Химия

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации  
Департамент координации деятельности организаций  
в сфере сельскохозяйственных наук 
Федеральное государственное бюджетное образовательное  
учреждение высшего образования 
«Волгоградский государственный аграрный университет» 
 
Кафедра «Химия, пищевая и санитарная микробиология» 
 
 
 
И. А. Бочкова 
Л. А. Минченко 
Л. В. Андреенко 
 
 
ХИМИЯ 
 
Учебно-методическое пособие 
для обучающихся по направлению подготовки  
36.03.01 Ветеринарно-санитарная экспертиза 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Волгоград 
Волгоградский ГАУ 
2023 
1 

УДК 54 
ББК 24 
Б-86 
 
Рецензенты: 
кандидат ветеринарных наук, директор ГБУ ВО «Волгоградская облветлаборатория» В. В. Суворин; кандидат ветеринарных наук, доцент 
кафедры «Ветеринарно-санитарная экспертиза, заразные болезни и 
морфология» ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ  С. А. Акимова  
 
Бочкова, Инна Александрова 
Б-86 Химия: учебно-методическое пособие для обучающихся по 
направлению подготовки 36.03.01 Ветеринарно-санитарная экспертиза / И. А. Бочкова, Л. А. Минченко, Л. В. Андреенко. – Волгоград: 
ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2023. – 80 с.  
 
ISBN 978-5-4479-0393-0 
 
 
Пособие является практическим руководством для изучения основных химических процессов, содержит материалы теоретического, 
экспериментального характера, а также примеры решения задач по 
основным разделам. 
Учебно-методическое пособие по дисциплине «Химия» предназначается обучающимся I курса направления подготовки 36.03.01 Ветеринарно-санитарная экспертиза. 
 
 
УДК 54 
ББК 24 
 
 
Рекомендовано методической комиссией факультета перерабатывающих технологий и товароведения ФГБОУ ВО Волгоградский 
ГАУ (протокол № 7 от 27 марта 2023 г.). 
 
 
ISBN 978-5-4479-0393-0 
© ФГБОУ ВО Волгоградский 
ГАУ, 2023 
© Бочкова И. А., Минченко Л. А., 
Андреенко Л. В., 2023 
2 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Учебно-методическое пособие по дисциплине «Химия» предназначено для подготовки обучающихся по программе бакалавриата очной формы обучения, направления подготовки 36.03.01 Ветеринарносанитарная экспертиза. 
Химия является общеобразовательной наукой, знание которой 
необходимо для успешного изучения многих специальных дисциплин. 
Целью изучения дисциплины «Химия» – является формирование у обучающихся определенного объема знаний по химии, который 
способствует усвоению профилирующих дисциплин, обеспечивает 
понимание и освоение методов химического анализа.  
Изучение дисциплины «Химия» направлено на решение следующих задач: 
- привить навыки выполнения основных операций при проведении химического эксперимента. 
- выработать умения пользоваться простейшим лабораторным 
оборудованием, химической посудой и измерительными приборами; 
- формирование умения оперировать химическими формулами 
неорганических и органических соединений, 
- составлять уравнения химических реакций. 
- изучение теоретических основ, на основании которых будущие 
специалисты смогут решать вопросы профессионального характера. 
 
 
 
3 

РАЗДЕЛ I.  
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ 
 
1 Периодическая система элементов Д. И. Менделеева и основные 
классы неорганических соединений. Современная международная 
номенклатура неорганических соединений 
 
1.1 Теоретические основы  
 
Теоретическим обоснованием всех наблюдаемых в эксперименте явлений служит периодический закон Д. П. Менделеева и периодическая система элементов как графическое отображение этого закона. 
Современная формулировка закона, основанная на теории строения 
атома такова: свойства химических элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости 
от величины заряда ядер их атомов [1]. 
Как видно, в формулировке периодического закона Д. И. Менделеева подчеркивается, что свойства веществ определяются свойствами элементов [2]. А так как свойства элементов, зависящие от периодически повторяющихся сходных структур электронных оболочек 
их атомов, периодически повторяются, то и свойства соединений элементов также периодически повторяются. Проследим изменение 
свойств сложных веществ и дадим теоретическое обоснование этому. 
Период начинается элементом, в свободном состоянии проявляющим 
металлические свойства [6]. Радиус атома (расстояние до главного 
максимума электронной плотности внешней орбитали) и радиус иона 
наибольшие у элемента натрия (табл. 2). Ион такого металла образует 
ионную связь с кислородом. Гидроксид диссоциирует как сильное основание: 
 
NaOH=Na+ + ОН-. 
 
