235

Е.Г. Коробейникова, А.П. Чуприян, В.Р. Малинин,

Г.К. Ивахнюк, Н.Ю. Кожевникова

КУРС ХИМИИ

Учебник

Санкт-Петербург

2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

РАЗДЕЛ I. ВВЕДЕНИЕ В ОБЩУЮ ХИМИЮ

Тема 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ ……… 10

1.1. Основные понятия химии ……………………………………………. 13

1.2. Типы химических реакций …………………………………………… 18

1.3. Стехиометрические законы химии ………………………………….. 19

Тема 2. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

И СТРОЕНИЕ АТОМА …………………………………… 24

2.1. История открытия Периодического закона …………………………. 24

2.2. Структура периодической системы элементов ……………………… 27

2.3. Строение атома ………………………………………………………… 28

2.4. Понятие периодичности ………………………………………………. 34

Тема 3. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

МОЛЕКУЛ …………………………………………………… 37

3.1. Ионная связь ……………………………………………………………. 38

3.2. Ковалентная связь ……………………………………………………… 39

3.3. Металлическая связь …………………………………………………… 41

3.4. Водородная связь ……………………………………………………….. 42

3.5. Межмолекулярные взаимодействия …………………………………… 43

3.6. Строение газов, жидкостей и твердых тел …………………………….. 45

3.7. Типы кристаллических решеток ……………………………………….. 47

Тема 4.Физико-химические и пожароопасные

СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАВНЫХ ПОДГРУПП

И ИХ СОЕДИНЕНИЙ ……………………………………….. 51

4.1. Пожарная опасность металлов …………………………………………. 53

4.2. Характеристика элементов главных подгрупп и их соединений …….. 55

4.2.1. I группа (подгруппа IА). Щелочные металлы ………………… 55

4.2.2. VII группа (подгруппа VII А). Галогены (солероды) ………… 58

4.2.3. VI группа (подгруппа VI А).

Кислород и халькогены (рождающие медь) …………………... 61

4.2.4. V группа (подгруппа V А). Подгруппа азота ………………….. 64

4.2.5. IV группа (подгруппа IV А). Подгруппа углерода ……………. 68

4.2.6. III группа (подгруппа III А). Подгруппа алюминия …………… 71

4.2.7. II группа (подгруппа II А). Щелочноземельные металлы …….. 73

4.2.8. VIII группа (подгруппа VIII А). Инертные газы ………………. 75

4.2.9. Водород …………………………………………………………… 76

Тема 5. Основы радиохимии …………………………………. 77

5.1. Краткая история открытия радиоактивности …………………………... 79

5.2. Типы ионизирующего излучения ……………………………………….. 80

5.3. Обнаружение и измерение радиоактивности …………………………... 82

5.4. Устойчивые и неустойчивые изотопы ………………………………….. 82

5.5. Скорость радиоактивного распада. Период полураспада ……………… 83

5.6. Естественная радиоактивность ………………………………………….. 85

5.7. Искусственные превращения ……………………………………………. 85

5.8. Типы ядерных реакций ………………………………………………….. 87

5.8.1. Цепная реакция деления ядер ………………………………….. 87

5.8.2. Ядерный синтез ………………………………………………….. 88

5.8.3. Трансурановые элементы ……………………………………….. 89

5.9. Применение изотопов ……………………………………………………. 89

5.9.1. Определение возраста образцов с помощью радиоуглерода …. 90

5.10. Практическое использование ядерной энергии.

Ядерные реакторы ………………………………………………………. 90

5.11. Радиоактивные отходы и их переработка ……………………………... 92

Раздел II основные закономерности протекания химических процессов

Тема 6. Химическая термодинамика…………………….. 93

6.1. Основы термохимии …………………………………………………….. 94

6.1.1. Основные понятия термодинамики ………………………………….. 94

6.1.2. Первый закон термодинамики. Понятие энтальпии …………. 96

6.1.3. Термохимические уравнения. Стандартные энтальпии

образования и горения ………………………………………….. 99

6.1.4. Законы термохимии …………………………………………….. 100

6.1.5. Измерение тепловых эффектов реакций ………………………. 102

6.2. Направленность химических процессов ……………………………….. 103

6.2.1. Обратимые и необратимые процессы …………………………. 103

6.2.2. Энтропия – мера неупорядоченности системы ……………….. 104

6.2.3. Энергия Гиббса – критерий возможности

протекания процесса …………………………………………… 107

6.2.4. Расчеты с использованием

термодинамических функций состояния ……………………… 108

Тема 7. Химическая кинетика и равновесие ………… 108

7.1. Скорость химической реакции ………………………………………….. 109

7.2. Факторы, влияющие на скорость реакции ………………………………110

7.2.1. Влияние концентрации реагентов на скорость реакции ……… 110

7.2.2. Влияние температуры на скорость реакции ……………………113

7.2.3. Влияние катализатора на скорость реакции ……………………116

7.3. Типы сложных реакций …………………………………………………..120

7.4. Обратимые реакции. Химическое равновесие ………………………….123

7.5. Факторы, влияющие на химическое равновесие.

Принцип Ле Шателье ……………………………………………………. 124

7.5.1. Влияние температуры на смещение равновесия ……………… 125

7.5.2. Влияние концентраций реагирующих веществ на

смещение равновесия …………………………………………… 127

7.5.3. Влияние давления на смещение равновесия ………………….. 127

7.5.4. Влияние катализатора на смещение равновесия ……………… 128

7.5.6. Принцип Ле Шателье и управление химическими

процессами ………………………………………………………. 129