- •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
Приложение 2 Электроотрицательность элементов по Полингу
H 2,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Li 1,0 |
Be 1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B 2,0 |
С 2,5 |
N 3,0 |
O 3,5 |
F 4,0 |
Na 0,9 |
Mg 1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Al 1,5 |
Si 1,8 |
P 2,1 |
S 2,5 |
Cl 3,0 |
K 0,8 |
Ca 1,0 |
Sc 1,3 |
Ti 1,5 |
V 1,6 |
Cr 1,6 |
Mn 1,5 |
Fe 1,8 |
Co 1,9 |
Ni 1,9 |
Cu 1,9 |
Zn 1,6 |
Ga 1,6 |
Ge 1,8 |
As 2,0 |
Se 2,4 |
Br 2,8 |
Rb 0,8 |
Sr 1,0 |
Y 1,2 |
Zr 1,4 |
Nb 1,6 |
Mo 1,8 |
Tc 1,9 |
Ru 2,2 |
Rh 2,2 |
Pd 2,2 |
Ag 1,9 |
Cd 1,7 |
In 1,7 |
Sn 1,8 |
Sb 1,9 |
Te 2,1 |
I 2,5 |
Cs 0,7 |
Ba 0,9 |
La-Lu 1,0-1,2 |
Hf 1,3 |
Ta 1,5 |
W 1,7 |
Re 1,9 |
Os 2,2 |
Ir 2,2 |
Pt 2,2 |
Au 2,4 |
Hg 1,9 |
Tl 1,8 |
Pb 1,9 |
Bi 1,9 |
Po 2,0 |
At 2,2 |
Приложение 3 Термодинамические константы некоторых веществ
Вещество |
ΔfH°298, кДж/моль |
ΔfG°298, кДж/моль |
S°298, Дж/моль∙K |
||
Ag(к) |
0 |
0 |
42,55 |
||
Ag+(р) |
105,58 |
77,12 |
72,80 |
||
AgCl(к) |
–127,1 |
–109,8 |
96,11 |
||
AgNO3(к) |
–124,5 |
–33,6 |
140,9 |
||
Al(к) |
0 |
0 |
28,35 |
||
Al3+(р) |
–530,0 |
–490,5 |
–301 |
||
Al(OH)3(к) |
–1315 |
–1157 |
70,1 |
||
Al2O3(к) |
–1670 |
–1582 |
50,92 |
||
Ba(к) |
0 |
0 |
67 |
||
Ba2+(р) |
–538,0 |
–561,0 |
9,6 |
||
BaCO3(к) |
–1219 |
–1139 |
112 |
||
BaO(к) |
–558,1 |
–528,4 |
70,3 |
||
Ba(OH)2(к) |
–950 |
–886 |
124,0 |
||
BaSO4(к) |
–1465,0 |
–1353,0 |
132,0 |
||
C(к) |
0 |
0 |
5,74 |
||
CH4(г) |
–74,86 |
–50,79 |
186,19 |
||
C2H2(г) |
226,8 |
200,8 |
209,2 |
||
C2H4(г) |
52,3 |
219,4 |
68,1 |
||
C6H6(ж) |
82,9 |
269,2 |
129,7 |
||
C2H5OH(ж) |
–227,6 |
160,7 |
–174,8 |
||
C6H12O6 (глюкоза) |
–1273,0 |
– |
–919,5 |
||
CO(г) |
–110,5 |
–137,14 |
197,54 |
||
CO2(г) |
–393,5 |
–394,38 |
213,68 |
||
CO32– (р) |
–676,3 |
–528,1 |
–54,9 |
||
Ca(к) |
0 |
0 |
41,63 |
||
Са2+(р) |
–542,96 |
–553,0 |
–55,2 |
||
CaC2(к) |
–62,8 |
–67,8 |
70,5 |
||
CaCO3(к) |
–1206,9 |
–1128,8 |
92,9 |
||
CaO(к) |
–635,5 |
-604,3 |
39,7 |
||
Ca(OH)2(к) |
–986,6 |
-896,8 |
76,1 |
||
Ca3(PO4)2(к) |
–4123,6 |
–3887,6 |
236 |
||
CaSiO3(к) |
–163,6 |
–550,8 |
81,98 |
||
Cl-(р) |
–167,2 |
131,4 |
56,54 |
||
Cl2(г) |
0 |
0 |
222,9 |
||
HCl(г) |
–91,8 |
–94,79 |
186,8 |
||
HCl(р) |
–166,9 |
–131,2 |
56,5 |
||
Cu(к) |
0 |
0 |
33,15 |
||
Cu+(р) |
71,55 |
50,21 |
39,33 |
||
Cu2S(к) |
–53,14 |
66,53 |
–53,58 |
||
CuО(к) |