Далее по периоду в силу увеличения заряда ядра размеры атома 
и его иона уменьшаются. Одновременно увеличивается степень окисления элемента (от +1 до +7), что приводит к росту силы электрического поля иона. При этом постепенно увеличивается сила притяжения Э – О в гидроксиде и ослабляется сила притяжения О – H в гидроксо-ионе. Этим изменениям соответствуют уменьшение основных 
свойств и увеличение кислотных (табл. 1.) 
Гидроксид Mg(OH)2 проявляет себя как слабое основание: 
 
Mg(OН)2 

  Mg2+ + 2OН-. 
 
 
4 

Гидроксид А1(ОН)3 обнаруживает амфотерные свойства и диссоциирует по основному и кислотному типам: 
 
А13+ + ЗОН- 
 А1(ОН)3

  Н3АlО3 
                                                  ↓ 
- . 
Н2О +НА1О2  
   Н+ + А1О2
 
Гидроксид серы H2SO4 обладает сильными кислотными свойствами. 
Следовательно, период начинается элементом, оксид и гидроксид которого обладают основными свойствами, а заканчивается элементом, оксид и гидроксид которого (при максимальной степени 
окисления) обладают сильными кислотными свойствами. Последний 
элемент каждого периода – благородный газ [5]. 
 
 
 
Таблица 2  Свойства элементов IVA группы и соответствующих им 
оксидов и гидроксидов 
Свойства 
С 
Si 
Ge 
Sn 
Pb 
Радиус атома, нм 
0,077 
0,134 
0,139 
0,158 
0,175 
Условный радиус иона 
Э4+, нм 
─ 
0,034 
0,044 
0,067 
0,076 
Энергия ионизации ЭВ 
11,260 
8,150 
7,900 
7,340 
7,420 
Оксид 
СО2 
SiO2 
GеO2 
SnO 
PbO 
Н2СО3  
Pb(OH)2 
кислотный 
основный 
Гидроксид 
H2SiO3 
H2GeO3 
Sn(OH)2 
характер 
хapaктep 
5 

В главных подгруппах с ростом порядкового номера элемента 
нарастают металлические свойства, увеличиваются радиусы атома и 
иона, уменьшается энергия ионизации (табл. 2). В соответствии с этим 
проявляется амфотерный (с преобладанием основных свойств) характер оксидов и гидроксидов (см. табл. 2). 
Из таблицы 1 и 2 также следует, что активным металлам соответствуют оксиды и гидроксиды с сильно выраженными основными 
свойствами. Самые активные металлы (щелочные и щелочноземельные элементы) образуют основные оксиды, растворимые в воде 
(Na2O, К2О, CaO, BaO), продукт растворения – щелочи. Малоактивным металлам соответствуют слабые основания, трудно растворимые 
в воде: Сu(ОН)2, Fe(OH)3 и т. д. 
Для металлических элементов, способных в свободном состоянии проявлять переменную степень окисления, при меньшей степени 
окисления соответствуют более сильные основания, а при большей 
степени окисления – менее сильные. Так, Fe(OH)2 является более 
сильным, более растворимым основанием, чем Fe(OH)3 [2]. Более активному неметаллу в более высокой степени окисления соответствует 
более сильная кислота. Серная кислота H2SO4, образованная активным 
неметаллом в высокой степени окисления (S+6), является достаточно 
сильной кислотой. Сернистая кислота H2SO3, oбpaзованная S+4, – слабая, нестойкая, K1 = 1,58-10-2. 
В молекулах кислородных кислот имеется связь Н–О – Э: 
При увеличении степени окисления и уменьшении радиуса кислотообразующего неметалла усиливается связь О–Э и ослабляется 
связь Н–О. Вследствие этого диссоциация кислоты с отщеплением катионов водорода проходит легче и сила кислот увеличивается. 
Рассмотрим химические свойства соединений различных классов и современную международную номенклатуру неорганических 
соединений. 
Неорганические вещества разделяют на классы либо по составу, 
либо по химическим свойствам. По составу они делятся на двухэлементные или бинарные и многоэлементные соединения. К бинарным 
относятся соединения с кислородом (оксиды), галогенами (галогениды), азотом (нитриды), углеродом (карбиды), а также соединения металлов с водородом (гидриды). Многоэлементные соединения включают кислородосодержащие, азотосодержащие и другие соединения. 
К важнейшим классам неорганических соединений, выделяемым по свойствам, относятся из бинарных соединений оксиды, из 
многоэлементных – кислоты, основания, соли. 
 
