- •Глава 1. Основные химические понятия и законы. Агрегатные состояния веществ
- •1.1. Химия – наука о веществах и их превращениях
- •1.2. Атомно-молекулярное учение
- •1.3. Закон постоянства состава
- •1.4. Закон простых кратных отношений
- •1.5. Атомные и молекулярные массы
- •1.6. Количество вещества
- •1.7. Закон Авогадро
- •1.8. Закон простых объемных отношений Гей-Люссака
- •1.9. Закон эквивалентов
- •1.10. Газовые законы
- •1.11. Закон Бойля-Мариотта
- •Глава 2. Основные классы неорганических соединений
- •2.1. Классификация неорганических веществ
- •2.2. Классификация реакций в неорганической химии
- •2.3. Номенклатура, получение и химические свойства неорганических веществ
- •Глава 3. Строение атома
- •3.1. История развития учения о строении атома
- •3.2. Квантово-механическая модель строения атома
- •3.2.1. Квантовые числа
- •3.2.2. Строение многоэлектронных атомов
- •3.3. Периодический закон д.И. Менделеева
- •3.3.4.1. Атомные радиусы.
- •Глава 4. Химическая связь
- •4.1. Химичсекая связь
- •4.1. Образование и свойства химической связи
- •4.1.1. Полярность связи
- •4.1.2. Поляризуемость связи
- •4.1.3. Энергия и длина связи
- •4.1.4. Направленность ковалентной связи
- •4.1.4.1. Гибридизация атомных орбиталей
- •4.1.4.2. Образование σ-, π- и δ-связей
- •4.1.4.3. Образование кратных связей
- •4.2. Механизмы образования ковалентных связей
- •4.2.1. Обменный механизм
- •4.2.2. Донорно-акцепторный механизм
- •4.2.3. Насыщаемость – свойство ковалентной связи
- •4.3. Ионная химическая связь
- •4.4. Метод валентных связей
- •4.5. Метод молекулярных орбиталей
- •4.5.1. Связывающие и разрыхляющие орбитали
- •4.5.2. Порядок и энергия связи
- •4.5.3. Электронные конфигурации молекул
- •4.6. Металлическая связь
- •4.7. Межмолекулярное взаимодействие
- •4.7.2. Водородная связь
- •4.8. Химическая связь и строение вещества
- •4.8.1. Общая характеристика жидкого состояния.
- •4.8.2. Характеристика свойств веществ в твердом состоянии
- •Глава 5. Химическая термодинамика
- •5.1. Основные понятия и определения
- •5.2. Функции состояния
- •5.2.1. Внутренняя энергия (u)
- •5.2.2. Энтальпия (н)
- •5.2.3. Закон Гесса
- •Рассмотрим некоторые следствия из закона Гесса:
- •5.2.4. Энтропия (s)
- •5.2.5. Энергия Гиббса (g)
- •Глава 6. Химическая кинетика
- •6.1. Скорость химической реакции
- •6.2. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции
- •6.3. Влияние температуры на скорость химической реакции
- •6.4. Влияние катализаторов на скорость химической реакции
- •6.6. Химическое равновесие
- •6.7. Принцип Ле-Шателье
- •6.8. Фазовые равновесия
- •6.9. Термический анализ
- •Контрольные вопросы
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Лабораторная работа № 5 Скорость химической реакции. Катализ
- •Ход работы
- •Глава 7. Растворы. Дисперсные системы
- •7.1. Растворы как гомогенные системы
- •7.2. Вода
- •7.3. Способы выражения состава раствора
- •7.4. Растворимость веществ в воде
- •7.5. Изменение энтальпии и энтропии при растворении
- •7.6. Свойства разбавленных молекулярных растворов
- •7.6.1. Закон Рауля
- •7.6.2. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения разбавленных молекулярных растворов
- •7.6.3. Осмос
- •7.7. Растворы электролитов
- •7.7.1. Степень диссоциации
- •7.7.2. Диссоциация слабых электролитов. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда
- •7.7.3. Теория сильных электролитов
- •7.8. Реакции обмена в растворах электролитов
- •7.8.5. Буферные растворы
- •7.8.6. Гидролиз солей
- •7.9. Дисперсные системы. Коллоидные растворы
- •7.9.1. Общие понятия о дисперсных системах
- •7.9.2. Поверхностные явления
- •7.9.3. Самопроизвольные поверхностные процессы
- •7.9.4 Адсорбция
- •7.9.5. Строение двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Электрические свойства коллоидных растворов
- •7.9.6. Методы получения коллоидных растворов
- •7.9.7. Очистка коллоидов. Мембраны и мембранные процессы
- •7.9.8. Устойчивость коллоидных систем. Коагуляция коллоидных растворов
- •7.9.9. Оптические свойства коллоидных растворов.
