Химия

А. Б. Никольский,  А. В. Суворов 

Рекомендовано Ученым советом 
Санкт-Петербургского государственного университета 
в качестве учебника для студентов 
высших учебных заведений, 
обучающихся по естественнонаучным 
направлениям и специальностям 
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 
ХИМИЗДАТ • 2024 
1

ББК 54 
Н 641 
Федеральная программа 
книгоиздания России 
УДК 546(075.8) 
Р е ц е н з е н т ы :
1. Кафедра неорганической химии Санкт-Петербургского государственного технического университета (зав. кафедрой проф. Л. Н. Блинов); 
2. Кафедра неорганической химии Санкт-Петербургского государственного технологического института (зав. кафедрой проф. С. А. Симанова). 
Никольский А. Б., Суворов А. В. 
Н 641      
Химия: Учебник для вузов. – СПб: Химиздат, 2024, изд. 3-е, 
стереот. – 512 с.: ил. 
ISBN 5–93808–455-1 
В учебнике нового типа, рассчитанном прежде всего на формирование химического мышления студентов, системно и точно и в то же время 
ясно и доступно изложен огромный объем современных общехимических 
знаний. 
На современном уровне рассмотрено учение о химическом процессе с 
акцентом на механизм реакций. Прослежена взаимосвязь между электронным строением и химическим поведением веществ, равное внимание 
уделено химии элементов главных и дополнительных подгрупп. Логичность и популярность изложения материала, оригинальность контрольных вопросов, доступность иллюстраций способствуют усвоению химических знаний и развитию научного мышления. 
Предназначен студентам вузов, учащимся средних специальных 
учебных заведений, будет полезен преподавателям вузов и учителям 
школ. 
Н 
1703000000–007 
050(01)–24 
Без объявл. 
ББК 54
 А. Б. Никольский, А. В. Суворов, 2001
 ХИМИЗДАТ, 2001 , 2024
ISBN 5–93808–455-1 
2 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
 
Предисловие 
11
 
Часть первая. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА 
Глава 1. АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ 
13
1.1. Основные определения 
13
1.2. Моль 
15
1.3. Законы стехиометрии 
17
1.4. Язык химии 
18
Контрольные вопросы 
20
Глава 2. СТРОЕНИЕ АТОМА 
20
2.1. Ядро и электроны 
20
2.2. Атомный номер элемента. Изотопы 
21
2.3. Ядерная модель атома 
23
2.4. Волновые свойства электрона 
25
2.5. Квантово-механическая модель атома 
26
2.6. Одноэлектронный атом. Квантовые числа 
27
2.7. Многоэлектронные атомы 
33
2.8. Электронная конфигурация атома 
34
2.9. Электроотрицательность 
40
Контрольные вопросы 
40
Глава 3. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 
42
3.1. Энергия химической связи 
42
3.2. Природа химической связи 
42
3.3. Типы химических связей 
44
3.4. Метод молекулярных орбиталей  
45
3.5. Метод валентных связей 
52
3.6. Химическая связь в многоатомных молекулах 
57
3.7. Донорно-акцепторная связь 
62
3.8. Координационные соединения 
63
3.9. Координационная теория 
64
3.10. Номенклатура комплексных соединений 
66
Контрольные вопросы 
67
 
Часть вторая. ХИМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ 
Глава 4. ЧТО ТАКОЕ ХИМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА 
68
4.1. Основные понятия и определения 
68
4.2. Гомогенные и гетерогенные системы 
70
4.3. Условия существования систем 
71
4.4. Фазовые равновесия веществ 
72
Контрольные вопросы 
74
 