 
6 

1.1.1 Оксиды 
Оксидом называется продукт соединения элемента с кислородом. Общая формула оксида RxOy, где х и у определяется степенью 
окисления элемента и кислорода. Формулы большинства оксидов в 
зависимости от положения элемента в периодической системе могут 
быть сведены к следующим восьми типам: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5. 
RO3, R2O7, RO4, где R – атом химического элемента (металла или неметалла). Их названия образуются из двух слов. Первое из них – корень латинского названия кислорода, являющегося электроотрицательной частью соединения, с окончанием «ид», а второе – русское 
название менее электроотрицательного элемента в родительном падеже [4]. 
Примеры систематических названий: Ag2O – оксид серебра, OF2 
– фторид кислорода (фтор более электроотрицательный элемент, чем 
кислород), FeO – оксид железа (II), МпО2 – оксид марганца (IV) или 
диоксид марганца. По функциональным признакам оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие (безразличные) оксиды (N0, СО) [6]. Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся 
на основные, кислотные и амфотерные. Основными называются оксиды, взаимодействующие с веществами кислотного характера с образованием солей: 
 
К20 + 2НС1 = 2КС1 + Н20. 
 
Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, основные 
оксиды образуют гидроксиды, например: 
 
CaО + Н20=Са(ОН)2 . 
 
Основные оксиды образуют только металлы. 
Кислотными называют оксиды, взаимодействующие с основаниями (или основными оксидами) с образованием солей: 
 
С02 + Са(ОН)2 == СаСОз + Н20. 
 
Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, кислотные 
оксиды образуют кислоты 
 
SO3 + H2 O= H2SO4 . 
 
Амфотерными называются оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и со щелочами. К таким оксидам относятся, например, ZnO → Zn (0H)2  

Н2ZnO2. 
 
 
7 

Оксиды классифицируются на солеобразующие (основные Li2O, 
CaO; амфотерные Al2O3, ZnO;  кислотные   SO2, CO2) и несолеобразующие (N2O, NO, CO). 
Несолеобразующие (безразличные) оксиды не образуют гидратов и не взаимодействуют ни с кислотами, ни со щелочами. 
 
1.1.2 Основания 
Основаниями (гидроксидами) называют соединения, состоящие 
из металла и одной или нескольких гидроксогрупп[5]. 
С точки зрения теории электролитической диссоциации основаниями называют вещества, молекулы которых в водных растворах 
диссоциируют на ионы металла и гидроксильные группы: 
 
NaOH = Na+ + OH – 
 
С позиции протонной теории кислот к оснований к гидроксидам 
относят вещества, способные присоединять ионы водорода, т. е. быть 
акцепторами протонов. С этой точки зрения к гидроксидам относится, 
например, аммиак NH3, который, присоединяя протон, образует аммоний-нон NH4+. В зависимости от числа гидроксильных групп (числа протонов, которые может присоединить основание) различают однокислотные основания LiOH, NaOH, двухкислотные Ba(OH)2, 
Ca(OH)2 и т.д. [6]. 
В свойствах оснований ярко проявляется связь между свойствами элементов и свойствами сложных веществ. Так, основания, образованные активным металлом, являются сильными щелочами, растворимыми в воде. Основания, образованные менее активными металлами, являются слабыми и в воде не растворяются. Итак, гидроксиды 
бывают растворимые и нерастворимые в воде. Растворимые в воде 
гидроксиды называются щелочами. К ним относятся гидроксиды, образованные элементами главной подгруппы первой группы периодической системы и из второй группы – гидроксиды бария, кальция. 
Основания классифицируются на: растворимые (щелочи) (LiOH, 
NaOH, KOH, RbOH, CsOH –очень хорошо растворимые, Ba(OH)2 – 
хорошо растворимое, Ca(OH)2 – малорастворимое) и нерастворимые 
(Cu(OH)2, Zn(OH)2 и гидроксиды других металлов). 
Систематические названия гидроксидов составляются из слова 
«гидроксид» и русского названия элемента в родительном падеже с 
указанием, если необходимо, степени окисления элемента (римскими 
цифрами в скобках). 
Примеры систематических названий оснований: 
NaOH – гидроксид натрия; 
8