Главная страница

Неорганическая химия. Химия наука о веществах, их строении, свойствах и превращениях. Физические свойства


Скачать 249.9 Kb.
НазваниеХимия наука о веществах, их строении, свойствах и превращениях. Физические свойства
АнкорНеорганическая химия.docx
Дата13.10.2017
Размер249.9 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаНеорганическая химия.docx
ТипДокументы
#22374
страница1 из 4
Каталогid108731417

С этим файлом связано 8 файл(ов). Среди них: himiya-reshenie-kachestvennyh-zadach.pdf, himiya-neorganic-v-reaktsiyah.pdf, himiya-svyazi-mejdu-klassami-veshestv.pdf, himiya-organic-reaktsii.pdf, Неорганическая химия.docx, A10_kharakternye_khimicheskie_svoystva.docx, Kachestvennye-reaktsii-neorganicheskoy-khimii.pdf, Khimia__Otlichnik_EGE.pdf, Khimia_Skhemy_tablitsy.pdf.
Показать все связанные файлы
  1   2   3   4

Химия – наука о веществах, их строении, свойствах и превращениях.

Физические свойства:

  • Агрегатное состояние:

  • Твердые вещества: Сахар (С12Н22О11), Соль (NaCl), Сера (S)

  • Жидкие вещества: Вода (Н2О), Бензол (С6Н6), Серная кислота (H2SO4)

  • Газообразные вещества: Кислород (О2), Углекислый газ (СО2), Метан (СН4)

  • Плотность, растворимость в Н2О, t плавления, t кипения, цвет, имеет ли блеск, запах, вкус, проводит ли электрический ток?

Физическое явление – это изменение формы или агрегатного состояния веществ, в результате которых не образуется новое вещество.

Химическое явление (химическая реакция) – это способность одного вещества превращаться в другие вещества. Исходные вещества, вступающие в химическую реакцию, называются – РЕАГЕНТАМИ - а новые вещества, которые образуются в результате химической реакции – ПРОДУКТАМИ РЕАКЦИИ.

Классификация химических реакций

Признак

Класс реакции

Пример

Изменение степени окисления

Окислительно-восстановительные

2SO2+O2→2SO3+Q

Неокислительно-восстановительные

KOH+HBr→KBr+H2O

Характер процесса

Реакция соединения: А+В=АВ

Соединение 2-х простых или сложных веществ, в следствии получается одно более сложное вещество.

4Li+O2→2Li2O

4Al+3O2→2AL2O3

C+O2→CO2


Реакция разложения: АВ=А+В

Из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ.

2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O

Ca3(PO4)2→3CaO+P2O5

2KNO3→2KNO2+O2

2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2


Реакция замещения: А+ВС=АС+В

Атомы простого вещества замещают один из атомов в сложном веществе.

Mn(SO4)2+2K→K2SO4+Mn

Zn+2HCl→ZnCl2+2H

CuSO4+Fe→FeSO4+Cu

2Na+2H2O→2NaOH+H2


Реакция обмена: АВ+СД=АД+ВС

Сложные вещества обмениваются своими сложными частями.

H2SO4+K2CO3→2KSO4+H2CO3

Cu(SO4)2+2CaCl→2CaSO4+CuCl2

NH4Cl+KOH→KCl+NH3+H2O


Обратимость

Обратимые

2H2+O2↔2H2O

CH2=CH2+H2(t,Ni)CH3-CH3

Необратимые (если выделился газ или вещество выпало в осадок)

BaBr2+K2SO4→BaSO4↓+2KBr

KOH+HNO3→KNO3+H2O

Тип разрыва связи

Гомолитические

Cl2=(hv)Cl.+Cl.

Гетеролитические

HBr↔H++Br-

Тепловой эффект

Экзотермические – выделение теплоты

4Al+3O2→2Al2O3+Q

C+O2(t)CO2+Q

CH4+2O2(t)CO2+2H2O+Q

Эндотермические – поглощение теплоты

N2+O2↔2NO-Q

CaCO3(t)CaO2+CO-Q

C4H10(t)CH2=CH+CH-Q

Агрегатное состояние фаз

Гомогенные реакции - все вещ-ва находятся в одном агрегатном состоянии

H2(г)+Сl(г)→2HCl(г)

