
- •Р.Б. Николаева
- •Часть I Теоретические основы химии
- •Список принятых сокращений и условных обозначений1
- •Общие понятия химии
- •Химическая форма движения материи. Формула вещества
- •Вопросы к семинару
- •Эквивалент. Моль. Способы выражения состава раствора эквивалент
- •Количество вещества. Моль
- •Молярная масса
- •Способы выражения состава раствора
- •Парциальное давление газов в смеси
- •Вопросы к семинару
- •Основы химической термодинамики и кинетики
- •Термохимия. Энтропия. Энергия гиббса
- •Термохимия
- •Энтропия. Энергия гиббса
- •Вопросы к семинару
- •Равновесие. Принцип ле шателье
- •Движущая сила реакции. Константа равновесия
- •Сдвиг равновесия
- •Вопросы к семинару
- •Кинетика
- •Определение скорости реакции
- •Кинетическое уравнение
- •Влияние температуры и наличия катализатора на скорость процесса
- •Механизмы химических реакций
- •Равновесие с позиции кинетики
- •Вопросы к семинару
- •Электронное строение атома
- •Модели атомов
- •Характеристика квантовых чисел
- •Порядок заполнения орбиталей атомов электронами
- •Изменение основных характеристик атомов в периодах и подгруппах периодической таблицы.
- •Вопросы к семинару
- •Общая характеристика химической связи
- •Параметры химической связи
- •Типы химических связей и их свойства
- •Типы межмолекулярных связей
- •Вопросы к семинару
- •Метод валентных связей
- •Вопросы к семинару
- •Метод молекулярных орбиталей и метод гипервалентных связей
- •Метод молекулярных орбиталей
- •Метод гипервалентных связей
- •Вопросы к семинару
- •Растворимость. Пр. Тэд
- •Общая характеристика растворов
- •Растворимость
- •Теория электролитической диссоциации
- •Термодинамика растворения
- •Вопросы к семинару
- •Диссоциация, рн, буферные растворы. Теории кислот и оснований
- •Сильные и слабые электролиты. Степень и константа диссоциации
- •Ионное произведение воды. Водородный показатель. Индикаторы
- •Буферные растворы
- •Теории кислот и оснований
- •Вопросы к семинару
- •Гидролиз солей
- •Механизм гидролиза
- •Классификация солей по отношению к гидролизу
- •Степень и константа гидролиза
- •Влияние состава раствора на степень гидролиза
- •Гидролиз кислых и оснóвных солей
- •Особые случаи гидролиза
- •Вопросы к семинару
- •Овр. Электрохимия
- •Окислительно-восстановительные реакции
- •Степень окисления
- •Определение окислительно-восстановительных реакций
- •Двойной электрический слой
- •Стандартный окислительно-восстановительный потенциал
- •Формула нернста
- •Направление окислительно-восстановительных реакций
- •Потенциал разложения воды. Устойчивость ионов в водных растворах
- •Электрохимия
- •Гальванический элемент
- •Электролиз
- •Вопросы к семинару
- •Комплексные соединения. Химическая связь в комплексных соединениях
- •Определение комплексных соединений
- •Координационное число и координационная емкость
- •Химическая связь в комплексных соединениях
- •Основные положения мвс при рассмотрении комплексных соединений:
- •Теория кристаллического поля
- •Транс-влияние
- •Кинетическая устойчивость комплекса. Цис-эффект
- •Вопросы к семинару
- •Общие свойства растворов. Диаграммы состояния
- •Осмотическое давление
- •Давление пара над раствором
- •Диаграммы состояния общая характеристика
- •Однокомпонентная система
- •Двухкомпонентная бинарная система (жидкий раствор)
- •Изотонический коэффициент
- •Вопросы к семинару
- •Приложение. Связь констант скоростей и констант равновесия для многостадийных процессов
- •Список литературы
- •Содержание
Список литературы
Хомченко Г.П. Химия для подготовительного отделения вузов. – М.: Высшая школа, 1981.
Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 2002.
Угай Я.А. Общая химия. – М.: Высшая школа, 1989.
Развитие учения о валентности / под ред. В.И. Кузнецова. – М.: Химия,1977.
Свиридов В.В., Попкович Г.А., Васильева Г.И. Задачи, вопросы и упражнения по общей и неорганической химии. – Минск: Изд-во БГУ, 1984.
Гольбрайх З.Е. Сборник задач и упражнений по химии. – М.: Высшая школа, 1984
Николаева Р.Б. Практикум по неорганической химии : учебное пособие. Часть 1.
– Красноярск: Сибирский федеральынй университет, 2007. – http://liber.library.krasu.ru/ft/ft/_chem/0063594.pdf.
Николаева Р.Б. Неорганическая химия : учебное пособие. Часть 2. Химия элементов и их соединений. – Красноярск: Сибирский федеральный университет,
2007. – http://liber.library.krasu.ru/ft/ft/_chem/0069711.pdf
Николаева Р.Б. Химия : учебное пособие для учащихся 8-го класса. – Красноярск: Красноярский госуниверситет, 2006. - http://liber.library.krasu.ru/ft/ft/_chem/0112138.pdf.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
Полинг Л. Общая химия. – М.: Мир, 1974.
Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия. – М.: Мир, 1969. Ч.1,2,3.
Дей К., Селбин Д. Теоретическая неорганическая химия. – М.: Химия, 1969.
Бернард А. Теоретические основы неорганической химии. – М.: Мир, 1968.
Кемпбел Дж. Современная общая химия. – М.: Мир, 1975. Ч.1, 2 и 3.
Корольков Д.В. Основы неорганической химии. – М.: Просвещение, 1982.
Зайцев О.С. Общая химия. – М.: Высш. школа, 1983.
Карапетьянц М.Х. Введение в теорию химических процессов. – М.: Высш. школа, 1981.
Картмелл Э., Фоулс Г.В.А. Валентность и строение молекул. – М.: Химия, 1979.
Карапетьянц М.Х., Дракин Р.И. Общая и неорганическая химия. – М.: Химия, 1981.
Гринберг А.А. Введение в химию комплексных соединений. – М.: Химия, 1971.
Карапетьянц М.Х., Дракин Р.И. Строение вещества. – М.: Высшая школа, 1978.
Янсонс Э.Ю. Комплексные соединения. – М.: Высшая школа 1968.
Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. М.: Химия, 1975.
Крестов Г.А. Теоретические основы неорганической химии. – М.: Высшая школа, 1982.
Кузьменко Н.Е., Чуранов С.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Изд-во МГУ, 1977.
Металлохимия / под ред. Е.М.Соколовской, А.С. Гузей. – М.:Изд-во МГУ, 1986.
Общая химия / под ред. Е.М.Соколовской, Г.Д. Вдовиченко, Л.С. Гузей. – М.: Изд-во МГУ, 1980.
