Лекція 1

Тема. Основні хімічні поняття, закони хімії та класи неорганічних сполук.

План лекції

1. Основні хімічні поняття: атом, молекула, елемент, речовина, еквівалент, атомна і молекулярна маса, хімічна реакція.

2. Основні закони хімії: закон збереження маси речовини, сталості складу, еквівалентів, кратних та об’ємних відношень і закон Авогадро.

3. Основні класи неорганічних сполук: оксиди, кислоти, основи, солі їх класифікація та хімічні властивості.

Література

1. Голубєв А.В., Лисін В.І., Коваленко, Тарасенко Г.В, Хімія. - К.: Кондор, 2013 стр. 18-29

2. Цвєткова Л.Б. Неорганічна хімія: теорії і задачі. Львів: «Магнолія», 2013. § 1.1; 2.1-2.5; 7.1-7.4.

3. Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. - К.:Ірпінь, 2004 § 1.2- 1.4

Зміст лекції:

1. Основні хімічні поняття: атом, молекула, елемент, речовина, еквівалент, атомна і молекулярна маса, хімічна реакція.

При вивчені нової дисципліни «Загальна та неорганічна хімія» нам потрібно повернутися до шкільної парти та пригадати, основні хімічні поняття, розуміння яких допоможе Вам при подальшому вивчені дисципліни. Хімія – це наука про перетворення речовин. Вона вивчає склад і будову речовин, залежність властивостей речовин від їх складу і будови, умови і шляхи перетворення одних речовин в інші. Знаючи хімічні поняття можна з легкістю зрозуміти ті основні закономірності, які протікають під час хімічних реакцій, процесів та методи ідентифікації та нейтралізації хімічних речовин. Знання, отриманні на нашому курсі допоможуть Вам у майбутньому з легкістю справлятися із труднощами, які виникають у хімічному та радіаційному контролі.

Розпочнемо вивчення дисципліни з розділу «Атомно-молекулярне вчення».

Атом – найменша хімічно неподільна електронейтральна частинка матерії, що складається з позитивно зарядженого ядра й негативно заряджених електронів і є носієм хімічних властивостей елемента.

Молекула – найменша частинка речовини, яка має сталий склад і зберігає її хімічні властивості.

Атомна (молекулярна) маса A_r (M_r) – значення маси атома (молекули), виражене в атомних одиницях маси. 1 атомна одиниця маси /а.о.м./ дорівнює ¹/₁₂ частини маси атома ізотопу Карбону ¹²С і становить 1,66 · 10^–24 г.

Молекулярна маса конкретної речовини дорівнює сумі мас атомів усіх елементів, що входять до складу молекули.

Елемент – тип атомів, що мають однакові хімічні властивості, однакове протонне число й певне середнє значення атомної маси.

Валентність – здатність атома утворювати хімічний зв'язок. За одиницю валентності приймають один хімічний зв'язок, що здатний утворити атом Гідрогену.

Ступінь окиснення – умовний заряд, що має елемент в йонній сполуці чи мав би в ковалентній сполуці, якби загальна електронна пара була б цілком зміщена до більш електронегативного елемента.

Моль – кількість речовини, що містить 6,02 · 10²³ структурних одиниць (атомів, молекул, йонів, електронів і т. ін.). Маса 1 моль даної речовини називається її молярною масою. Вона вимірюється в г/моль і позначається буквою «М». Молярну масу знаходять, як відношення маси речовини до її кількості:

M = , г/моль.

Наприклад, молярна маса сульфатної кислоти М(Н₂SO₄) = 98 г/моль.

Еквівалент (Е) – масова кількість речовини, що взаємодіє з одним атомом чи йоном Гідрогену чи заміщає таку його кількість у хімічних реакціях. Еквівалент може дорівнювати (або бути меншим) відповідній формульній одиниці речовини, що бере участь у конкретній реакції. Число, що вказує на частину формульної одиниці речовини, еквівалентну одному йону Гідрогену (або одному електрону) в певній реакції, називають фактором еквівалентності. Еквівалент речовини залежить від того, в якій конкретно реакції бере участь ця речовина.

Масу 1 моль еквівалентів речовини називають молярною масою еквівалентів речовини (М_Е).

Молярні маси еквівалентів простих речовин розраховують за формулою:

М_Е = , (г/моль).

Наприклад: М_Е(Н₂) = 1 г/моль, М_Е(О₂) = 8 г/моль.

Молярні маси еквівалентів складних речовин.

Молярна маса еквівалентів кислоти (М_ЕК) – відношення молекулярної маси кислоти до основності, яка визначається кількістю атомів Гідрогену, що беруть участь у реакції:

М_ЕК = , (г/моль).

Молярна маса еквівалентів основи (М_ЕО) – відношення молекулярної маси основи до кислотності, яка визначається кількістю гідроксогруп, що вступають у реакцію:

М_ЕО = , (г/моль).

Молярна маса еквівалентів солі (М_ЕС) – відношення молекулярної маси солі до добутка кількості атомів металу, що вступають у реакцію, на їх валентність:

М_ЕС = , (г/моль).

Молярна маса еквівалентів оксиду (М_ЕОк) знаходиться аналогічно до молярної маси еквівалентів солі або як сума молярних мас еквівалентів елемента і Оксигену:

М_ЕОк = , (г/моль).

Для газоподібних речовин користуються молярними об'ємами еквівалентів (V_Е). V_Е(Н₂) = 11,2 л/моль, V_Е(О₂) = 5,6 л/моль, V_Е(Сl₂) = 11,2 л/моль.

Окисний еквівалент – відношення молекулярної маси окисника до кількості електронів, що він приймає в даній окисно-відновній реакції. Відновний еквівалент – відношення молекулярної маси відновника до кількості електронів, що віддані в даній реакції.

Електрохімічний еквівалент – відношення хімічного еквівалента речовини, що виділилася на електроді, до сталої Фарадея (F).

Висновок: Знаючи основні поняття хімії, та вміння їх використовувати допоможе нам при подальшому вивчені дисципліни.