CH3COOH(р-р)+C2H5OH(р-р)↔CH3COOC2H5(р-р)+H2O

Гетерогенные реакции – все вещ-ва находятся в разных агрегатных состояниях

2Al(т)+3CuCl(р-р)→3Cu(т)+2AlCl3(р-р)


Наличие или отсутствие катализатора

Каталитические – протекают в присутствии катализаторов (вещ-в ускоряющих реакцию)

SO2+O2(V2O5)SO3

C2H5OH→(H2SO4)C2H4↑+H2O

Некаталитические – протекают без участия катализаторов

2HgO→(t)2Hg+O2

C2H4+3O2(t)2CO2+2H2O

Строение атома

Атом – наименьшая частица химического элемента, представляет собой электронейтральную микросистему, состоящую из (+) заряженного ядра и движущихся вокруг него (-) заряженных электронов.

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов – НУКЛОНЫ

Протон - р+ - положительно заряженная частица, с зарядом (+1)

Нейтрон - n - нейтральная частица, не имеющая электрического заряда.

Электрон - ē - отрицательно заряженная частица, с зарядом (-1)
Любой атом содержит равное количество р+ и ē, поэтому сумма (+) зарядов = сумме (-), следовательно атомы являются электронейтральными частицами.
Массовое число – сумма р+ и n A=Z+N

А - Атомный вес

Z – Протонный заряд ядра

N – Число нейтронов в ядре
Изотопы – разновидность атомов одного и того же элемента имеющий один заряд ядра, но разное массовое число.

11Н-протий, 21Н-дейтерий, 31Н-тритий

Изобарымассовое число одно, а заряд ядра разный.

4018Ar, 4020Ca, 4019K

Изотоны – различные химические элементы, с разным зарядом ядра и массовым числом, но с одинаковым числом нейтронов.

157N,  146C

Номер периода = числу уровней (электронных слоев)

Номер группы = количество электронов на внешней оболочке атома (высшая валентность элемента)

Атомный номер элемента = заряд ядра, число р+ в ядре, число ē в атоме.


Порядок заполнения электронами энергетических уровней атомов

Все движимые ē в атоме характеризуются 4-я квантовыми числами:

(n) – Главное квантовое число

Характеризует основной запас энергии (основной радиус вращения элемента)

Принимает значение целых натуральных чисел (1,2,3,4….)

(l=n-1) – Орбитальное число

Характеризует форму электронных облаков
Облака могут быть:

http://knu.znate.ru/pars_docs/refs/515/514546/514546_html_21435894.pnghttp://www.gntc.ru/concept/images/conc_lines215.jpg
(m) – Магнитное квантовое число

Характеризует направленность электронных облаков (s,p,d,f) в магнитных и электронных полях.

Принемает все значения орбитального как положительных так и отрицательных чисел.

(S±½) – Спиновое квантовое число

Характеризует собственное вращение электрона
В главные подгруппы собраны элементы семейства s и p

В побочные группы собраны d элементы

Лантаноиды и Актиноиды это элементы семейства f



n













6

s

p







5

s

p

d




4

s

p

d

f

3

s

p

d




2

s

p







1

s












Запрет Паули: в атоме не может быть двух электронов, с одинаковым набором 4-х квантовых чисел.

Правило Хунда: электроны располагаются на одинаковых орбиталях таким образом, чтобы суммарное спиновое число их было максимальным, т.е. наиболее устойчивому состоянию атома соответствует максимально возможное число неспаренных электронов с одинаковыми спинами.


П

е

р

и

о

д

ы

Группы

← атомный радиус



← Металлические и восстановительные свойства



← Основные свойства оксидов и гидроксидов



Электроотрицательность →



Не металлические и окислительные свойства →




Кислотные свойства оксидов и гидроксидов





Число электронов на внешнем уровне



Не

м

е

н

я

е

т

с

я




Номер периода=количество электронных слоев

Номер группы=валентность элемента


Металлы
Металлы – это химические элементы, атомы которых сравнительно легко отдают ē внешнего энергетического уровня, превращаясь в положительные ионы.

Элементы металлов - ковкие, непрозрачные, пластичные, тягучие вещества, которые имеют металлический блеск, способны проводить электрический ток и тепло.

Наибольшей электропроводимостью обладают: Ag, Cu, Au, Al, Fe

Из-за своей пластичности, при ударе или прокаливании меняют свою форму.