- •7.9.10. Структурно-механические свойства дисперсных систем
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Лабораторная работа № 6 Часть I. Сильные и слабые электролиты
- •Ход работы
- •Лабораторная работа № 6 Часть II. Дисперсные системы и коллоидные растворы
- •Ход работы
- •Ход работы
- •Ход работы
- •Глава 8. Окислительно-восстановительные реакции
- •8.1. Определение степени окисления
- •8.2. Окисление и восстановление
- •8.3. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •8.3.1. Метод электронного баланса
- •8.3.2. Ионно-электронный метод
- •8.4. Типы окислительно−восстановительных реакций
- •8.5. Окислительно-восстановительные эквиваленты
- •Контрольные вопросы
- •Примеры решения задач
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Лабораторная работа № 7 Окислительно-восстановителдьные реакции
- •Ход работы
- •Глава 9. Электрохимия
- •9.1. Возникновение скачка потенциала на границе металл-раствор электролита. Электродные потенциалы
- •9.2. Гальванический элемент Даниэля-Якоби
- •9.2.1. Измерение электродных потенциалов. Электроды сравнения
- •9.2.2. Уравнение Нернста
- •9.2.3. Окислительно-восстановительные электроды
- •9.3. Химические источники тока
- •9.4. Коррозия металлов
- •9.4.1. Химическая коррозия
- •9.4.2. Электрохимическая коррозия
- •9.4.3. Пассивность металла
- •9.4.4. Защита металлов от коррозии
- •9.5. Электролиз
- •9.5.1. Электролиз расплавов
- •9.5.2. Электролиз расторов
- •9.5.3. Законы электролиза
- •9.5.4. Поляризация и перенапряжение
- •9.5.5. Применение электролиза
- •Контрольные вопросы
- •Примеры выполнения заданий
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Лабораторная работа № 8 Ряд напряжений металлов и электрохимическая коррозия
- •Ход работы
- •Лабораторная работа № 9 Электролиз растворов электролитов
- •Ход работы
- •Глава 10. Общие свойства металлов
- •10.1. Положение металлов в периодической системе
- •10.2. Физические свойства металлов
- •10.3. Металлическая связь
- •10.4. Кристаллическое строение металлов
- •10.5. Получение металлов
- •10.6. Химические свойства металлов
- •Контрольные вопросы
- •Примеры выполнения заданий
- •Лабораторная работа № 10 Химические свойства металлов
- •Ход работы
- •Глава 11. Металлы d-семейства
- •11.1. Электронное стоение и положение в периодической системе
- •11.2. Физические свойства d-металлов
- •11.3. Химические свойства
- •11.4. Свойства соединений d-металлов
- •Контрольные вопросы
- •Примеры выполнения заданий
- •Задания для самостоятельной работы
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Лабораторная работа № 11 Химические свойства соединений d-металлов
- •Ход работы
- •Глава 12. Комплексные соединения
- •12.1. Координационная теория Вернера
- •12.2. Номенклатура комплексных соединений
- •12.3. Химическая связь в комплексных соединениях
- •12.4. Комплексные соединения как электролиты
- •Контрольные вопросы
- •Примеры выполнения заданий
- •Задания для самостоятельной работы
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 12 Комплексные соединения
- •Ход работы
- •Глава 13. Органические соединения
- •13.1. Теория химического строения а.М. Бутлерова
- •13.2. Классификация органических соединений
- •13.3. Основы номенклатуры органических соединений
- •13.4. Классификация реакций в органической химии
- •13.5. Химические свойства классов органических соединений
- •Контрольные вопросы
- •Примеры выполнения заданий
- •Задания для самостоятельной работы
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Ключи к тестовым заданиям
- •Лабораторная работа № 13 Химические свойства органических соединений некоторых классов
- •Ход работы
- •Глава 14. Полимеры
- •14.1. Природные полимеры
- •14.1.1. Натуральный каучук
- •14.1.2. Крахмал
- •14.1.3. Целлюлоза
- •14.1.4. Белки
- •14.2. Синтетические полимеры
- •14.2.1. Получение синтетических полимеров
- •14.2.2. Структура полимеров
- •14.2.3. Химические свойства полимеров
- •14.2.4. Электрические свойства полимеров
- •Контрольные вопросы
- •Примеры выполнения заданий
- •Задания для самостоятельной работы
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Лабораторная работа № 14 Получение синтетических полимеров
- •Глава 15. Химическая идентификация веществ. Качественный и количественный анализ
- •15.1. Качественный анализ
- •15.1.1. Методы очистки и разделения веществ.
