1)

Неорганические вещества
Простые	Металлы
	Неметаллы
Сложные	Оксиды
	Основания
	Кислоты
	Соли

Химические свойства

 

Щёлочи	Нерастворимые основания
1.      Действие на индикаторы.
лакмус - синий метилоранж - жёлтый фенолфталеин – малиновый	––
2.      Взаимодействие с кислотными оксидами.
2KOH + CO2  K2CO3 + H2O KOH + CO2  KHCO3	––
3.      Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации)
NaOH + HNO3  NaNO3 + H2O	Cu(OH)2 + 2HCl  CuCl2 + 2H2O
4.      Обменная реакция с солями
Ba(OH)2 + K2SO4  2KOH + BaSO4 3KOH+Fe(NO3)3  Fe(OH)3 + 3KNO3	––
5.      Термический распад.
––	Cu(OH)2  –t  CuO + H2O

 

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

 

Оксиды Классификация

 

 

Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.

 

ОКСИДЫ
Несолеобразующие	CO, N2O, NO
Солеобразующие	Основные -это оксиды металлов, в которых последние проявляют небольшую степень окисления +1, +2 Na2O; MgO; CuO
	Амфотерные (обычно для металлов со степенью окисления  +3, +4). В качестве гидратов им соответствуют амфотерные гидроксиды ZnO; Al2O3; Cr2O3; SnO2
	Кислотные -это оксиды неметаллов и металлов со степенью окисления  от +5 до +7 SO2; SO3; P2O5; Mn2O7; CrO3
	Основным оксидам соответствуют основания, кислотным – кислоты, амфотерным – и те и другие

Получение

 

1.      Взаимодействие простых и сложных веществ с кислородом:

 

2Mg + O₂  2MgO

4P + 5O₂  2P₂O₅

S + O₂  SO₂

2CO + O₂  2CO₂

2CuS + 3O₂  2CuO + 2SO₂

CH₄ + 2O₂  CO₂ + 2H₂O

4NH₃  + 5O₂  –^кат.  4NO + 6H₂O

2. Характерные свойства ковалентной связи – направленность, насыщаемость, полярность, поляризуемость – определяют химические и физические свойства органических соединений.

Направленность связи обусловливает молекулярное строение органических веществ и геометрическую форму их молекул. Углы между двумя связями называют валентными.

Насыщаемость – способность атомов образовывать ограниченное число ковалентных связей. Количество связей, образуемых атомом, ограничено числом его внешних атомных орбиталей.

Полярность связи обусловлена неравномерным распределением электронной плотности вследствие различий в электроотрицательностях атомов. По этому признаку ковалентные связи подразделяются на неполярные и полярные.

Поляризуемость связи выражается в смещении электронов связи под влиянием внешнего электрического поля, в том числе и другой реагирующей частицы. Поляризуемость определяется подвижностью электронов. Электроны тем подвижнее, чем дальше они находятся от ядер.

Полярность и поляризуемость ковалентных связей определяют реакционную способность молекул по отношению к полярным реагентам.

3)какое количество молекул углекислого газа содержиться в 22 молях газа?

Ответ: 1,3244*10^25

Инструкция

1

Зная такую величину, как количество вещества ν, найдите число молекул в нем. Для этого количество вещества, измеренное в молях, умножьте на постоянную Авогадро (NА=6,022∙10^23 1/моль), которая равна числу молекул в 1 моле вещества N=ν/ NА. Например, если имеется 1,2 моль поваренной соли, то в ней содержится N=1,2∙6,022∙10^23 ≈7,2∙10^23 молекул.

2

Если известна химическая формула вещества, с помощью периодической таблицы элементов найдите его молярнуюмассу. Для этого по таблице найдите относительные атомные массы атомов, из которых состоит молекула, и сложите их. В результате получите относительную молекулярную массу вещества, которая численно равна его молярной массе в граммах на моль. Затем, на весах измерьте массу исследуемого вещества в граммах. Чтобы найтиколичество молекул в веществе, умножьте массу вещества m на постоянную Авогадро (NА=6,022∙10^23 1/моль) и поделите результат на молярную массу M (N=m∙ NА/M).