Содержание
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ1 3
1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ 3
1.1. ХИМИЧЕСКАЯ ФОРМА ДВИЖЕНИЯ МАТЕРИИ. ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА 4
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 7
1.2. ЭКВИВАЛЕНТ. МОЛЬ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРА 9
ЭКВИВАЛЕНТ 9
КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА. МОЛЬ 11
МОЛЯРНАЯ МАССА 12
СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРА 13
ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ГАЗОВ В СМЕСИ 14
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 14
2. ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ И КИНЕТИКИ 16
2.1. ТЕРМОХИМИЯ. ЭНТРОПИЯ. ЭНЕРГИЯ ГИББСА 16
ТЕРМОХИМИЯ 16
ЭНТРОПИЯ. ЭНЕРГИЯ ГИББСА 20
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 23
2.2. РАВНОВЕСИЕ. ПРИНЦИП ЛЕ ШАТЕЛЬЕ 24
ДВИЖУЩАЯ СИЛА РЕАКЦИИ. КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ 25
СДВИГ РАВНОВЕСИЯ 29
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 31
2.3. КИНЕТИКА 32
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ 32
КИНЕТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ 32
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И НАЛИЧИЯ КАТАЛИЗАТОРА НА СКОРОСТЬ ПРОЦЕССА 34
МЕХАНИЗМЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 35
РАВНОВЕСИЕ С ПОЗИЦИИ КИНЕТИКИ 36
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 38
3. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМА 39
3.1. МОДЕЛИ АТОМОВ 40
3.2. ХАРАКТЕРИСТИКА КВАНТОВЫХ ЧИСЕЛ 42
3.3. ПОРЯДОК ЗАПОЛНЕНИЯ ОРБИТАЛЕЙ АТОМОВ ЭЛЕКТРОНАМИ 43
3.4. ИЗМЕНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АТОМОВ В ПЕРИОДАХ И ПОДГРУППАХ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ. 44
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 45
4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ 47
4.1. ПАРАМЕТРЫ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ 47
4.2. ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ И ИХ СВОЙСТВА 48
4.3. ТИПЫ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ СВЯЗЕЙ 50
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 51
5. МЕТОД ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ 52
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 56
6. МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ И МЕТОД ГИПЕРВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ 58
6.1. МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ 58
6.2. МЕТОД ГИПЕРВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ 61
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 62
7. РАСТВОРИМОСТЬ. ПР. ТЭД 63
7.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТВОРОВ 63
7.2. РАСТВОРИМОСТЬ 64
7.3. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ 65
7.4. ТЕРМОДИНАМИКА РАСТВОРЕНИЯ 66
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 70
8. ДИССОЦИАЦИЯ, РН, БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ. ТЕОРИИ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ 73
8.1. СИЛЬНЫЕ И СЛАБЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ. СТЕПЕНЬ И КОНСТАНТА ДИССОЦИАЦИИ 73
8.2. ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ. ИНДИКАТОРЫ 75
8.3. БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ 77
8.4. ТЕОРИИ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ 79
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 81
9. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ 82
9.1. МЕХАНИЗМ ГИДРОЛИЗА 82
9.2. КЛАССИФИКАЦИЯ СОЛЕЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К ГИДРОЛИЗУ 84
9.3. СТЕПЕНЬ И КОНСТАНТА ГИДРОЛИЗА 85
9.4. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА РАСТВОРА НА СТЕПЕНЬ ГИДРОЛИЗА 87
9.5. ГИДРОЛИЗ КИСЛЫХ И ОСНÓВНЫХ СОЛЕЙ 89
9.6. ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ГИДРОЛИЗА 90
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 90
10. ОВР. ЭЛЕКТРОХИМИЯ 92
10.1. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ 92
СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ 92
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ 93
ДВОЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЛОЙ 94
СТАНДАРТНЫЙ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ 96
ФОРМУЛА НЕРНСТА 97
НАПРАВЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ 99
ПОТЕНЦИАЛ РАЗЛОЖЕНИЯ ВОДЫ. УСТОЙЧИВОСТЬ ИОНОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ 100
10.2. ЭЛЕКТРОХИМИЯ 101
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ 101
ЭЛЕКТРОЛИЗ 104
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 107
11. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ 109
11.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 109
11.2. КООРДИНАЦИОННОЕ ЧИСЛО И КООРДИНАЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ 111
11.3. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ 113
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МВС ПРИ РАССМОТРЕНИИ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ: 113
ТЕОРИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ПОЛЯ 114
ТРАНС-ВЛИЯНИЕ 116
КИНЕТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ КОМПЛЕКСА. ЦИС-ЭФФЕКТ 117
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 118
12. ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ 120
12.1. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ 120
12.2. ДАВЛЕНИЕ ПАРА НАД РАСТВОРОМ 121
12.3. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ 121
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 121
ОДНОКОМПОНЕНТНАЯ СИСТЕМА 122
ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ БИНАРНАЯ СИСТЕМА (ЖИДКИЙ РАСТВОР) 123
12.4. ИЗОТОНИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ 124
ВОПРОСЫ К СЕМИНАРУ 125
ПРИЛОЖЕНИЕ. СВЯЗЬ КОНСТАНТ СКОРОСТЕЙ И КОНСТАНТ РАВНОВЕСИЯ ДЛЯ МНОГОСТАДИЙНЫХ ПРОЦЕССОВ 126
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 130
1 В современной химии слова «соединения» и «вещества» (в том числе простые) - синонимы.