3

Глава 5. ГАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ  
74
5.1. Газовые законы. Идеальный газ 
74
5.2. Идеальная смесь газов 
76
5.3. Реальные газы 
77
5.4. Определение молекулярных масс газов 
78
5.5. Химические реакции в газовой фазе 
79
Контрольные вопросы 
79
Глава 6. ТВЕРДЫЕ СИСТЕМЫ  
80
6.1. Твердое агрегатное состояние 
80
6.2. Кристаллическое состояние вещества 
81
6.3. Химические связи в кристаллах 
84
6.4. Электронное строение кристаллов 
87
6.5. Общие свойства кристаллов. Изоморфизм. Твердые растворы
90
6.6. Реальные кристаллы. Твердые фазы переменного состава 
92
6.7. Аморфные тела и стекла 
93
6.8. Твердофазные химические реакции 
94
Контрольные вопросы 
95
Глава 7. ЖИДКИЕ СИСТЕМЫ  
96
7.1. Область жидкого состояния 
96
7.2. Жидкие растворы 
97
7.3. Растворение и растворимость 
100
7.4. Общие свойства растворов 
102
7.5. Особенности химических реакций в жидких системах 
106
Контрольные вопросы 
106
Глава 8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ  
107
8.1. Коллоидное состояние вещества 
107
8.2. Поверхностный слой и поверхностные явления 
109
8.3. Двойной электрический слой и электрокинетические  
явления 
114
8.4. Устойчивость дисперсных систем 
116
Контрольные вопросы 
118
 
Часть третья. УЧЕНИЕ О ХИМИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ 
Глава 9. ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 
119
9.1. Классификация химических реакций 
119
9.2. Окислительно-восстановительные и обменные реакции 
121
9.3. Условия протекания реакций 
125
9.4. Термодинамические и кинетические характеристики реакции 
125
Контрольные вопросы 
127
Глава 10. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДХОД  
                     К ХИМИЧЕСКИМ РЕАКЦИЯМ 
127
10.1. Основные понятия и определения химической термодинамики
127
10.2. Первое начало термодинамики. Энтальпия 
130
 
4 

10.3. Термохимия. Закон Гесса 
131
10.4. Второе и третье начала термодинамики. Энтропия 
135
10.5. Энергия Гиббса и направление химического процесса 
139
Контрольные вопросы 
141
Глава 11. КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 
141
11.1. Понятие о скорости и механизме химической реакции 
141
11.2. Влияние температуры на скорость реакций.  
Энергия активации 
145
11.3. Роль симметрии орбиталей при столкновении реагентов 
148
11.4. Определение механизмов реакций  
149
11.5. Цепные реакции 
151
11.6. Реакции в растворах 
153
11.7. Гетерогенные реакции 
154
11.8. Катализ 
155
11.9. Гомогенный катализ 
157
11.10. Гетерогенный катализ 
159
11.11. Влияние света на скорость реакций. Фотохимия 
160
Контрольные вопросы 
163
Глава 12. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ 
163
12.1. Обратимые и необратимые химические реакции 
163
12.2. Химическое равновесие. Кинетический подход 
166
12.3. Химическое равновесие. Термодинамический подход 
169
12.4. Константа химического равновесия 
171
12.5. Смещение химического равновесия 
174
Контрольные вопросы 
177
 
Часть четвертая. РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 
Глава 13. ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 
178
13.1. Электролиты и электролиз 
178
13.2. Теория электролитической диссоциации 
180
13.3. Константа диссоциации 
181
13.4. Гидратация ионов в растворе 
183
Контрольные вопросы 
185
Глава 14. КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ 
185
14.1. Теория кислот и оснований Аррениуса 
185
14.2. Протонная теория кислот и оснований 
186
14.3. Относительная сила кислот 
187
14.4. Кислотные свойства аквакомплексов 
189
14.5. Кислоты и основания Льюиса 
190
14.6. Ионное произведение воды. Водородный показатель 
190
14.7. Индикаторы 
192
14.8. Реакции нейтрализации и гидролиза 
193
Контрольные вопросы 
197
 
