- •Общая и неорганическая химия учебно-методическое пособие
- •Введение
- •Основные теории и законы химии
- •Часть I общая химия
- •1. Основные закономерности протекания химических процессов
- •1.1. Энергетика, направление и глубина протекания химических реакций. Химическое равновесие.
- •1.2. Окислительно-восстановительные реакции
- •1.2.1. Типы окислительно-восстановительных реакций.
- •1.2.2. Направление самопроизвольного протекания окислительно-восстановительных реакций
- •1.3. Учение о растворах
- •1.3.1.Растворимость газов
- •1.3.2. Коллигативные свойства растворов
- •1.3.3. Теория электролитической диссоциации.
- •1.3.4. Теория растворов сильных электролитов.
- •1.3.5. Равновесие между раствором и осадком малорастворимого сильного электролита.
- •1.3.6. Ионизация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. РН растворов сильных кислот и оснований.
- •1.3.7. Растворы слабых электролитов.
- •1.3.8. Теории кислот и оснований.
- •2. Строение вещества
- •2.1. Строение атома
- •2.1.1. Распределение электронов по орбиталям.
- •2.1.2 Периодический закон.
- •Основные характеристики атомов элементов.
- •Химическая связь.
- •Квантово-механическое описание химической связи.
- •2.2. Комплексные соединения
- •2.2.1. Международная (Женевская) номенклатура комплексных соединений
- •2.2.2. Классификация комплексных соединений.
- •2.2.3. Изомерия комплексных соединений.
- •2.2.4. Свойства комплексных соединений.
- •2.2.5. Образование комплексных соединений.
- •2.2.6. Разрушение комплексных соединений.
- •Часть II химия элементов
- •3.1. Водород
- •3.1.1 Вода как важнейшее соединение водорода.
- •4.1.1. Общая характеристика элементов iiiб группы.
- •4.1.2. Общая характеристика элементов ivб и vб групп.
- •Хром и его соединения.
- •Молибден и вольфрам.
- •4.2.3. Биологическая роль d-элементов VI группы и применение в медицине.
- •4.3.1. Марганец и его соединения.
- •4.4.1. Железо и его соединения.
- •4.4.2. Кобальт и никель.
- •4.4.3. Семейство платины (общая характеристика).
- •4.4.4. Биологическая роль d-элементов VIII группы и применение в медицине.
- •4.5.1. Медь и ее соединения.
- •4.5.2. Серебро и его соединения.
- •4.5.3. Золото и его соединения.
- •4.5.4. Биологическая роль d-элементов I группы и применение в медицине.
- •4.6.1. Цинк и его соединения.
- •4.6.2. Кадмий и его соединения.
- •4.6.4. Ртуть и ее соединения.
- •4.6.4. Биологическая роль d-элементов II группы и применение в медицине.
- •Бор и его соединения.
- •Алюминий и его соединения.
- •Биологическая роль р-элементов III группы и применение в медицине.
- •5.2.1. Углерод и его соединения.
- •5.2.2. Кремний.
- •5.2.3. Элементы подгруппы германия и их соединения.
- •5.2.4. Биологическая роль р-элементов IV группы и применение в медицине.
- •5.3.1. Азот и его соединения.
- •5.3.2. Фосфор и его соединения.
- •5.3.3. Химические свойства важнейших соединений мышьяка, сурьмы и висмута.
- •5.3.4. Биологическая роль р-элементов V группы и применение в медицине.
- •5.4.1. Кислород.
- •5.4.2. Сера и ее соединения.
- •5.4.3. Селен и теллур.
- •5.4.4. Биологическая роль р-элементов VI группы и применение в медицине.
- •5.5.1. Галогены и их соединения.
- •5.5.2. Биологическая роль р-элементов VII группы и применение в медицине.
- •Рекомендуемая литература Основная:
- •Дополнительная:
- •Содержание
Основные характеристики атомов элементов.
Радиус атома. В качестве единицы измерения радиуса атома удобно использовать пикометр (пм): 1 пм = 10~12 м. Эффективные радиусы атомов элементов периодически изменяются в зависимости от заряда их ядра и числа электронов. В каждом периоде наибольшим радиусом обладает атом элемента, стоящий в начале периода, т. е. атом щелочного металла. В периоде с возрастанием заряда ядра атомные радиусы уменьшаются вследствие увеличения сил взаимодействия электронов с ядром.
Относительной электроотрицателъностъю (ОЭО) атома элемента называют величину, характеризующую относительную способность атома элемента притягивать к себе общие электроны в молекуле.
Существуют разные способы определения ЭО (по Малликену, по Полингу), а ОЭО определяется отношением ОЭО = ЭО(X)/ЭО(Li), где ЭО(X) - электроотрицательность элемента X, ЭО(Li) - электроотрицательность лития, которая принята за единицу ЭО.
Наблюдаются следующие закономерности в изменении ОЭО: а) в пределах периода с увеличением заряда атомного ядра наблюдается увеличение ОЭО;
б) в группе ОЭО элементов уменьшается сверху вниз (самым сильным окислителем является фтор, а самым сильным восстановителем – франций).
Отмечается периодичность и для однотипных соединений. В периоде слева направо основные свойства оксидов и гидроксидов групп IA, ПА постепенно сменяются амфотерными и для соединений элементов групп VA-VIIA становятся кислотными. В группах А, кроме VIII, сверху вниз усиливается основный характер оксидов и гидроксидов, а их кислотные свойства ослабевают. Например: CsOH — более сильное основание, чем LiOH, а кислота НРО3 значительно слабее, чем HNO3. Для водных растворов бинарных соединений неметаллов с водородом типа HF, HC1, HBr, HI или Н2О, H2S, H2Se, H2Te кислотные свойства возрастают от HF к HI, а также от Н2О к Н2Те.В результате химических превращений атом элемента может присоединять электрон, превращаясь в анион.
Энергия ионизации (Еи) - это энергия отрыва электрона от атома элемента с образованием катиона: Э - е- Э+ (Еи, кДж/моль).
Еи является сложной функцией ряда свойств атома: заряда ядра, атомного радиуса и характера межэлектронного взаимодействия. При переходе от элемента к элементу в пределах периода, вследствие увеличения заряда ядер и уменьшения радиусов атомов, происходит увеличение Еи, достигающее максимума для атомов благородных газов, обладающих энергетически выгодной конфигурацией ns2np6. В пределах каждой группы А Еи уменьшается сверху вниз, в группах Б она увеличивается сверху вниз.
Энергия сродства к электрону (Еcр) – это энергия присоединения электрона атомом элемента с образованием аниона: Э + е- Э- (Еср, кДж/моль).
Еcр к электрону
а) возрастает у элементов в пределах периода слева направо; достигая максимальных значений у галогенов (табл. 1.3);
б) у элементов групп А уменьшается сверху вниз;
в) у элементов групп Б увеличивается сверху вниз (с возрастанием заряда ядра и незначительным увеличением радиуса их атомов).