- •Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ.
- •Развитие учения о строении атома.
- •Строение электронных оболочек атомов.
- •Периодический закон и периодическая система элементов.
- •Периодичность свойств химических элементов.
- •Природа химической связи. Основные типы химической связи.
- •Ковалентная химическая связь. Способы образования ковалентной связи. Валентность.
- •Свойства ковалентной связи. Степень окисления атома.
- •Геометрия структур с ковалентным типом связей.
- •Основы метода молекулярных орбиталей.
- •Ионная и металлическая связь. Водородная связь. Межмолекулярное взаимодействие.
- •Кристаллическое, жидкое и аморфное состояние веществ.
- •Скорость химических реакций. Константа скорости и ее физический смысл.
- •Влияние температуры на скорость химической реакции. Основные положения теории активации Аррениуса.
- •Катализ. Влияние катализатора на скорость химической реакции.
- •Необратимые и обратимые реакции. Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье.
- •Растворение как физико - химический процесс.
- •Растворимость веществ. Состав растворов.
- •Основные положения теории электролитической диссоциации.
- •Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации электролитов. Факторы, определяющие степень диссоциации.
- •Теория сильных электролитов. Истинная и кажущаяся степень диссоциации сильных электролитов.
- •Константа диссоциации слабых электролитов. Закон разбавления Оствальда.
- •Основания, кислоты и соли с точки зрения теории электролитической диссоциации.
- •Диссоциация воды. Константа диссоциации, ионное произведение воды. Водородный показатель. Понятие об индикаторах.
- •Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков. Реакции обмена в растворах электролитов.
- •Гидролиз солей. Количественные характеристики гидролиза.
Развитие учения о строении атома.
Все тела живой и неживой природы, несмотря на их разнообразие, состоят из мельчайших частиц — атомов. Первым, кто высказал предположение об этом, считается древнегреческий философ Демокрит. Именно он назвал атомом мельчайшую неделимую частицу образующую вещество (атом в переводе с др.греч «неделимый»).
Демокрит считал, что если разделить, например, яблоко на две половины, затем одну из них еще на две части, и продолжать деление таким образом до тех пор пока результат деления перестанет быть яблоком, то мельчайшая частица которая все еще сохраняет свойство яблока является атомом яблока (т.е. неделимой частью яблока). Он утверждал, что атомы существуют вечно; они настолько малы, что их размеры не поддаются измерению.
Основы атомной теории строения вещества В 1808 г. физик Дальтон Джон (1766–1844) возродил атомизм, доказал реальность существования атомов. Он писал: «Атомы — химические элементы, которые нельзя создать заново, разделить на более мелкие частицы, уничтожить путем каких-либо химических превращений. Джон Дальтон ввёл понятие «атомный вес», первым рассчитал атомные веса (массы) ряда элементов и составил первую таблицу их относительных атомных весов, заложив тем самым основу атомной теории строения.
Строение электронных оболочек атомов.
Электронная оболочка атома – это совокупность всех электронов в данном атоме.
Атомы, первоначально считавшиеся неделимыми, представляют собой сложные системы.
•Атом состоит из ядра и электронной оболочки
•Электронная оболочка – совокупность движущихся вокруг ядра электронов
•Ядра атомов заряжены положительно, они состоят из протонов (положительно заряженных частиц) p+ и нейтронов (не имеющих заряда) no
•Атом в целом электронейтрален, число электронов е– равно числу протонов p+, равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева.
Согласно квантовой механике электрон в атоме не движется по определенным траекториям, а может находиться в любой части околоядерного пространства, однако вероятность его нахождения в разных частях этого пространства неодинакова.
Пространство вокруг ядра, в котором вероятность нахождения электрона достаточно велика, называют орбиталью
Квадратик — это орбиталь или квантовая ячейка, стрелочкой обозначается электрон, направление стрелочки — это особая характеристика движения электрона — спин. Нужно знать то, что на одной орбитали не может быть двух электронов с одинаковыми спинами (в одном квадратике нельзя рисовать две стрелочки в одном направлении!). Это и есть принцип запрета В.Паули: «В атоме не может быть даже двух электронов, у которых все четыре квантовых числа были бы одинаковыми»
Существует ещё одно правило (правило Гунда), по которому электроны расселяются на одинаковых по энергии орбиталях сначала по одиночке, и лишь когда в каждой такой
орбитали уже находится по одному электрону, начинается заполнение этих орбиталей вторыми электронами. Когда орбиталь заселяется двумя электронами, такие электроны называют спаренными.
Периодический закон и периодическая система элементов.
Основной закон химии - Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в 1869 году в то время, когда атом считался неделимым и о его внутреннем строении ничего не было известно.
В основу Периодического закона Д.И. Менделеев положил атомные массы (ранее - атомные веса) и химические свойства элементов.
Расположив 63 известных в то время элемента в порядке возрастания их атомных масс, Д.И. Менделеев получил естественный (природный) ряд химических элементов, в котором он обнаружил периодическую повторяемость химических свойств.
Например, свойства типичного металла литий Li повторялись у элементов натрий Na и калий K, свойства типичного неметалла фтор F - у элементов хлор Cl, бром Br, иод I.
У некоторых элементов Д.И. Менделеев не обнаружил химических аналогов (например, у алюминия Al и кремния Si), поскольку такие аналоги в то время были еще неизвестны. Для них он оставил в естественном ряду пустые места и на основе периодической повторяемости предсказал их химические свойства. После открытия соответствующих элементов (аналога алюминия - галлия Ga, аналога кремния - германия Ge и др.) предсказания Д.И. Менделеева полностью подтвердились.
Периодический закон в формулировке Д.И. Менделеева:
Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.
На основе Периодического закона Д.И. Менделеев создал Периодическую систему химических элементов.