- •Специальный курс
- •Предисловие
- •Вещество в различных фазовых состояниях
- •1.1. Фазовые состояния вещества
- •Х=йЛ«-Л.))-Д^пл/АЯплК
- •1.3. Некоторые положения кинетической теории идеальных газов
- •1.4. Истечение газов через отверстие в сосуде и диффузия
- •1.5. Свойства жидкостей
- •1.6. Растворы. Коллигативные свойства растворов
- •1.7. Строение и типы твердых тел
- •1.8. Кристаллическая структура твердых тел
- •1.9. Энергия кристаллической решетки
- •1.10. Дефекты кристаллов
- •1.11. Поверхность твердых тел
- •1.12. Нестехиометрические соединения
- •1.13. Металлы. Полупроводники. Сверхпроводники
- •2.2. Номенклатура комплексных соединений
- •2.4. Химическая связь в комплексных соединениях
- •2.5. Изомерия комплексных соединений
- •2.6. Комплексы краун-эфиров и криптанды
- •Основы химической термодинамики
- •3.1. Первый закон термодинамики. Теплота, работа, внутренняя энергия, энтальпия
- •3.2. Второй закон термодинамики. Энтропия9 энергия Гельмгольца, энергия Гиббса
- •3.3. Процессы в системах переменного состава. Химический потенциал. Активность и летучесть
- •3.4. Энергия Гиббса и константа равновесия
- •Ионные равновесия в растворах
- •4.2. Буферные растворы
- •4.3. Кислотно-основное титрование
- •[CHjCOOH]
- •{[СН3СОО (иониз)]*^к + co'Vo}= Co-V0.
- •4.4.Равновесия реакций гидролиза солей
- •4.5. Равновесия комплексообразования
- •Кинетика химических реакций
- •5.1. Скорость и механизм химических реакций
- •5.5. Катализаторы и катализ
- •Ядерные реакции
- •6.2. Энергия ядерныхреакций
- •6.3. Деление ядер и термоядерный синтез
- •6.4. Синтез трансурановых элементов
- •6.5. Биологические эффекты ионизирующих излучений
- •Ответы к задачам
В.В. Вольхин
Общая химия
Книга 2
Специальный курс
Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки
и специальностям в области техники и технологии
Пермь
УДК 541 (075) ББК 24.1
В72
Рецензенты: кафедра неорганической химии Пермского государ ственного университета (д-р хим. наук, проф. С.А. Мазунин, д-р хим. наук, проф. О.С. Кудряшова); чл.-корр. РАН В.Г. Бамбуров (Институт химии твердого тела РАН), д-р хим. наук, проф. С.А. Онорин (Пермский государственный технический университет)
Вольхин В.В.
В72 Общая химия: учеб, пособие для вузов: в 3 кн. Кн. 2. Специаль ный курс. / Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 2006. - 440 с.
ISBN 5-88151-521-8
Учебное пособие «Общая химия» состоит из трех книг: «Основной курс» (кн. 1), «Специальный курс» (кн. 2) и «Избранные главы» (кн. 3). В книге 1 из ложен полный курс основ химии. Книга 2 представляет собой расширенный и углубленный курс химии. Книга 3 включает в себя главы, изучаемые по вы бору вузов в соответствии с направлениями и специальностями подготовки бакалавров, магистров и инженеров по техническим и технологическим на правлениям и специальностям. Соответственно теоретический материал из ложен на разных уровнях.
В книге 2 более глубоко по сравнению с основным курсом изложены уче ние о структуре и свойствах веществ в различных фазовых состояниях и о фазовых равновесиях, основы химической термодинамики и кинетики, ион ных равновесий. Рассмотрены элементы химии твердого тела, нестехиомет рические соединения, твердые электролиты, жидкие кристаллы. Отдельные главы посвящены комплексным соединениям и ядерным реакциям. Рассмот рены перспективу развития периодической таблицы. На многочисленных примерах показаны пути решения практических задач.
Каждая из книг учебного пособия дополняет другие, что позволяет чита телям легко переключать внимание с основ химии, систематически изложен ных в первой книге, на их развитие с учетом современного уровня химиче ских знаний, нашедшего отражение во второй и третьей книгах.
Рассчитано на студентов вузов, полезно преподавателям вузов, учителям и специалистам, заинтересованным в использовании достижений химии в раз личных технологиях.
