Общая химия
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Общая и неорганическая химия
Издательство:
РИОР
Год издания: 2010
Кол-во страниц: 92
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-369-00646-7
Артикул: 094240.02.01
В шпаргалке в краткой и удобной форме приведены ответы на все основные вопросы, предусмотренные государственным образовательным стандартом и учебной программой по дисциплине «Общая химия».
Книга позволит быстро получить основные знания по предмету, повторить пройденный материал, а также качественно подготовиться и успешно сдать зачет и экзамен.
Рекомендуется всем изучающим и сдающим дисциплину «Общая и неорганическая химия» в высших и средних учебных заведениях.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 00.02.24: Химия
- ВО - Бакалавриат
- 04.03.01: Химия
- 04.03.02: Химия, физика и механика материалов
- ВО - Специалитет
- 04.05.01: Фундаментальная и прикладная химия
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
общая химия Шпаргалка Москва РИОР
УДК 54+546(075.8) ббК 24я73 о28 Общая химия: Шпаргалка. — М.: РИОР, 2010. — 92 с. ISBN 978-5-369-00646-7 В шпаргалке в краткой и удобной форме приведены ответы на все основные вопросы, предусмотренные государственным образовательным стандартом и учебной программой по дисциплине «Общая химия». Книга позволит быстро получить основные знания по предмету, повторить пройденный материал, а также качественно подготовиться и успешно сдать зачет и экзамен. Рекомендуется всем изучающим и сдающим дисциплину «Общая и неорганическая химия» в высших и средних учебных заведениях. УДК 54+546(075.8) ббК 24я73 О28 ISBN 978-5-369-00646-7 © РИОР
1. ОБЩАЯ химиЯ: знАчение, ОснОвные пОнЯтиЯ химия — это наука, изучающая строение и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения. В общей химии выделяют два раздела: химическую статику и химическую динамику. химическая статика включает учения о составе соединений, об их структуре, о свойствах и химическом равновесии. хими ческая динамика включает учения о скоростях процессов, механизме реакций и об элементарном химическом акте. значение химии. Познание состава вещества, выяснение его строения, зависимость свойств от состава и строения, условий и механизмов протекания химических реакций позволили раскрыть сущность химических процессов и научиться управлять синтезом новых материалов и источников энергии. Полимерные материалы, пластические массы, химические источники энергии были созданы в результате открытий в области химической теории строения органических соединений и теории окислительновосстановительных потенциалов. В наше время химия занимает важное место среди базовых отраслей индустрии. Знание неорганической химии используется в производстве минеральных удобрений, синтетических смол и пластических масс, химических волокон и нитей, цемента, а также химических продуктов нефтяной и газовой промышленности. Применение неорганической химии необходимо в производстве полупроводниковых, особо чистых и других материалов с повышенными параметрами.
молекула — наименьшая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами. Атом — электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов. химический элемент — определенный вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. простые вещества — вещества, образованные из атомов одного элемента. сложные вещества, или химические соединения, — вещества, образованные атомами разных элементов. химические явления — явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, и при этом не происходит изменения состава ядер атомов. Физические явления — явления, при которых изменяется форма или физическое состояние веществ или образуются новые вещества за счет изменения состава ядер атомов.