2 Джоуль (Дж) – это единица энергии, равной p·V, где p – давление, выраженное в паскалях (1 Па=1 кг/(м·с2)), а V – объем в м3. В химии V чаще измеряют в литрах (л), но тогда p нужно брать в килопаскалях (кПа). Чтобы выразить энергию через другие единицы, используют соотношения: 1 кал=4,18 Дж, 1 эВ=1,69·10-19 Дж (1 эВ – это энергия, которую приобретает 1 электрон, проходя разность потенциалов в 1 В).
Понятие «моль» объясняется в главе 1.2.
3 Фаза – это гомогенная (однородная) часть гетерогенной (неоднородной) системы, ограниченная поверхностью раздела. 2
Промежуточное положение по энергии (20-40 кДж/моль) занимает так называемая водородная связь (H-связь) – читается «аш связь» – это особый тип связи, который осуществляется между водородом одной молекулы и достаточно электроотрицательным элементом (F, O, N) другой молекулы. Отметим, что энергия симметричной H-связи H-F-H равна 168 кДж/моль.
4 Длина связи – это расстояние между ядрами атомов, образующих данную связь (см. главу 4.1).
5 Структруные единицы – это частицы (атомы или группы атомов), находящиеся в узлах кристаллической решетки вещества.
6 Элемент – это вид атомов, имеющих одинаковый заряд ядра.
7 В данном случае имеется в виду не только соотношение вкладов ХС и ММС в построение решетки вещества или тип этих ХС и ММС (см. ниже), но и характер взаимного расположения структурных единиц в решетке соединения относительно друг друга.
8 СИ (SI), значит: System International, т.е. система интернациональная.
9 Используют также кратную единицу количества вещества (киломоль) и дольные единицы (миллимоль, микромоль).
10 Если термин «моль» стоит после числа, то он не склоняется.
11 Основной единицей массы является кг, а кг/моль служит производной единицей (молярной массы), следовательно, г/моль – дольная производная единица.
12 Различают пять основных агрегатных состояний (твердое, жидкое, газообразное, холодная плазма и горячая плазма) и два промежуточных (жидкие кристаллы и аморфные вещества).
13 Если молярная концентрация выражена через моли эквивалентов, то при названии концентрации используют термин «нормальный».
14 И другие виды энергии в конечном итоге переходят в тепловую.
15 Быть функцией пути процесса – это значит зависеть от этого пути, т.е. от того, каким образом изменяются параметры системы (давление, температура, объем и химический состав) при осуществлении процесса.
16 Буква r – начальная в англ. слове «reaction», что значит «реакция».
17 Аналогично величина Q при V=const.
18 В химии часто используется единица давления – атмосфера, и при стандартных условиях: р=1 атм.
(760 мм ртутного столба).
19 Буква f – начальная в англ. слове «formation», что значит «образование».
20 Здесь и далее значение стандартной температуры опущено для упрощения записи.
21 От греческого «эн» – в и «тропе» – превращение.
22 Второе начало термодинамики – см. гл.2.2.
23 Постоянная Больцмана устанавливает связь между микроскопическими динамическими явлениями и макрохарактеристикой состояния большого количества частиц.