–162 |
–129,4 |
42,63 |
||
F– (р) |
–331,7 |
–277,9 |
–13,8 |
||
F2(г) |
0 |
0 |
202,9 |
||
HF(г) |
–270,9 |
–272,8 |
173,7 |
||
HF(р) |
–320,08 |
–296,86 |
– |
||
Fe(к) |
0 |
0 |
27,15 |
||
Fe2+(р) |
–87,17 |
–78,96 |
–130,96 |
||
Fe3+(р) |
–46,39 |
–4,52 |
–309,1 |
||
FeO(к) |
–364,8 |
–244,3 |
60,75 |
||
Fe2O3(к) |
–822,2 |
–740,3 |
87,4 |
||
Fe3O4(к) |
–1117,1 |
–1014,2 |
146,2 |
||
FeS (к) |
–100,4 |
–100,8 |
60,29 |
||
H+(р) |
0 |
0 |
0 |
||
H2(г) |
0 |
0 |
130,52 |
||
KCl(к) |
–435,9 |
–408,0 |
82,56 |
||
KClO3(к) |
–391,2 |
–289,9 |
142,97 |
||
Mg(к) |
0 |
0 |
32,7 |
||
Mg2+(р) |
–467 |
–455,1 |
138 |
||
MgO(к) |
–601,8 |
–569,6 |
26,0 |
||
MgCO3(к) |
–1113 |
–1029,3 |
199,9 |
||
N2(г) |
0 |
0 |
65,7 |
||
NH3(г) |
–46,19 |
16,71 |
192,6 |
||
NH4+(р) |
–132,4 |
–79,5 |
114,4 |
||
NH4Cl(к) |
–134,2 |
–203,2 |
95,8 |
||
NO(г) |
90,25 |
86,58 |
210,6 |
||
NO2(г) |
33 |
51,5 |
240,2 |
||
NO3-(р) |
–207,5 |
–111,7 |
147,3 |
||
HNO3 (ж) |
–174,1 |
–80,8 |
156,6 |
||
NaCl (к) |
–411,1 |
–384,0 |
72,12 |
||
NaOH (к) |
–425,6 |
–380,7 |
64,4 |
||
Na2CO3 (к) |
–1131,1 |
–1047,5 |
136,4 |
||
Na2O (к) |
–416,0 |
–377,1 |
75,27 |
||
Na2S (к) |
–370,3 |
–354,8 |
77,4 |
||
Na2SO4 (к) |
–384,6 |
–1266,8 |
149,5 |
||
Ni(к) |
0 |
0 |
29,9 |
||
Ni2+(р) |
–53,2 |
–45,59 |
–126,13 |
||
NiO(к) |
–239,7 |
–211,6 |
37,99 |
||
O2(г) |
0 |
0 |
205,04 |
||
OH– (р) |
–230,19 |
–157,42 |
–10,86 |
||
H2O(г) |
–241,82 |
–228,61 |
188,72 |
||
H2O(р) |
–285,83 |
–237,24 |
70,08 |
||
P(г) |
314,64 |
-278,28 |
163,1 |
||
P (белый) |
0 |
0 |
41,1 |
||
P (к, черный) |
–38,9 |
33,47 |
22,7 |
||
P (к, красный) |
–17,6 |
–11,9 |
22,8 |
||
P4(г) |
58,9 |
24,5 |
279,9 |
||
PH3(г) |
5,44 |
13,39 |
210,1 |
||
P4O10(к) |
–2984,0 |
–2697,8 |
228,8 |
||
Pb(к) |
0 |
0 |
64,8 |
||
PbO(к) |
–219,3 |
–189,1 |
66,2 |
||
PbS(к) |
–100,4 |
–98,8 |
91,2 |
||
S(г) |
273,0 |
232,4 |
167,7 |
||
S (моноклинная) |
0,38 |
188 |
32,6 |
||
S (к, ромбическая) |
0 |
0 |
31,9 |
||
SO2(г) |
–296,9 |
–300,2 |
248,1 |
||
SO3(г) |
–396,1 |
–370 |
256,4 |
||
H2SO4 (ж) |
–814,2 |
–690,3 |
156,9 |
||
SiH4 (г) |
34,7 |
57,2 |
204,56 |
||
SiO2 (к, кварц) |
–908,3 |
–854,2 |
42,7 |
||
Sn (к, белое) |
0 |
0 |
51,6 |
||
SnO2 (к) |
–580,8 |
–519,9 |
52,3 |
||
H2S(г) |
–20,17 |
–33,01 |
205,6 |
||
Zn(к) |
0 |
0 |
41,63 |
||
Zn2+(р) |
–153,74 |
–147,26 |
–110,67 |
||
ZnO(к) |
–350,6 |
–320,7 |
43,64 |
||
ZnS(к) |
–205,4 |
–200,7 |
57,74 |
||