- •15.1.2. Идентификация катионов неорганических веществ
- •15.2. Количественный анализ - определение содержания компонентов в анализируемом веществе
- •15.2.1. Гравиметрический метод анализа
- •15.2.2. Титриметрический метод анализа
- •15.2.3. Оптические методы анализа
- •15.2.4. Электрохимические методы анализа
- •Задания для самостоятельной работы
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Лабораторная работа № 15 Определение общей жесткости воды
- •Ход работы
- •Заключение
- •Приложения Приложение 1 Важнейшие величины и соотношения, применяемые при решении задач
- •Приложение 2 Электроотрицательность элементов по Полингу
- •Приложение 3 Термодинамические константы некоторых веществ
- •Приложение 4 Растворимость некоторых солей и оснований в воде
- •Приложение 5 Степень диссоциации некоторых электролитов
- •Приложение 6 Константы диссоциации некоторых электролитов при 298 к
- •Приложение 7 Произведение растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 25°с
- •Приложение 8 Стандартные электродные потенциалы ( е°) металлов при 25°с (ряд напряжений)
- •Приложение 9 Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы некоторых систем в водных растворах при 25°с
- •Приложение 10 Коэффициенты активности f ионов при различной ионной силе раствора
- •Приложение 11 Константы нестойкости комплексных ионов при 25°с*
- •Приложение 12
- •Приложение 13 Свойства и применение некоторых полимеров
- •Список литературы
- •Содержание
- •Глава 5. Химическая термодинамика 47
- •Глава 6. Химическая кинетика 54
- •Глава 7. Растворы. Дисперсные системы 74
- •Глава 8. Окислительно-восстановительные реакции 127
- •Глава 9. Электрохимия 142
- •Глава 10. Общие свойства металлов 178
- •Глава 11. Металлы d-семейства 191
- •Глава 12. Комплексные соединения 203
- •Глава 13. Органические соединения 216
- •Глава 14. Полимеры 233
- •Глава 15. Химическая идентификация веществ. Качественный и количественный анализ 249
Тестовые задания для самоконтроля
1. Заряд комплексного иона равен –3 в молекуле…
K4[Fe(CN)6]
[Cu(NH3)4]SO4
Na3[Co(NO2)6]
2. Заряд комплексного иона в молекуле соли K2Na[Co(NO2)6] равен:
3–,
2–,
1–.
3. Координационное число комплексообразователя в молекуле [Pt(NH3)4Cl2] равно:
2
4,
6.
4. Комплексный ион является анионом в соединении:
[Co(СО)6]
[Ag(NH3)2]Cl
K2[Co(H2O)Сl5]
5. С раствором AgNO3 c образованием AgCl будет реагировать
Н2[PtCl6]
[Pt(NH3)6]Cl4
[Pt(NH3)4Cl2]
6. Геометрическая конфигурация иона [Cu(CN)4]2- …
1) плоский квадрат,
2) тетрадр,
3) октаэдр.
7. Геометрическая конфигурация иона [Co(NO2)6]3-…
1) плоский квадрат,
2) тетрадр,
3) октаэдр.
8. Заряд иона-комплексообразователя в молекуле K2Na[Co(NO2)6] равен …
1) 2+,
2) 3+,
3) 3–.
9. Ион цинка с зарядом 2+ проявляет координационное число равное …
1) 2,
2) 4,
3) 6.
10. Правильное название комплексного соединения [Al(OH)(H2O)5](NO3)2 –
1) нитрат гидроксопентаакваалюминия,
2) нитрат пентааквагидроксоалюминия,
3) нитрат гидроксопентааккваалюминия (III).
Ответы к тестовым заданиям
-
№ вопроса
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
№ ответа
3
1
3
3
2
2
3
2
2
1
Лабораторная работа № 12 Комплексные соединения
Цель работы: изучение реакций образования комплексных соединений d-элементов; исследование их свойств.
