- •15.03.04 (220700.62) «Автоматизация технологических процессов и производств», 09.03.01 (230100.62) «Информатика и вычислительная техника»
- •Классы и номенклатура химических неорганических соединений………………………………………………………………………….3
- •2. Электронная структура атомов и периодическая система элементов………………………………………………………………………………...….9
- •1. Классы и номенклатура химических неорганических соединений
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. КлассификациЯ неорганических веществ
- •1.3. Бинарные соединения
- •1.4. Многоэлементные соединения
- •1.4.1. Кислоты
- •1.4.2.Основания
- •1.4.3. Соли
- •1.5. Способы получения химических соединений
- •1.5.2. Способы получения кислот
- •1.5.3. Способы получения солей
- •2. Электронная структура атомов и периодическая система элементов
- •2.1. Строение атома
- •Ядро и электронная оболочка атома
- •2.1.2. Строение ядра атома
- •2.1.3.Нуклиды, изотопы, массовое число
- •Строение электронной оболочки атома. Энергетические уровни
- •2.2. Квантово - механическое объяснение строения атома
- •2.2.1. Орбитальная модель атома
- •2.2.2. Орбитали с s, p , d - и f -электронами
- •Энергетические уровни, подуровни и орбитали многоэлектронного атома
- •2.3. Периодический закон и Периодическая система элементов
- •3. Химическая связь и химические соединения
- •4.Классификация химических реакций
- •4.1.Ионные реакции
- •4.2. Окислительно-восстановительные реакции.
- •4.2.1. Основные понятия и определения
- •4.2.2. Важнейшие окислители.
- •2) Кислоты и их соли.
- •4.2.3. Окислительно-восстановительная двойственность
- •4.2.4. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса
- •Растворы.
- •Способы выражения содержания растворенного вещества в растворе.
- •6. Химическая термодинамика и химическая кинетика.
- •6.1. Первое начало термодинамики. Энтальпия
- •6.2. Второе начало термодинамики. Энтропия
- •6.3. Энергия гиббса. Направление процесса
- •7. Электрохимия
- •Электродные потенциалы
- •7.2. Гальванические элементы
- •Aox и a red — активности соответственно окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции
- •7.3. Электролиз. Различие гальванического элемента и электролизера
- •7.4. Электролиз в водном растворе
- •Коллоидная химия
- •8.1. Дисперсные системы
- •Классификация дисперсных систем в зависимости от размера частиц дисперсной фазы
- •2) Наиболее общая классификация дисперсных систем основана на различии в агрегатном состоянии дисперсионной среды и дисперсной фазы.
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсионной среды и дисперсной фазы.
- •8.2. Лиофильные и лиофобные системы
- •8.3.Суспензии, золи. Гели
- •8.4. Методы исследования дисперсных систем
- •9. Высокомолекулярные соединния
- •Природные полимеры
- •Физические состояния полимеров
1.2. КлассификациЯ неорганических веществ
Неорганические вещества разделяют на классы по следующим признакам.
по составу: - бинарные (двухэлементные) соединения,
- многоэлементные соединения;
- кислородсодержащие соединения,
- азотсодержащие соединения и т.д.
По функциональным признакам (по функциям, которые химические соединения осуществляют в химических реакциях):
- кислотно-основные функции,
- окислительно-восстановительные функции и т.д.
1.3. Бинарные соединения
Простейшие бинарные соединения состоят из атомов двух элементов. К важнейшим бинарным соединениям относятся соединения элементов:
с кислородом – оксиды,
галогенами (F, Cl, Br, I) - галогениды или галиды,
азотом – нитриды,
углеродом – карбиды,
соединения металлических элементов с водородом – гидриды.
Бинарные соединения элементов с серой называют сульфиды, селеном – селениды, теллуром – теллуриды, фосфором – фосфориды, мышьяком – арсениды, сурьмой – стибиды, кремнием – силициды.
По функциональным признакам оксиды подразделяются на:
солеобразующие (Ia-основные, Ib–кислотные, Ic- амфотерные) оксиды;
несолеобразующие оксиды.
Ia. Основными называют оксиды, взаимодействующие с кислотами (или с кислотными оксидами) с образованием солей. Например:
CaO+ 2HCl=CaCl2+H2O.
Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, основные оксиды образуют основания. Например, CaO+ H2O=Ca(OH) 2.
Ib. Кислотными называют оксиды, взаимодействующие с основаниями ( или основными оксидами) с образованием солей. Например:
CO2 + Ca(OH) 2=CaCO 3 +H 2O.
Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, кислотные оксиды образуют кислоты. Например, SO3+ H2O=H2SO4.
Один из способов получения кислотных оксидов – отнятие воды от соответствующих кислот. Поэтому иногда кислотные оксиды называют ангидридами кислот.
Ic. Амфотерными называют оксиды, образующие соли при взаимодействии, как с кислотами, так и с основаниями. Например:
ZnO+2HCl=ZnCl2 +H 2O;
ZnO+NaOH+H 2O=Na2Zn(OH)4.
К амфотерным оксидам, кроме ZnO, относятся, например, Al2O3, PbO2 , Cr2O3 , SnO, SnO2.
II. Несолеобразующие оксиды не способны взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей. К ним относятся N2O, NO, СО и некоторые другие оксиды.
1.4. Многоэлементные соединения
Среди многоэлементных соединений важную группу составляют гидроксиды- вещества, содержащие гидроксогруппы OH. Гидроксиды подразделяют на:
-основные гидроксиды, которые проявляют свойства оснований (NaOH, Ba(OH)2 и т.п.);
-кислотные гидроксиды, которые проявляют свойства кислот (HNO3, H3PO4 и т.п.);
-амфотерные гидроксиды, способные в зависимости от условий проявлять как основные, так и кислотные свойства (например, Zn(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Cr(OH)3).
К важнейшим классам неорганических соединений, выделяемым по функциональным признакам, относят кислоты, основания, соли.
1.4.1. Кислоты
С точки зрения теории электролитической диссоциации,
кислоты – это вещества, диссоциирующие в водном растворе с образованием катионов одного вида – катионов водорода H+.
В общем виде уравнение электролитической диссоциации кислоты имеет вид:
Кислота Катион водорода + Анион кислотного остатка
Пример.
H2SO4 2H+ + SO42-.
Наиболее характерное свойство кислот – их способность реагировать с основаниями, с основными и амфотерными оксидами с образованием солей. Поэтому для кислот справедливо еще одно определение:
кислота – это водородсодержащее соединение, водород которого может быть замещен на металл с образованием соли.
Пример.
Mg +H2SO4 =MgSO4 + H2 .
Кислоты можно классифицировать:
по силе - сильные (важнейшие HNO3, H2SO4, HCl),
-слабые;
по наличию или отсутствию кислорода в составе кислоты:
- кислородсодержащие кислоты (HNO3, H3PO4),
- бескислородные кислоты (HCl, H2S, HCN);
по основности (т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металла с образованием соли):
- одноосновные (HCl,HNO3),
- двухосновные (H2S, H2SO4),
-трехосновные (H3PO4) и т.д.