3

Пример

Определите количество молекул, которое содержится в 147 г серной кислоты. Найдите молярную массу серной кислоты. Ее молекула состоит из 2-х атомов водорода одного атома серы и 4-х атомов кислорода. Их атомные массы равны 1, 32 и 16. Относительная молекулярная масса равна 2∙1+32+4∙16=98. Она равна молярной массе, поэтому М=98 г/моль. Тогда количество молекул, содержащихся в 147 г серной кислоты, будет равно N=147∙6,022∙10^23/98≈9∙10^23 молекул.

4

Чтобы найти количество молекул газа в нормальных условиях при температуре 0ºС и давлении 760 мм рт. столба, найдите его объем. Для этого измеряйте или высчитайте объем емкости V, в которой он находится в литрах. Чтобы найти количество молекул газа поделите этот объем на 22,4 л (объем одного моля газа в нормальных условиях), и умножьте на число Авогадро (NА=6,022∙10^23 1/моль) N= V∙ NА/22,4.

4.  В неполярных молекулах центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают. Полярные молекулы являются диполями, т. е. системами, состоящими из двух равных по величине и противоположных по знаку зарядов (+q и -q), находящихся на некотором расстоянии ℓ друг от друга

Поляризуемость связи выражается в смещении электронов связи под влиянием внешнего электрического поля, в том числе и другой реагирующей частицы. Поляризуемость определяется подвижностью электронов.

Дипольный момент молекулы служит количественной мерой ее полярности. Дипольные моменты молекул обычно измеряют в дебаях (D): 1D = 3,34·10^-30 Кл·м.

5. Гомогенная система — система, химический состав и  физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно,  без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). В гомогенной системе  из двух и более химических компонентов каждый компонент распределен в массе другого в  виде молекул, атомов, ионов. Составные части гомогенной системы нельзя отделить друг от  друга механическим путем. Примеры гомогенных систем: лед, жидкие или твердые растворы,  смесь газов и др.  Гетерогенная система — неоднородная система, состоящия из однородных частей (фаз),  разделенных поверхностью раздела. Однородные части (фазы) могут отличаться друг от  друга по составу и свойствам. Число веществ (компонентов), термодинамических фаз и  степеней свободы связаны правилом фаз. Примерами гетерогенных систем могут служить:  жидкость — насыщенный пар; насыщенный раствор с осадком; многие сплавы.  Твердый катализатор в токе газа или жидкости тоже гетерогенная система  (гетерогенный катализ). 

природа реагирующих веществ, - концентрация реагентов, - температура, - наличие катализатора.

скорость гомогенной реакции

Закон действующих масс - скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Для одностадийной гомогенной реакции типа А+В  продукты реакции этот закон выражается уравнением: v = k c_A c_B,

где v - скорость реакции; c_A и c_B - концентрации веществ А и В, моль/л; k - коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции.

Константа скорости реакции k зависит от природы реагирующих веществ, температуры и катализатора, но не зависит от значения концентраций реагентов.

Физический смысл константы скорости заключается в том, что она равна скорости реакции при единичных концентрациях реагирующих веществ.

Для гетерогенных реакций концентрация твердой фазы в выражение скорости реакции не входит.

7. Жесткость воды - совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворенных солей щелочноземельных металлов, кальция и магния.

Виды жесткости: карбонатная (временная) и некарбонатная (остаточная/постоянная).

Единицы измерения жесткости: 1 ммоль/л или 1 моль/м3 эквивалентов ионов Ca(2+), Mg(2+), Fe(2+).

Способы устранения карбонатной жесткости: 1) кипячение; 2) известкование - добавление негашеной CaO и гашеной Ca(OH)2 извести.

Способы устранения некарбонатной жесткости: 1) добавление рассчитаного количества соды (Na2CO3); 2) добавление фосфатов натрия.

8  17 Cl 1s2 2s2 2p6 Зs2 3р5.

9. Химический элемент – вид атомов с одинаковым зарядом ядра. Элемент обозначают

Атом – нейтральная частица, состоящая из положительного ядра и электронов.

