Химия - учебно-методическое пособие

IX. Основные способы получения металлов

Металлургия – это наука о методах и процессах производства металлов из

руд.

1)Пирометаллургия – получение металлов из руд реакциями восстановления при высоких температурах.

ZnO + C → Zn + CO↑

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2↑ WO3 + 3H2 → W + 3H2O Cr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3 2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2↑

ZnO + C → Zn + CO↑

2) Гидрометаллургия – получение металлов из растворов их солей.

CuO + H2SO4 (р-р) → CuSO4 + H2O

CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu

3) Электрометаллургия – получение металлов, основанное на электролизе растворов и расплавов солей.

2NaCl → 2Na + Cl2↑

X.Электролиз

Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.

Под действием постоянного электрического тока вода разлагается на кислород и водород.

2Н2О = 2Н2↑ + О2↑

Важно помнить, что на катоде происходит восстановление, а на аноде – окисление.

Процессы электролиза раствора и расплава отличаются друг от друга не только процессами на электродах, но и продуктами реакций.

41

НЕМЕТАЛЛЫ

I.Неметалл – химический элемент

а) К неметаллам относятся:

-Элементы главных подгрупп IV-VIII групп, В и Н;

-Водород и гелий (s-семейство), остальные неметаллы принадлежат к

p-семейству.

б) Особенности электронного строения атомов неметаллов:

-На внешнем энергетическом уровне число электронов от 4 до 8;

-Большая величина энергии сродства к электрону (Еср);

-Высокое значение энергии ионизации (Еион);

-Стремление к присоединению электронов с целью приобретения устойчивой электронной конфигурации.

II. Неметалл – простое вещество

-Связь в молекулах неметаллов – ковалентная неполярная;

-Простые вещества – неметаллы с атомной кристаллической решеткой (С,

Si…) – твердые кристаллические вещества с высокими tплав и tкип,

нерастворимые в воде;

- Простые вещества – неметаллы с молекулярной кристаллической решеткой (О2, H2, I2, Br2…) – летучие вещества с низкими tплав и tкип, плохо растворимые в воде.

III.Общие химические свойства неметаллов (на примере Сl2 и С)

42

44

+KNO3, to → K2CO3 + CO2↑ + N2↑

V.Химические свойства некоторых соединений неметаллов

45

46

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ А.М. БУТЛЕРОВА

1)Атомы в молекулах соединены между собой в определенном порядке химическими связями согласно их валентности; углерод во всех органических соединениях четырехвалентен.

2)Свойства вещества определяются не только качественным составом, но и его строением, взаимным влиянием атомов, как связанных между собой химическими связями, так и непосредственно не связанных.

3)Строение молекул может быть установлено на основе изучения их химических свойств.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

I. Классификация по наличию функциональных групп

47

II. Типы изомерии

1) Структурная изомерия

а) Изомерия углеродной цепи

CH3-CH2-CH2-CH3 и

б) Изомерия положения кратной связи

CH2=CH-CH2-CH3 и CH3-CH=CH=CH3

в) Изомерия положения функциональной группы

CH3-CH2-CH2OH и CH3-CHOH-CH3

2) Межклассовая изомерия

а) CH2=CH-CH2-CH3 и

б) и CH2=C=CH2 (обратите внимание на формулу пропина!)

в) CH3-CH2OH и CH3-O-CH3

г) и

д) СH3-CH2-CO(OH) и CH3-CO(O-CH3)

49

3) Пространственная изомерия (цис-, транс-изомерия)

III. Типы химических реакций в органической химии

Реакции органических веществ можно формально разделить на четыре основных типа: замещения, присоединения, отщепления (элиминирования) и

перегруппировки (изомеризации).

Как правило, основное органическое соединение, участвующее в реакции,

называют субстратом, а другой компонент реакции условно рассматривают как

реагент.

1) Реакции замещения.

Реакции, в результате которых осуществляется замена одного атома или группы атомов в исходной молекуле (субстрате) на другие атомы или группы атомов, называются реакциями замещения. В реакции замещения вступают предельные и ароматические соединения, такие, как, например, алканы,

циклоалканы или арены.

СН4 + Сl2 → СН3Сl + НСl

2) Реакции присоединения.

Реакции, в результате которых две или более молекул реагирующих веществ соединяются в одну, называют реакциями присоединения. В реакции присоединения вступают ненасыщенные соединения, такие, как, например, алкены или алкины.

СН3—СН=СН2 + Н2 → СН3—СН2—СН3

50