze
jego równanie.
 porządkuje utleniacze/reduktory
wg rosnących/malejących
właściwości
utleniających/redukujących,
 zapisuje równania procesów
elektrodowych zachodzących w
oblicza SEM ogniwa, zapisuje
trakcie elektrolizy wodnych
schemat ogniwa)
roztworów kwasów, zasad i soli
 omawia proces korozji żelaza i
sposoby walki z korozją,
 wykonuje obliczenia chemiczne
wykorzystujące prawa Faradaya
oraz obliczenia elektrochemiczne
oparte na równaniach reakcji
metali z wodą, kwasami, solami
trakcie elektrolizy wodnych
innych metali.
Uczeń dodatkowo
 omawia budowę półogniw redox i  wykorzystuje równanie Nernsta
równanie procesu sumarycznego,
elektrodowych zachodzących w
roztworów kwasów, zasad i soli oraz
Uczeń dodatkowo
oraz stopionych soli (przy
zastosowaniu elektrod
metalicznych)
 projektuje otrzymywanie różnych
do obliczania potencjału
półogniwa w warunkach
niestandardowych;
 pisze równania procesów
zachodzących w trakcie
elektrolizy roztworów soli
organicznych;
 wykonuje obliczenia
elektrochemiczne o
podwyższonym stopniu
trudności;
 konstruuje ogniwa, w których
rolę półogniw pełnią półogniwa I
rodzaju, gazowe lub redox
(podaje nazwy i określa znaki
elektrod, zapisuje równania
procesów elektrodowych,
równanie procesu sumarycznego,
substancji w procesach
oblicza SEM ogniwa, zapisuje
elektrolizy;
schemat ogniwa),
 omawia budowę i zasadę
działania akumulatora
ołowiowego.
stopionych soli (przy zastosowaniu
elektrod obojętnych)
 podaje treść praw Faradaya.
3
4