- •Количество вещества
- •Молярная масса (М) – это масса 1 моль вещества. величина имеет размерность [M]
- •Химический эквивалент
- •Например, атом водорода в химических реакциях может проявлять свойства восстановителя, отдавая один электрон:
- •рассмотрим следующую реакцию:
- •Фактор эквивалентности fэ -
- •Пример
- •Расчет фактора эквивалентности
- •Определите фактор эквивалентности и эквивалент у солей: а) ZnCl2, б) КНСО3, в) (MgOH)2SO4.
- •(основная соль):
- •Молярная масса эквивалента (Мэ) – это масса одного моля эквивалента
- •Молярная масса эквивалента сложного вещества равна сумме молярных масс эквивалентов образующих его составных
- ••Газообразные вещества помимо молярной массы эквивалента имеют молярный объем
- •Закон эквивалентов
- •Определите эквивалентное число следующих солей: а) CuCl2; б) (CuOH)2SO4; в) NaHCO3.
- •Определите эквивалент веществ а) H3PO4; б) Na2CO3; в) KMnO4,
- •Вычислите массу вещества, содержащегося в заданном количестве эквивалентов:
- •Рассчитайте объем кислорода (н.у.), образующийся при разложении 1,28 г оксида металла. Молярная масса
- •Хлорид двухвалентного металла содержит 52,21% хлора. Вычислите молярную массу эквивалента металла и определите,
- •Задача
- •Задача Одно и то же количество металла соединяется с 0,200г кислорода и с
- •II Вариант:
- •Задача Масса 1л кислорода равна 1,4г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21г
- •Задача Определить эквивалентные массы металла и серы, если 3,24г металла образует 3,48г оксида
- •Задача Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить, какой это металл, если 8,34г
- •Задача Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит 65,2% (масс.) As, а
- •Задача Эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль, мольная масса атомов меди равна 63,5
- •Задача Для растворения 16,8г металла потребовалось 14,7г серной кислоты. Определить эквивалентную массу металла
- •Задача На восстановление 1,80г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных
- •Постулаты Бора
- •2. При переходе электрона с одной орбиты на другую
- •Вквантовой механике электрон является носителем как корпускулярных и так волновых свойств. Уже мы
- •Задача 1. Напишите электронные конфигурации следующих элементов: N, Si, Fе, Кr, Те, W.
- •Какой инертный газ и ионы каких элементов имеют одинаковую электронную конфигурацию с частицей,
- •Энергия ионизации
- ••В общем, чем дальше электрон от ядра, тем легче его изгнать. Другими словами,
- ••Энергия ионизации зависит от атомного радиуса. Так как идя справа налево по периодической
- ••Электроны с наименьшей энергией ионизации могут участвовать в химических реакциях и называются валентными.
- •Энергия сродства к электрону
- •Электроотрицательность
- •Вычислить разность относительных электроотрицательностей атомов для связей Н—О и О—As. Какая из связей
- •Химическая связь
- •Под химической связью понимают явление взаимодействия атомов (ионов), обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающихся
- ••Под химической связью понимают явление взаимодействия атомов (ионов), обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающихся
- •Виды химической связи
- •Ковалентная связь
- •Виды ковалетной связи
- •электронная формула атома водорода: 1s1. Ее графический вариант:
- •Электроны каждого из атомов водорода через область перекрывания орбиталей мигрируют от одного атома
- •Поскольку вокруг ядер атомов расположены отрицательно заряженные электроны, между атомами возникают силы отталкивания.
- •Вэтой области пространства возникает избыточный отрицательный заряд. А ядра атомов, как известно, имеют
- •перекрываются
- ••Переход электронов с атомной орбитали на молекулярную сопровождается снижением энергии системы (более выгодное
- ••Подобным образом образуются общие электронные пары при взаимодействии атомов р-элементов. Так образуются все
- •КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ - образуют атомы разных неметаллов, отличающихся по значениям
- ••При взаимодействии атома водорода с атомом хлора оба атома будут стремиться завершить свои
- •Свойства ковалентной связи
- •Ионная связь
- •Таким образом, в этом процессе образовалась устойчивая частица (8 электронов на внешнем уровне),
- •У металлов электроотрицательность всегда невысокая, то есть они очень плохо притягивают к себе
- ••Механизм образования связи.
