Неорганическая химия теория

1. Основные понятия химии: атом, хим. Элемент, молекула, эквивалент, молярная масса эквивалента, относительная атомная масса, моль, молярная масса.

Ответ. Химия — это наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций, а также о законах, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям между ними способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий. Атом — мельчайшая, химически неделимая, электронейтральная частица вещества. Состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Химический элемент – совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и электронной оболочки. Элемент имеет название, порядковый номер, и положение в периодической таблице Менделеева. В настоящее время известно 118 химических элементов. Каждый элемент обозначен символом, который представляет одну или две буквы из его латинского названия (водород обозначен буквой H — первой буквой его латинского названия Hydrogenium). Молекула — наименьшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства. Состоит из атомов. Эквивалент вещества или просто эквивалент — реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или другим способом быть эквивалентна катиону водорода в кислотно-основных (ионообменных) химических реакциях или электрону в окислительно-восстановительных реакциях. Молярная масса эквивалента – это, масса одного моль эквивалента вещества, выраженная в граммах. Относительная атомная масса — значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы. Определяется как отношение массы атома данного элемента к 1⁄12 массе нейтрального атома изотопа углерода 12C. Из определения следует, что относительная атомная масса является безразмерной величиной. Моль — количество вещества, которое содержит число молекул, равное числу Авогадро. Значение одного моля определено как 6,02⋅10²³ частиц (атомов, молекул, ионов, электронов или любых других объектов). Молярная масса вещества — это величина, равная отношению массы любой порции этого вещества к его химическому количеству.

2, Основные стехиометрические законы: закон сохранения массы и энергии, закон постоянства состава, закон кратных отношений, закон эквивалентов.

Ответ. Стехиометрия — система законов, правил и терминов, обосновывающих расчёты состава веществ и количественных [относительных] соотношений между массами (объёмами для газов) веществ в химических реакциях. Стехиометрия включает нахождение химических формул, составление уравнений химических реакций. Закон сохранения массы вещества (закон сохранения материи). Масса веществ, вступивших в реакцию (реагентов), равна массе веществ, получившихся в результате реакции (продуктов). В качестве примера можно обратиться к обычным уравнениям химических реакций. Исходя из этого закона — в любой химической реакции число взаимодействующих атомов остается неизменным, происходит только их перегруппировка с разрушением исходных веществ и с последующим образованием новых. Коэффициенты перед формулами химических соединений называются стехиометрическими. Закон постоянства состава вещества. Один из основных законов химии гласящий, что любое определенное химически чистое соединение, независимо от способа его получения, состоит из одних и тех же химических элементов. Такие соединения называются дальтонидами или стехиометрическими. Читается так: Каждое чистое вещество, каким бы способом оно ни было получено, всегда имеет один и тот же состав и свойства. Данный закон не распространяется на так называемые бертоллиды (соединения переменного состава, не подчиняющиеся законам постоянных и кратных отношений. Являются нестехиометрическими бинарными соединениями переменного состава), так как их состав меняется, в зависимости от способа их получения. Закон кратных отношений. Если два элемента образуют между собой несколько молекулярных соединений, то масса одного элемента, приходящаяся на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа. Эквивалент вещества или просто эквивалент — реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или другим способом быть эквивалентна катиону водорода в кислотно-осно́вных (ионообменных) химических реакциях или электрону в окислительно-восстановительных реакциях. Число эквивалентности представляет собой небольшое положительное целое число, равное числу эквивалентов (молей) некоторого вещества, содержащихся в 1 моле этого вещества. Число, показывающее, какая часть молекулы или другой частицы вещества соответствует эквиваленту, называется фактором эквивалентности (fЭ). Фактор эквивалентности – это безразмерная величина, которая меньше, либо равна 1. Молярная масса эквивалентов вещества — масса одного моля эквивалентов, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу этого вещества. В зависимости от класса веществ эквиваленты определяют по-разному. Эквивалент простого вещества, вступающего в реакцию, – это такое его количество, которое приходится на единицу валентности соответствующего элемента. Например, водород в своих соединениях одновалентен и его эквивалент равен 1 моль Н, или ½ моль Н2; кислород – двухвалентен, его эквивалент – ½ моль О, или ¼ моль О2; железо может быть двухвалентным, тогда его эквивалент – ½ моль Fe, или трехвалентным, тогда его эквивалент – ⅓ моль Fe. Эквивалент кислоты – это такое ее количество, которое содержит 1 моль ионов водорода, замещающихся на катионы. Например, эквивалент хлороводорода2 НСl 1 моль, фосфорноватистой Н3РО2 – 1 моль (одноосновная кислота); серной кислоты Н2SО4 – ½ моль. Эквивалент основания – это такое его количество, которое содержит 1 моль гидроксид-ионов, замещающихся на анионы. Например, эквивалент гидроксида натрия NаОН – 1 моль; гидроксида железа (II) Fе(ОН)2 – ½ моль. Эквивалент соли – это такое ее количество, которое образовано количеством катиона, приходящимся на единицу его заряда. Например, 1 моль хлорида натрия образован 1 моль ионов натрия Nа+ и 1 моль хлорид-ионов Сl–, на единицу заряда иона натрия приходится 1 моль Nа+, значит эквивалент NaCl – 1 моль; 1 моль хлорида кальция содержит 1 моль Са2+ и 2 моль Сl–, на единицу заряда иона кальция приходится ½ моль Са2+, значит эквивалент СаСl2 – ½ моль; 1 моль сульфата железа (III) содержит 2 моль Fе3+ и 3 моль SО42–, на единицу заряда иона железа (III) приходится ⅓ моль Fе3+, значит, эквивалент Fe2(SO4)3 – ⅙ моль.⅕ Закон эквивалентов. Все вещества реагируют и образуются в эквивалентных отношениях. Формула, выражающая закон эквивалентов: m1Э2 = m2Э1 – масса реагирующих друг с другом веществ пропорциональна массе их эквиалентов.