24 Стандартные значения S рассчитанны для одного моля каждого вещества, находящегося в наиболее устойчивом его состоянии, при p=1 атм. и T=298К.
25 Очевидно, что стандартные значения активностей (а) (см. гл.2.2) всех реагирующих частиц (а именно: ai=1 моль/л) могут соблюдаться лишь в первый момент процесса. Иногда вместо активностей газообразных веществ берут парциальные давления (их стандартные значения равны 101325 Па или 1 атм. по каждому газу).
26 Изменение термодинамических величин в ходе процесса для случая 4 главы 2.1 рассмотрите самостоятельно по аналогии.
27 Напоминаем, что величина ∆G0 постоянна для данной реакции при данной температуре – гл. 2.1.
28 Напоминаем: если реакция термодинамически обусловлена (а мы рассматриваем именно этот случай), то ∆G0<0 (см. главу 2.1).
29 С точки зрения современных понятий «действующая масса» - это и есть активность.
30 Мы не рассматриваем сверхвысокие давления, которые влияют на активности веществ даже в конденсированном состоянии.
31 В случае многостадийного процесса имеется в виду лимитирующая его стадия.
32 А также для лимитирующей стадии реакции в случае многостадийных процессов. Для последних иногда используют формально-кинетические уравнения, т.е. записанные по суммарному уравнению многостадийного процесса, что может оказаться очень грубым приближением – см. приложение.
33 Здесь, как и в формуле (6), активности выражены в относительных единицах и потому безразмерны. Кроме того, кинетическое уравнение, как и выражение КC, может быть записано через концентрации, но тогда оно не является строгим, т.к. не учитывает «постороннее» межчастичное взаимодействие. 4
Влияние природы веществ - это значит, что для каждой реакции свое значение k.
34 Время его существования – порядка 10-12 с.
35 Реакция называется автокаталитической, если ее продукт является катализатором данной реакции.
36 Вывод аналогичной формулы в случае многостадийного процесса см. в приложении 1. 2
И наоборот.
37 Подробнее см. [9].
38 То есть электрон рассматривается лишь как материальная частица, а его движение как механическое перемещение.
39 Квантовая теория предложена М. Планком в 1900 г.
40 Это уравнение является для микромира тем же, что и закон Ньютона для макротел
41 Точные квантово-химические расчеты проведены лишь для одноэлектронных систем: атома водорода и ионизированных частиц He+, Li2+ и т.п.
42 Значение спина выражено в единицах равных h/2π.
43 Именно от того, на какую орбиталь садится электрон при переходе в таблице Менделеева от предыдущего элемента к данному, различают: s-, p-, d- и f-элементы.
44 «Провалы» наблюдаются и у некоторых других d-элементов, а в случае атома палладия имеет место даже «двойной провал», т.е. переход двух электронов с 5s-орбитали на 4d-подуровень [8].
45 Стремление атомов к симметричной конфигурации объясняется тем, что сферическое поле положительно заряженного ядра создает условия для симметричного (шарового) распределения электронной плотности в атоме. Поэтому-то s-орбитали имеют сферическую форму и, как следствие, они (через проявление межэлектронного отталкивания) «диктуют» («помогая» ядру) аналогичное распределение электронной плотности на других подуровнях.
Отметим, что именно отклонение от шаровой симметрии в случае p-, d- (и т.д.) орбиталей делает их более высокими по энергии, по сравнению с s-орбиталью данного уровня. Однако совокупность всех орбиталей каждого подуровня близка к шаровой симметрии; и стремление к ней обеспечивает «провалы» электронов, а также является еще одной причиной для выполнения правила Гунда.
46 Полинг при создании шкалы относительных значений Э.О. элементов электроотрицательность лития принял равной единице, Э.О. фтора – четырем, таким образом, Э.О. каждого элемента 2-го периода отличается от Э.О. соседних элементов на 0,5.