Реактивы: 0,5 н. растворы CuSO4, NiSO4, CoCl2, FeCl3, Hg(NO3)2, KI, BaCl2, KMnO4, K4[Fe(CN)6], (NH4)2S или Na2S, NH3 · H2O, NaOH, H2SO4.
Оборудование: капельницы с пипетками, пробирки и штатив для них, спиртовка, спичка, держатель, микрошпатель, стеклянная палочка.
Ход работы
Опыт 1. Образование комплексных катионов d-металлов
В три пробирки налейте по 10 капель растворов CuSO4, NiSO4, CoSO4 и добавьте в каждую пробирку по каплям разбавленный раствор аммиака до образования осадка. Отметьте цвета образующихся осадков основных солей и напишите соответствующие уравнения реакций. Затем в каждую пробирку добавьте 25%-ный раствор аммиака до полного растворения осадков в избытке аммиака. Отметьте цвета образовавшихся растворов аммиакатов меди, никеля, кобальта. Напишите уравнения реакций образования соответствующих комплексных соединений, учитывая, что лигандами являются нейтральные молекулы NH3, координационное число Сu2+ и Ni2+ – 4, а Со3+ – 6.
Пользуясь значениями констант нестойкости (приложение 11), сравните прочность полученных комплексных катионов. Васильковый раствор аммиаката меди сохраните для последующих опытов.
Опыт 2. Образование соединений с комплексным анионом
В пробирку с 3 каплями раствора нитрата ртути (II) добавьте по каплям раствор иодида калия до образования осадка ярко-оранжевого цвета – иодида ртути (HgI2). Затем в эту же пробирку добавьте еще раствора иодида калия до полного растворения осадка иодида ртути. Образовавшийся желтоватый раствор соответствует раствору комплексного соединения ртути (II) – тетраиодомеркурат (II) калия. Напишите молекулярные и ионные уравнения образования иодида ртути и его растворения в избытке иодида калия, учитывая, что координационное число Hg2+ равно 4.
Опыт 3. Электролитическая диссоциация комплексных соединений
а) В 3 пробирки с 5 каплями раствора сульфата меди добавьте по каплям соответственно: раствор щелочи, раствор хлорида бария, и раствор сульфида аммония или сульфида натрия до образования осадков. Отметьте их цвет. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций. На основании проведенного опыта составьте уравнение процесса электролитической диссоциации взятой соли меди.
б) Сине-фиолетовый раствор аммиаката меди (полученный в опыте 1) разделите на три части. К одной части прилейте 5-7 капель раствора щёлочи, к другой – такой же объем хлорида бария, а к третьей – 4-5 капель сульфида аммония (NH4)2S или сульфида натрия Na2S.
От действия каких реактивов выпадает осадок? На присутствие каких ионов в растворе комплексной соли указывает появление осадков? Напишите уравнения соответствующих реакций. На основании выполненного опыта составьте уравнение электрической диссоциации аммиаката меди и его комплексного иона. В каком направлении и почему смещается равновесие диссоциации комплексного иона при действии (NH4)2S?
Объясните, используя данные таблиц приложения 7 и 11, направленность проделанных реакций.
Опыт 4. Окислительно-восстановительные реакции с участием комплексных соединений
В пробирку с 10 каплями раствора перманганата калия добавьте 5-7 капель раствора серной кислоты, а затем прилейте 10 капель раствора K4[Fe(CN)6].
Напишите уравнение реакции, составьте уравнения полуреакций окисления иона [Fe(CN)6]4– в ион [Fe(CN)6]3– и восстановления ионов МnО4– в Мn2+. Как при этом изменяется окраска перманганата калия?
Опыт 5. Использование комплексных соединений для обнаружения ионов Fe3+ в растворе
В пробирку с 10 каплями подкисленного раствора соли железа (III) добавьте 3-5 капель гексацианоферрата (II) калия – K4[Fe(CN)6]. Наблюдайте образование темно-синего осадка «берлинской лазури» Fe4[Fe(CN)6]3. Данная реакция является качественной реакцией для обнаружения иона Fe3+. Напишите молекулярное и ионное уравнения реакций образования «берлинской лазури». Какой тип гибридизации осуществляется в комплексном ионе [Fe(CN)6]4–?