2. зАкОны сОхрАнениЯ мАссы и пОстОЯнствА сОстАвА веЩеств закон сохранения массы вещества Основоположники: М.В. Ломоносов, А. Лавуазье. принцип: в химических реакциях не может происходить возникновение или исчезновение материи. «Масса веществ, вступивших в реакцию (реагентов), равна массе веществ, получившихся в результате реакции (продуктов)». Например, если 4 г водорода сгорают в кислороде с образованием 36 г воды, то следует заключить, что в этой реакции принимают участие 32 г кислорода: 2Н2 (газ) + О2 (газ) = 2Н2О(газ). 4 г 32 г 36 г Объяснение закона с позиций атомно моле кулярной теории: в результате химических реакций происходит лишь перегруппировка атомов в молекулах исходных веществ, т. е. существующие связи между атомами разрушаются, и образуются новые связи, но число атомов до и после реакции остается неизменным. Поэтому общая масса веществ в химических реакциях не изменяется. Уравнение А. Эйнштейна (закон сохранения энергии): Е = mс2, где Е — энергия; m — масса; с — скорость света в вакууме. Энергии, выделяющейся или поглощаемой в химических реакциях, соответствует весьма незначительная масса, которую практически нельзя измерить. Если при реакции хлора с водородом образуется 1 моль хлороводорода HCI, то выделяется 92,3 кДж энергии. Ей соответствует масса 10−9 г. В ядерных
реакциях (распад ядер урана, плутония), наоборот, выделяется энергия, в миллионы раз большая, чем при обычных химических реакциях, что приводит к значительному изменению массы. закон постоянства состава веществ Основоположник: Ж.Л. Пруст. Закон полностью справедлив только для веществ молекулярного строения. Большинство неорганических веществ имеет немолекулярное строение, в кристаллах этих веществ молекул нет. Так, состав оксида титана (IV) не следует изображать химической формулой TiO2 (более точная формула TiO1,9—TiO2). Оксид ванадия (II) в зависимости от условий получения может иметь состав от VO0,9 до VO1,3. Но отклонения от закона постоянства состава незначительны. Они были обнаружены Н.С. Курнаковым (1912—1913). Вещества молекулярного строения, которые подчиняются закону постоянства состава, называются дальтонидами, а вещества немолекулярного строения — бертоллидами. Более точная формулировка закона: «Всякое чистое вещество молекулярного строения имеет постоянный состав независимо от способов получения. Состав веществ немолекулярного строения зависит от способов и условий получения». Необходимо также учитывать изотопный состав элементов: в обычной воде, например, массовая доля водорода составляет 11,19%, а в тяжелой воде — 20%.
3. зАкОны крАтных ОтнОшений, ЭквивАлентОв и зАкОн АвОГАДрО закон кратных отношений Формулировка закона: «Если какиелибо два элемента А и В могут связываться между собой, образуя несколько разных соединений, то весовые (массовые) количества элемента А, которые связываются с постоянным весовым количеством элемента В, пропорциональны небольшим целым числам». пример: вода — Н2О и пероксид водорода — Н2О2. Так как относительные атомные массы водорода и кислорода равны соответственно 1 и 16, то весовое отношение Н : О для воды равно 2 : 16 или 1 : 8, а весовое отношение Н : О для пероксида водорода равно 2 : 32 или 1 : 16. закон эквивалентов Основоположник: Рихтер. Формулировка закона: «Химические элементы соединяются между собой в строго определенных весовых отношениях, или эквивалентах». химическим эквивалентом называется количество элемента, которое присоединяет или замещает 1,008 вес. часть водорода или 8 частей кислорода. вывод: во все химические реакции вступают эквивалентные количества веществ, или количества, пропорциональные их эквивалентам. Для примера найдем, чему равен эквивалент хлора в HCl. Согласно определению химический эквивалент — это масса химического элемента, которая присоединяет или замещает массу водорода, равную его атомной массе. Поэтому эквивалент хлора в HCl равен атомной массе хлора (35,453). Рассмотрим взаимодействие кислорода с водородом по реакции
2H2 + O2 = 2H2O. Закон эквивалентов говорит о том, что отношения масс веществ, вступающих в химическое взаимодействие, равны или кратны их эквивалентам: m m э э ( ) ( ) ( ) ( ) , Н O А Н А O = = = 4 2 4 32 1 8 где mэ(Н) и mэ(О) — эквивалентные массы водорода и кислорода соответственно, А(Н) и А(О) — их атомные массы. Таким образом, водород может взаимодействовать с кислородом только в соотношении 1 : 8 и ни в каком больше. закон Авогадро Формулировка закона: «В равных объемах различных газов при одинаковых внешних условиях (температура и давление) содержится одно и то же число молекул». следствие: при одинаковых условиях равные количества различных газов занимают равные объемы. При нормальных условиях (н. у.) — при температуре Т = 273,15 К (0оС) и давлении p = 1,01325·105 Па (1 атм, 760 мм рт. ст.) — любой газ (близкий по свойствам к идеальному газу, т. е. газу, отвечающему следующим условиям: отсутствие взаимодействий между молекулами, размеры молекул гораздо меньше расстояний между ними, идеально упругие столкновения молекул между собой и со стенками сосуда), количество которого равно 1 молю, занимает объем 22,4 л. Эта физическая постоянная называется молярным объемом газа при нормальных условиях. Единица молярного объема газа — л/моль; при н. у. Vм = 22,4 л/моль.