47 Это определение первого потенциала ионизации атома; второй потенциал – это энергия, необходимая для отрыва наиболее слабо связанного электрона от атома, имеющего заряд (+1); и т.д.
48 Эффективный радиус рассчитывается, исходя из минимального расстояния между атомами в кристаллической решетке вещества.
49 Чем меньше атомные радиусы, тем, во-первых, выше электронная плотность, в том числе и в области перекрывания, а во-вторых, меньше расстояние от области перекрывания до ядер.
50 Эти величины значительно отличаются от степеней окисления атомов в данном соединении (соответственно +1 и -1), т.к. степень окисления – формальная величина, которую рассчитывают, исходя из предположения, что все сложные вещества построены из ионов (подробнее см. глава 10.1). Однако, даже в наиболее ионном соединении – фториде цезия, эффективный заряд на атомах равен не единице, а +0,93 и –0,93 соответственно. 2 Значение Э.О.(H)=2,1, Э.О.(М)≤1,8, а Э.О.(ЩМ)≤1 (по шкале Полинга) [2].
51 От латинского «disparsio» - рассеивание, отклонение от среднего.
52 Это связь между двумя атомами (т.е. двумя центрами) осуществляемая с помощью двух электронов.
53 Чем более симметрична многоатомная молекула, тем в большей степени делокализованы в ней ХС, и значит, тем менее она соответствует данной модели. 3 В индексации указаны перекрывающиеся орбитали.
54 Более строго ВС – это сумма порядков связей, рассчитанных с помощью методов квантовой химии, в частности, методом молекулярных орбиталей (см. ниже).
55 В данном случае имеется в виду химическая связь, как двухцентровое двухэлектронное образование (т.е. или одно σ- или одно π-перекрывание), в отличие от понятия ХС как совокупности указанных перекрываний, между данными двумя атомами, когда говорят о двух- (или более) кратной связи.
56 Графическая формула диборана (B2H6) приведена в разделе 6.2.
57 Таким образом, атом серы образуют 4σ- и 4π-перекрывания, т.е. ЧС равно 8.
58 Заряд (+1) протона, присоединяемого к молекуле NH3, тоже равномерно распределяется между всеми четырьмя атомами водорода в катионе NH4+.
59 Аналогичная энергетическая диаграмма получается и для H-связи (например, F-H-F), образуемой перекрыванием пустой s-орбитали H+ и двухэлектронных p-орбиталей двух атомов 2-го элемента (в нашем примере, анионов фтора).
60 Изоэлектронными называются системы, имеющие в сумме одинаковое количество электронов всех атомов, входящих в каждую из систем.
61 Основоположником ТЭД является С. Аррениус (1857 г.).
62 Такую диссоциацию называют также ионизацией, а обратный процесс – молизацией.
63 Аналогично происходит в воде распад на ионы (хотя бы частично) молекул электролита, имеющего молекулярную структуру. Рассмотрите этот вариант самостоятельно на примере растворения газа HCl в воде.
64 Эффективный заряд равен отношению заряда иона к его радиусу.
65 Поскольку знаменатель в выражении Ka для данной системы равен единице (см. главу 2.2).
66 Подчеркнем, что при достаточно большой концентрации «постороннего» электролита (для каждой системы имеется свой предел) за счет связывания свободной воды ионами этого электролита в гидраты и, как следствие, роста коэффициентов активности ионов в растворе, происходит снижение растворимости осадка, т.е. процесс его «высаливания».
67 Концентрацию частиц равновесной системы обозначают формулой частицы, заключенной в квадратные скобки.
68 Катионы кислот (H+) с NH3 образуют NH4+, т.е. увеличивают концентрацию катионов растворителя. 2 Анионы оснований (OH-), связывая катионы NH4+ в молекулы слабого электролита NH3·H2O, смещают равновесие автоионизации NH3 вправо, в результате чего увеличивается концентрация амид-ионов (NH2-), т.е. анионов растворителя.