5

Глава 15. ОБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ В РАСТВОРАХ 
197
15.1. Образование осадков. Произведение растворимости 
198
15.2. Реакции с газовыделением 
199
15.3. Комплексообразование. Константы устойчивости 
и нестойкости комплексов 
201
15.4. Реакции обмена и комплексообразование 
202
15.5. Растворимость и комплексообразование 
203
Контрольные вопросы 
204
Глава 16. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ 
205
16.1. Окислители и восстановители 
205
16.2. Уравнения окислительно-восстановительных реакций 
206
16.3. Направление окислительно-восстановительных реакций 
207
16.4. Сила окислителей и восстановителей. Стандартные  
восстановительные потенциалы 
210
16.5. Продукты окислительно-восстановительных реакций 
213
16.6. Участие растворителя в окислительно-восстановительной 
реакции 
216
16.7. Электрохимические процессы 
217
Контрольные вопросы 
223
 
Часть пятая. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН 
Глава 17. СОДЕРЖАНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАКОНА 
224
17.1. История открытия 
224
17.2. Содержание периодического закона 
226
17.3. Периодическая таблица 
228
17.4. Исправление атомных масс 
230
17.5. Предсказание новых элементов и их свойств 
231
17.6. Строение атома и периодический закон 
233
17.7. Изменения свойств элементов в группах и периодах 
235
Контрольные вопросы 
239
Глава 18. ХИМИЯ s-ЭЛЕМЕНТОВ 
240
18.1. Водород 
240
18.2. Вода 
243
18.3. Элементы 1-й группы. Натрий 
244
18.4. Элементы 2-й группы. Кальций 
246
Контрольные вопросы 
248
Глава 19. ОСОБЕННОСТИ ХИМИИ p-ЭЛЕМЕНТОВ. КИСЛОРОД 
248
19.1. Общая характеристика p-элементов 
248
19.2. Химические свойства кислорода 
251
19.3. Оксиды 
254
19.4. Пероксиды и супероксиды 
256
19.5. Соединения кислорода в положительных степенях  
окисления 
257
Контрольные вопросы 
258
 
6 

Глава 20. ХИМИЯ ХЛОРА 
258
20.1. Элемент и простое вещество 
258
20.2. Хлороводород 
259
20.3. Кислородные соединения хлора 
260
20.4. Поведение соединений хлора в водных растворах 
261
20.5. Общая характеристика 17-й группы 
265
Контрольные вопросы 
267
Глава 21. ХИМИЯ СЕРЫ 
267
21.1. Элемент и простое вещество 
267
21.2. Сероводород 
268
21.3. Оксиды серы 
269
21.4. Кислоты серы 
271
21.5. Галогениды серы 
275
21.6. Общая характеристика элементов 16-й группы 
275
Контрольные вопросы 
277
Глава 22. ХИМИЯ ФОСФОРА  
277
22.1. Элемент и простое вещество 
277
22.2. Фосфористый водород 
279
22.3. Оксиды фосфора 
280
22.4. Кислоты фосфора 
281
22.5. Галогениды фосфора 
284
22.6. Общая характеристика элементов 15-й группы 
284
Контрольные вопросы 
286
Глава 23. ХИМИЯ АЗОТА  
287
23.1. Элемент и простое вещество 
287
23.2. Аммиак 
288
23.3. Оксиды азота 
292
23.4. Кислоты азота 
296
23.5. Окислительно-восстановительные реакции соединений  
азота в растворах 
298
23.6. Галогениды азота 
301
Контрольные вопросы 
302
Глава 24. ХИМИЯ УГЛЕРОДА 
302
24.1. Элемент и простые вещества  
302
24.2. Метан 
305
24.3. Оксиды углерода 
306
24.4. Кислоты углерода 
309
24.5. Галогениды углерода 
312
24.6. Циан и синильная кислота 
313
24.7. Карбиды 
313
Контрольные вопросы 
314
Глава 25. ХИМИЯ БОРА  
314
25.1. Элемент и простое вещество 
314
25.2. Соединения бора с водородом 
316
 