Металлы являются восстановителями!!!
Получение:

  • Восстановление из их оксида, углем:

Cu2O+C→2Cu+CO

Cu2O+CO→2Cu+CO2

Когда руда является сульфидом металла, её предварительно переводят в оксид путём окислительного обжига (обжиг с доступом воздуха), а затем оксид металла восстанавливают углем.

2ZnS+3O2→2ZnO+2SO2

ZnO+C→Zn+CO


  • Алюминотермия:

4Al+3MnO2→2Al2O3+3Mn

Cr2O3+2Al→2Cr+Al2O3


  • Магнийтермия:

TiCl4+2Mg→Ti+2MgCl2


  • Восстановление металла из оксидов, водородом:

CoO+H2→Co+H2O


  • Гидрометаллургия:

Металл, входящий в состав руды, с начало переводят в раствор с помощью подходящих реагентов, а затем извлекают из этого раствора.

CuO+H2SO4→CuSO4+H2O

CuSO4+Fe→Cu+FeSO4

Реагируют:


1) с кислородом (кроме Pt и Au), образуя оксиды;
2) с галогенами, образуя галогениды;

3) с водой (если металл стоит до водорода в электрохимическом ряду напряжений);
4) с кислотами (если металл стоит левее водорода в ряду напряжений - вытесняет его, если правее - не вытесняет, реакция не пойдёт);
5) с кислотными остатками, образуя соли.


Кристаллические решетки


Тип решетки

Вид частицы в узлах решетки

Вид связи между частицами

Прочность связи

Физические свойства веществ

Примеры

Атомная

Атомы

Ковалентная

-полярная

-неполярная

Очень прочная

Очень твердые, тугоплавкие, нелетучие, нерастворимы в Н2О

Алмаз, кремний, бор, кварц, графит, Al2O3, SiO2

Ионная

Ионы: Катионы, Анионы

Ионная

Прочная

Твердые, тугоплавкие, нелетучие, растворимы в Н2О

Поваренная соль, CaCl, основания

Молекулярная

Молекулы

Между молекулами слабые силы межмолекулярного взаимодействия, а внутри молекулы прочная Ковалентная связь

Слабая

Хрупкие, легкоплавкие, летучие, способны к возгонке, в обычных условиях часто – газы/жидкости


I2, O2, Cl2,HCl, CO2, лед, белый фосфор (Р4)

Металлическая

Атомы-ионы

Металлическая

Разная прочность

Металлический блеск, ковкие, пластичные, хорошо проводят электричество и тепло

Металлы и сплавы


Химические связи

Электроотрицательность (ЭО) – способность атомов притягивать к себе общие электронные пары, то есть способность атомов оттягивать к себе электроны других атомов. Самая высокая степень ЭО у галогенов и сильных окислителей (p-элементов VII-группы, O, Kr, Xe), а низкая — у активных металлов (s-элементов I группы).

Ковалентная полярная связь: Не Ме + Не Ме Сложные вещества (HNO3,НCl, Н2О-связь между атомами, NH3, CH4, CO2)

Ковалентная неполярная связь: Не Ме + Не Ме Простые вещества (N2,О2, Н2, Cl2)
Ионная связь: Ме + Не Ме связь между ионами (CaCl2, NaCl, NH4Cl)
Осуществляется между сильными Ме (IА, IIА группы без Ве) и сильными НеМе (VIА, VIIА групп без At,Po)

Атомы Ме отдает ē заряжаясь «+», а НеМе принимает ē заряжаясь «-»
Металлическая связь: тип связи в Ме и их сплавах между атомами или ионами Ме и относительно свободными электронами (электронным газом) в кристаллической решетке.

Ме, сплавы Ме
Водородная связь: форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. 

Н2О-связь между молекулами, NH3(жидкий аммиак), водородные соединения, спирты, белки, нуклеиновые кислоты, карбоновые кислоты – уксусная СH3COOH.

Оксиды
Это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых O2 в степени окисления (-2).
Несолеобразующие:

Не проявляют ни основных, ни кислотных свойств, и не образуют солей.

CO, N2O, NO, SiO
Солеобразующие:

Обладают способностью образовывать соли при взаимодействии с кислотами и основаниями.
Основные оксиды:

Образуются только Ме со степенью окисления: +1,+2
  1   2   3   4

перейти в каталог файлов
связь с админом