69 В более широком смысле гидролиз – это реакция обменного взаимодействия между любым веществом и водой. Так, помимо солей гидролизу подвергаются вещества с ковалентной связью: галогенангидриды (например, РI3), перкарбиды (СаС2), многие органические вещества (сложные эфиры, углеводы, жиры, белки и др.). Эти реакции широко используются в химической практике, а также играют важную роль в процессах жизнедеятельности животных и растительных организмов. 2 Гидролиз соли – это реакция обратная нейтрализации.
70 Для достаточно концентрированных растворов, в которых значительна доля ионных ассоциатов, расчетная формула константы обменного процесса должна включать и Кd этих ассоциатов.
71 Так, αг(Na2CO3) в 0,1М растворе равна 2,7%, а в 0,001М – 34%.
72 Название «редокс» образовалось из первых букв английских слов: «reduction» – «уменьшение», «oxidation» – «окисление».
73 Отметим, что поверхностный слой жидкой фазы состоит из плотной (по заряду) части (толщина 10-8 см), сформированной под действием электростатического притяжения заряда поверхности металла, и
74 Н.Н. Бекетов составлял ряд напряжений эмпирически: путем вытеснения одних металлов из их соединений другими.
75 Эта формула аналогична формуле (4) для полной реакции (глава 2.2).
76 Как и ∆G0 в формуле (4), E0 в формуле Нернста постоянная величина при данной температуре для данной полуреакции.
77 F- величина заряда одного моля электронов, иначе говоря, это количество электричества, которое выделяет при электролизе 1 моль эквивалентов вещества на электродах; соответствует 26,8 А-ч (ампер-часам).
78 Влияние T на величину E аналогично ее влиянию на величину G (глава 2.2) и осуществляется через изменение значения E0 и второго слагаемого в формуле Нернста.
79 Иногда первая из указанных фаз находится в жидком состоянии, как, например, в ртутном электроде.
80 Электролитический ключ – это П-образная трубка, заполненная раствором электролита, чаще раствором KCl.
81 Исключение составляют фторид-ионы, поскольку E0(F2/F-)=2,87 В, что значительно выше, чем потенциал окисления воды даже в кислой среде (1,23 В).
82 Термин «комплекс» произошел от латинского «complex» – сложный.
83 В литературе (в соответствии с рекомендацией ИЮПАК) чаще используют константы образования комплексов или константы их устойчивости (Куст.); очевидно, Куст. = 1/Кнест..
84 На современном языке главные валентности проявляются при образовании связей по обменному механизму, а побочные – по донорно-акцепторному.
85 Эта теория впервые была применена в 1930 г. американскими физиками Х.А. Бете и Д.Ван Флеком для объяснения свойств кристаллов, отсюда ее название.
86 За счет большего электростатического взаимодействия ц.а. с лигандами.
87 Способность орбиталей к деформации тем выше, чем больше радиус атома и чем сильнее проявляется в нем эффект ЭЯНЭУ (гл. 3.4), т.е. чем больше номер периода элемента в таблице Менделеева. 3 В зависимости от природы ц.а. этот ряд может нарушаться, в частности, гидроксид-ион может стоять правее фторид-иона.
88 Такое упрочнение комплекса называется энергией стабилизиции кристаллическим полем (ЭСКП).
89 При π-дативной связи донором электронной пары является ц.а.
90 Диффузией называется самопроизвольное выравнивание концентраций в результате теплового движения частиц.
91 Например, при отрицательной гидратации ионов соли (глава 7.4) может быть наоборот.
92 Условием равновесия, а потому и условием плавления твердого тела вещества при нагревании, является равенство давления пара над его твердой фазой и над жидкой.
93 Здесь, как способ выражения концентрации раствора, используется моляльность (см. главу 1.2), т.к., напоминаем, ее значение не зависит от температуры (в отличие от С).
94 Объясните, почему в этой формуле стоит не «=», а «≈» ?