УДК 541 (075) ББК 24.1
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Предисловие................................................................................................................................. |
5 |
|
1. Вещество в различных фазовых состояниях.................................................................. |
6 |
|
• 1.1. Фазовые состояния вещества................................................................................. |
6 |
|
• 1.2. Фазовые равновесия и фазовые переходы.......................................................... |
10 |
|
• 1.3. Некоторые положения кинетической теории идеальных газов..................... |
23 |
|
• 1.4. Истечение газов через отверстие в сосуде и диффузия.................................. |
25 |
|
• |
1.5. Свойства жидкостей............................................................................................... |
28 |
• |
1.6. Растворы. Коллигативные свойства растворов................................................. |
32 |
• 1.7. Строение и типы твердых тел.............................................................................. |
49 |
|
• |
1.8. Кристаллическая структура твердых тел........................................................... |
58 |
• 1.9. Энергия кристаллической решетки..................................................................... |
67 |
|
• |
1.10. Дефекты кристаллов ........................................................................................... |
73 |
• |
1.11. Поверхность твердых тел.................................................................................... |
75 |
• |
1.12. Нестехиометрические соединения.................................................................... |
80 |
• |
1.13. Металлы. Полупроводники.Сверхпроводники................................................ |
83 |
• |
1.14. Твердые электролиты.......................................................................................... |
92 |
• |
1.15. Жидкие кристаллы............................................................................................... |
94 |
|
Список рекомендуемой литературы........................................................................... |
96 |
|
Вопросы для самопроверки к главе 1......................................................................... |
96 |
|
Задачи для самостоятельного решения к главе 1 .................................................. |
102 |
2. Комплексные соединения.................................................................................................. |
108 |
|
• 2.1. Общая характеристика и основные понятия.................................................. |
108 |
|
• |
2.2. Номенклатура комплексных соединений......................................................... |
119 |
• 2.3. Устойчивость комплексных соединений в водных растворах.................... |
123 |
|
• 2.4. Химическая связь в комплексных соединениях............................................ |
127 |
|
• |
2.5. Изомерия комплексных соединений................................................................. |
145 |
• |
2.6. Комплексы краун-эфиров и криптанды............................................................ |
149 |
|
Список рекомендуемой литературы......................................................................... |
151 |
|
Вопросы для самопроверки к главе 2....................................................................... |
152 |
|
Задачи для самостоятельного решения к главе 2 ................................................. |
154 |
3. Основы химической термодинамики.............................................................................. |
157 |
|
•3.1. Первый закон термодинамики. Теплота, работа, внутренняя
энергия, энтальпия....................................................................................................... |
157 |
•3.2. Второй закон термодинамики. Энтропия, энергия Гельмгольца,
энергия Гиббса............................................................................................................. |
166 |
•3.3. Процессы в системах переменного состава. Химический
|
потенциал. Активность и летучесть......................................................................... |
184 |
• |
3.4. Энергия Гиббса и константа равновесия........................................................ |
198 |
• |
3.5. Влияние температуры и давленияна равновесие............................................ |
206 |
|
Список рекомендуемой литературы......................................................................... |
210 |
|
Вопросы для самопроверки к главе 3 ....................................................................... |
211 |
|
Задачи для самостоятельного решенияк главе 3 .................................................... |
214 |
4. Ионные равновесия в растворах...................................................................................... |
216 |
|
• 4.1. Равновесия в водных растворах кислот, оснований, комплексов............... |
216 |
|
• |
4.2. Буферные растворы.............................................................................................. |
229 |
• |
4.3. Кислотно-основное титрование......................................................................... |
233 |
• |
4.4. Равновесия реакций гидролиза солей............................................................... |
241 |
• |
4.5. Равновесия комплексообразования................................................................... |
247 |
• |
4.6. Окислительно-восстановительные равновесия............................................... |
252 |
• 4.7. Равновесия в растворах малорастворимых ионных соединений................ |
258 |
|
• 4.8. Ионные равновесия с учетом активностей ионов.......................................... |
268 |
|
|
Список рекомендуемой литературы......................................................................... |
276 |
|
Вопросы для самопроверки к главе 4 ....................................................................... |
276 |
|
Задачи для самостоятельного решения к главе 4 ................................................... |
280 |
5. Кинетика химических реакций......................................................................................... |
283 |
|
• 5.1. Скорость и механизм химических реакций..................................................... |
284 |
|
• 5.2. Кинетические уравнения и порядок реакций.................................................. |
308 |
|
• |
5.3. Кинетика реакций в растворах........................................................................... |
316 |
• |
5.4. Кинетика фотохимических реакций.................................................................. |
321 |
• |
5.5. Катализаторы и катализ....................................................................................... |
328 |
• |
5.6. Когерентность в химических реакциях............................................................. |
344 |
|
Список рекомендуемой литературы......................................................................... |
348 |
|
Вопросы для самопроверки к главе 5 ....................................................................... |
348 |
|
Задачи для самостоятельного решения к главе 5 ................................................... |
353 |
6. Ядерные реакции................................................................................................................. |
358 |
|
• 6.1. Радиоактивный распад и реакции при бомбардировке ядер........................ |
358 |
|
• |
6.2. Энергия ядерных реакций.................................................................................... |
370 |
• |
6.3. Деление ядер и термоядерный синтез............................................................... |
372 |
• |
6.4. Синтез трансурановых элементов..................................................................... |
380 |
• 6.5. Биологические эффекты ионизирующих излучений...................................... |
383 |
|
• |
6.6. Применение радиоактивных изотопов.............................................................. |
386 |
|
Список рекомендуемой литературы......................................................................... |
389 |
|
Вопросы для самопроверки к главе 6 ....................................................................... |
390 |
|
Задачи для самостоятельного решения к главе 6 ................................................... |
392 |
Ответы к задачам..................................................................................................................... |
394 |
|
Список справочной литературы........................................................................................... |
398 |
|
Приложения ............................................................................................................................ |
399 |
|
Предметный указатель............................................................................................................ |
420 |
|