Молекула – устойчивая группа атомов, связанных химическими связями.

Простым веществом называется вещество, молекулы которого состоят из атомов одного элемента, например водород, кислород и азот и т. д. Каждый элемент имеет определенный химический знак, соответствующий первым буквам латинского названия данного элемента.

Соединениями или сложными веществами называются вещества, молекулы которых состоят из атомов разных элементов, например вода.

Аллотропия - существование одного и того же элемента в виде двух или нескольких простых веществ. Аллотропия может быть результатом образования молекул с различным числом атомов (например, кислород О₂ и озон О₃) или различных кристаллических форм (например, углерод образует графит и алмаз).

Моль – количество вещества, содержащее столько структурных единиц (атомов, молекул, ионов), сколько содержится атомов в 0,012 кг изотопа углерода ¹²С. Моль – количество вещества, содержащее 6,02 • 10²³ структурных единиц (атомов, молекул, ионов).

n = N/N_A, где n – количество вещества (моль), N – число частиц, a N_A – постоянная Авогадро. Количество вещества может обозначаться также и символом v.

Постоянная Авогадро N_A = 6,02 • 10²³ частиц/моль.

Молярная масса  M (г/моль) – отношение массы вещества m(г) к количеству вещества n (моль): М = m/n, откуда: m = М • n и n = m/М. Относительная атомная масса (A_r) – отношение средней массы атома элемента естественного изотопического состава к ¹/₁₂ массы атома изотопа углерода ¹²С.

Относительная молекулярная масса (M_r) – отношение средней массы молекулы вещества естественного изотопического состава к ¹/₁₂ части массы атома изотопа углерода ¹²С.

10. Растворимым называется анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза.

При электролизе водных растворов бескислородных кислот и их солей (кроме HF и фторидов) у анода разряжаются анионы (отрицательно заряженные ионы). 

Фарадея законы, основные законы электролиза, отражающие общий закон сохранения вещества в условиях протекания электрохимической реакции. Установлены M. Фарадеем в 1833-34.

Согласно 1-му закону, масса вещества г, прореагировавшего в процессе электролиза, прямо пропорциональна силе токаI и времени электролиза t, то есть количеству пропущенного электричества Q = It (предполагается, что I не зависит от t; в противном случае масса гпропорциональна   где t₁ и t₂ - моменты включения и выключения тока).

Согласно 2-му закону, для разных электродных процессов при одинаковом количестве пропущенного электричества Qмассы прореагировавших веществ относятся друг к другу так же, как эквиваленты химические этих веществ. Оба закона Фарадея объединяются одним уравнением:

где M - молярная масса вещества, участвующего в электролизе, z - число элементарных зарядов, соответствующее превращению одной молекулы этого вещества, 1/F- коэффициент пропорциональности, общий для всех веществ, F - постоянная Фарадея, равная 96484,56 Кл/моль.

12. Вольта элемент, гальванический элемент, у которого электроды — пластинки меди (положительные) и цинка (отрицательные), а электролитом служит раствор поваренной

соли или серной кислоты; эдс 1,0 в. Вольта элемент был создан в ходе экспериментов, которые А. Вольта проводил в 1792—94 для исследования электрических явлений, протекающих в цепи из двух разнородных металлов и электролита. Вольта элемент по существу — первыйхимический источник тока, широко использовавшийся в лабораторной практике в начале 19 в. (см. Вольтов столб,Химические источники тока). 

ДАНИЕЛЯ-ЯКОБИ ЭЛЕМЕНТ, медно-цинковый гальванический элемент. Состоит из Си и Zn электродов, к-рые погружены в р-ры CuSO₄и ZnSO₄ соотв., разделенные пористой перегородкой:  Источником электрич. энергии служит своб. энергия хим. р-ции Zn + + CuSO₄->ZnSO₄ + Си. Эдс элемента складывается из разницы потенциалов электродов, а также диффузионного потенциала на границе ; при 25 °С и равенстве концентраций р-ров составляет ~ 1,10 В. Элемент разработан в 1836-40 Дж. Даниелем и независимо от него Б. С. Якоби; в наст, время используется в осн. в лаб. исследованиях. О.Л.Петрий. 