4. периОДическАЯ системА ЭлементОв: Группы и периОДы периоды — ряды элементов, в пределах которых свойства изменяются последовательно. В первом ряду стоят только два элемента — водород и гелий. Эти два элемента составляют первый период. Второй и третий ряды состоят из восьми элементов и образуют два периода по восемь элементов в каждом. Оба периода начинаются со щелочного металла и заканчиваются благородным газом. Все три периода называются малыми периодами. Четвертый ряд также начинается со щелочного металла — калия. На седьмом месте стоит марганец — металл, образующий как основные, так и кислотные оксиды, из которых лишь высший Мn2О7 аналогичен соответствующему оксиду хлора (Сl2О7). После марганца в том же ряду стоят еще три металла — железо, кобальт и никель, очень сходные друг с другом. Пятый ряд, начинающийся с меди, заканчивается благородным газом криптоном. Шестой ряд снова начинается со щелочного металла рубидия и т. д. Таким образом, у элементов, следующих за аргоном, более или менее полное повторение свойств наблюдается только через 18 элементов, а не через 8, как было во втором и третьем периодах. Эти 18 элементов образуют четвертый период, состоящий из двух рядов (большой период). пятый большой период начинается щелочным металлом рубидием и заканчивается благородным газом ксеноном. В восьмом ряду после лантана идут 14 элементов — лантаноиды, они очень сходны с лантаном и между собой. Лантаноиды обычно помещают вне общей таблицы, отмечая лишь в клетке для лантана их положение в системе. Восьмой и девятый ряды тоже образуют один большой период — шестой, содержащий 32 элемента.
Высшая валентность по кислороду вначале равномерно растет при переходе от одного элемента к другому, но затем, достигнув максимума в середине периода, падает до одногодвух, после чего опять возрастает до семи к концу периода. Десятый ряд, составляющий седьмой (пока незаконченный) период, содержит 19 элементов, из которых первый и последние 13 получены лишь сравнительно недавно искусственным путем. Следующие за актинием 14 эле ментов под названием актиноиды помещают вне общей таблицы. Группы (всего 8) — вертикальные столбцы таблицы, в них располагаются элементы, обладающие сходными свойствами. Номера групп отмечены вверху римской цифрой. Элементы, входящие в первую группу, образуют оксиды с общей формулой R2O, во вторую — RO, в третью — R2O3 и т.д. Таким образом, наибольшая валентность элементов каждой группы по кислороду соответствует почти всегда номеру группы. Особенности изменения свойств в группах. Начиная с пятого ряда (четвертый период) каждый элемент в одной группе обнаруживает наибольшее сходство с элементами, отделенными от него одной клеткой. Например, в седьмой группе бром не примыкает непосредственно к хлору и йоду, а отделен от хлора марганцем, a от йода — технецием и т. д. Объяснение. Поскольку в пределах периода металлические свойства ослабевают в направлении слева направо, то в каждом большом периоде у элементов верхнего (четного) ряда они выражены сильнее, чем у элементов нижнего (нечетного). Элементы малых периодов обычно объединяют со сходными с ними элементами четных или нечетных рядов в одну главную подгруппу, другая подгруппа называется побочной.