7

25.3. Оксид бора и борная кислота 
318
25.4. Галогениды бора 
320
25.5. Нитрид бора 
320
Контрольные вопросы 
321
Глава 26. p-МЕТАЛЛЫ 
321
26.1. Алюминий 
321
26.2. Общая характеристика элементов 13-й группы 
324
26.3. Олово и свинец 
326
26.4. Висмут 
329
26.5. Химия водных растворов соединений электроннодефицитных элементов 
330
Контрольные вопросы 
332
Глава 27. СТРОЕНИЕ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ  
                     ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ  
332
27.1. Строение атомов d-элементов 
332
27.2. Химическая связь в координационных соединениях 
334
27.3. Комплексы сильного и слабого поля 
337
27.4. Пространственная структура комплексов и роль поля  
лигандов 
339
27.5. Изомерия комплексных соединений 
341
Контрольные вопросы 
343
Глава 28. ХИМИЯ 3d-ЭЛЕМЕНТОВ 
343
28.1. Титан 
343
28.2. Хром 
347
28.3. Марганец 
350
28.4. Железо 
354
28.5. Медь 
360
28.6. Общая характеристика элементов первого переходного  
ряда 
362
Контрольные вопросы 
366
Глава 29. ХИМИЯ 4d- И 5d-ЭЛЕМЕНТОВ  
366
29.1. Общая характеристика элементов второго и третьего  
переходных рядов 
367
29.2. Металл-кластеры 
369
29.3. Полиядерные соединения. Изо- и гетерополианионы 
371
29.4. Металлокомплексный катализ 
373
Контрольные вопросы 
376
Глава 30. ХИМИЯ f-ЭЛЕМЕНТОВ  
376
30.1. Лантаноиды 
376
30.2. Актиноиды 
382
30.3. Химия радиоактивных элементов 
386
Контрольные вопросы 
394
 
8 

 
Часть шестая. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 
Глава 31. УГЛЕВОДОРОДЫ  
396
31.1. Предельные углеводороды 
396
31.2. Свойства предельных углеводородов 
399
31.3. Непредельные углеводороды 
401
31.4. Циклические углеводороды 
405
31.5. Ароматические углеводороды 
406
Контрольные вопросы 
409
Глава 32. ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ  
409
Контрольные вопросы 
411
Глава 33. КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ 
411
33.1. Спирты и фенолы 
411
33.2. Простые эфиры 
416
33.3. Альдегиды и кетоны 
417
33.4. Карбоновые кислоты 
420
33.5. Сложные эфиры, жиры, масла 
423
33.6. Углеводы 
425
Контрольные вопросы 
428
Глава 34. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ 
429
34.1. Амины 
429
34.2. Аминокислоты. Белки 
432
Контрольные вопросы 
434
Глава 35. ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
435
35.1. Реакции полимеризации 
435
35.2. Реакции поликонденсации 
439
Контрольные вопросы 
440
 
Часть седьмая. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ВЕЩЕСТВ 
Глава 36. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ 
441
36.1. Виды анализа 
441
36.2. Чистота вещества 
442
36.3. Отбор и подготовка проб 
443
36.4. Разделение компонентов смеси 
445
36.5. Первичные испытания и выбор схемы анализа 
449
36.6. Неорганический качественный анализ 
450
36.7. Количественный анализ 
453
36.8. Инструментальные методы анализа 
455
36.9. Идентификация органических соединений 
459
Контрольные вопросы 
462
Глава 37. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ  
                      
СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВ  
462
37.1. Спектроскопия 
463
 
9

37.2. Инфракрасная спектроскопия 
466
37.3. Ультрафиолетовая и видимая спектроскопия 
467
37.4. Ядерный магнитный резонанс 
469
37.5. Квантово-химические расчеты 
471
Контрольные вопросы 
473
 
Часть восьмая. ХИМИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ  
И ЭКОЛОГИИ 
Глава 38. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ 
474
38.1. Металлургия 
474
38.2. Производство серной кислоты 
481
38.3. Производство азотной кислоты 
483
38.4. Производство гидроксида натрия и хлора 
483
38.5. Проблемы безотходных технологий 
484
38.6. Промышленный органический синтез 
486
Контрольные вопросы 
489
Глава 39. ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ 
490
39.1. Химические проблемы экологии 
490
39.2. Водоочистка 
492
39.3. Загрязнение атмосферы 
495
39.4. Проблемы радиоэкологии 
498
Контрольные вопросы 
500
Предметный указатель 
501
Рекомендуемая литература 
512
 
 
10