ЭДС гальванического элемента равна разности электродных потенциалов составляющих его электродов. В соответствии с принятой формой записи гальванического элемента его ЭДС равна электродному потенциалу правого электрода (окислителя) минус электродный потенциал левого электрода (восстановителя). 

Пользуясь этими соотношениями и таблицей стандартных электродных потенциалов, можно предсказать возможность осуществления многих окислительно-восстановительных реакций.

В случае элемента Даниэля–Якоби (–)Zn¦Zn²⁺||Cu²⁺¦Cu(+) 

Для нестандартных условий ЭДС элемента Даниеля–Якоби находится из разности электродных потенциалов, вычисленных по уравнению Нернста: 

13. Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ,  образовавшихся в результате реакции.  Закон сохранения массы веществ.

Все индивидуальные вещества имеют постоянный качественный и количественный состав независимо от способа их получения.

На основании этого закона состав веществ выражается химической формулой с помощью химических знаков и индексов. Например, Н₂О, СН₄, С₂Н₅ОН и т.п.

Закон постоянства состава справедлив для веществ молекулярного строения. Наряду с веществами, имеющими постоянный состав, существуют вещества переменного состава. К ним относятся соединения, в которых чередование нераздельных структурных единиц (атомов, ионов) осуществляется с нарушением периодичности.

Закон эквивалентов: Все вещества реагируют и образуются в эквивалентных соотношениях.

Эквивалентное соотношение означает одинаковое число моль эквивалентов. Т.о. закон эквивалентов можно сформулировать иначе: число моль эквивалентов для всех веществ, участвующих в реакции, одинаково.   Рассмотрим реакцию взаимодействия гидроксида алюминия с серной кислотой: 2Al(OH)₃+3H₂SO₄= Al₂(SO₄)₃+6H₂O.

Закон кратных отношений гласит — Если два элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то массы одного из элементов, приходящиеся на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа.

Закон объемных отношений гласит, что при постоянном давлении и температуре объемы газов, вступающих в химическую реакцию, находятся в простых отношениях друг к другу и к объемам газообразных продуктов реакции, то есть отношение объемов, в которых газы участвуют в реакции, соответствует отношению небольших целых чисел.

В равных объемах газов (V) при одинаковых условиях (температуре Т и давлении Р) содержится одинаковое число молекул.

Следствие из закона Авогадро: один моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объем.

В частности, при нормальных условиях, т.е. при 0° С (273 К) и 101,3 кПа, объем 1 моля газа, равен 22,4 л. Этот объем называют молярным объемом газа V_m. 

15. В насыщенном растворе труднорастворимого сильного электролита произведение концентрации его ионов в степенях стехиометрических коэффициентов приданной температуре есть величина постоянная, называемая произведением растворимости (ПР). Произведение растворимости характеризует растворимость труднорастворимого электролита при данной температуре. Из двух однотипных солей, например, CaSO₄ с ПР = 2,5∙10^–5 и BaSO₄ с ПР = 1,1∙10^–10, большей растворимостью обладает та соль, у которой ПР больше. Растворение осадка происходит тогда, когда произведение концентраций ионов сделается меньше величины ПР электролита, т. Условие выпадения осадка будет [Ме2+][52-]>ПРМез.

16. Ионная связь, как правило, возникает между атомами типичных металлов и типичных неметаллов. Характерным свойством атомов металлов является то, что они легко отдают свои валентные электроны, тогда как атомы неметаллов способны легко их присоединять.

Так как ион может притягивать к себе ионы противоположного знака в любом направлении, ионная связь в отличие от ковалентной отличается ненаправленностью.

Взаимодействие друг с другом двух ионов противоположного знака не может привести к полной взаимной компенсации их силовых полей. Поэтому они могут притягивать и другие ионы противоположного знака, то есть ионная связь отличается ненасыщенностью.

16 ) Ионная связь — очень прочная химическая связь, образующаяся между атомами с большой разностью  электроотрицательностей, при которой общаяэлектронная пара полностью переходит к атому с большей электроотрицательностью.Это притяжение ионов как разноименно заряженных тел