- •1)Ненаправленность – В веществе с ионным типом связи электростатическое поле иона распространяется во
- •Водородная связь
- •Металлическая связь
- •Свойства металлов (электропроводность, теплопроводность ит.д.) обусловлены наличием у них особого вида химической связи
- •Гибридизация орбиталей
- •Важной характеристикой молекулы, состоящей более чем из двух атомов, является ее геометрическая конфигурация.
- •Возбужденный атом бериллия имеет конфигурацию 2s12p1, возбужденный атом бора - 2s12p2 и возбужденный
- •Типы гибридизации атомных орбиталей
- •sp–гибридизация имеет место, например, при образовании галогенидов Be, Zn, Co и Hg (II).
- •Гибридизация атомных орбиталей требует затрат энергии, поэтому гибридные орбитали в изолированном атоме неустойчивы
- •В результате гибридизации одной s-орбитали и двух p-орбиталей образуются три гибридные sp2-орбитали, расположенные
- •sp2-гибридизация
- •sp3-гибридизация. Этот вид гибридизации происходит, когда смешиваются одна s-орбиталь и три p-орбитали. В
- •Гибридизация проявляется в полной равноценности связей атома углерода с другими атомами в соединениях,
- •Скорость химических реакций. Химическое равновесие
- •Химические реакции, которые протекают в гомогенных системах, называются гомогенными реакциями. Гетерогенные реакции —
- •Отношение числа молей вещества к объему реакционной смеси n/ V называется мольно-объемной концентрацией,
- •Скорость любой химической реакции зависит от следующих факторов:
- •При увеличении концентрации реагирующих веществ скорость реакций увеличивается. Это объясняется тем, что при
- •Например, для реакции
- •где γ — температурный коэффициент, который показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции
- •Уравне́ние Арре́ниуса
- •Одним из важнейших факторов, которые влияют на скорость реакции, является присутствие катализатора.
- •Механизм действия катализаторов является очень сложным. Существует гипотеза об образовании промежуточных соединений при
- •Химическое равновесие
- •Количественно состояние химического равновесия описывается законом
- •При температуре 10 ºС реакция протекает за 5 мин, при 20ºС – за
- •Химическая термодинамика
- •Термодинамика изучает:
- •Термодинамическая система
- •Изолированная система - система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни
- •ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ
- •Вхимической термодинамике поглощаемая системой теплота считается положительной, а выделяемая — отрицательной; работа считается
- •Взаимосвязь между внутренней энергией, теплотой и работой устанавливается первым законом термодинамики: теплота, подведенная
- •Внутренняя энергия, энтальпия, тепловой эффект
- •Таким образом, тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном объеме, равен изменению внутренней энергии,
- •Изобарный процесс
- ••Химические реакции обычно протекают при постоянном объеме или при постоянном давлении.
- •Закон Гесса и следствия из него
- •Гидролизом соли называется взаимодействие ионов соли с водой, в результате которого образуются слабые
- •I. Соли, образованные сильным основанием и слабой
- •I. Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуются по катиону. Эти соли
- •Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются одновременно и по катиону, и
- •Пример 1: Составим уравнения гидролиза ацетата аммония CH3COONH4. Эта соль образована слабой уксусной
- •Необратимому (полному) гидролизу подвергаются соли, которые образованы слабым нерастворимым или летучим основанием и
- •Например:
- •Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, не гидролизуются, потому что катионы и
- •Ступенчатый гидролиз
- •оставим молекулярное и ионное уравнения гидролиза карбоната калия K2СО3.
- •Первая ступень:
- •результате первой ступени):
- •Составим молекулярное и ионное уравнения гидролиза хлорида никеля (II) NiCl2.
- •ервая ступень:
- •Вторая ступень (гидролиз основной соли, которая образовалась в
- •Продуктами второй ступени гидролиза являются слабое основание гидроксид никеля (II) и сильная хлороводородная
- ••1). Гидролиз не возможен
- •3). Гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион)
- •4). Совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион и анион)
- •Константа гидролиза – величина, равная произведению констант всех стадий, из которых складывается процесс
- •3). Гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион)
Количество вещества
•Количество вещества – это число структурных элементов (атомов, молекул, ионов и др.) в системе. Единицей измерения количества вещества является моль. Моль – количество вещества системы, которое содержит
столько определенных структурных звеньев (молекул, атомов, ионов, электронов и т.д.), сколько содержится в 0,012 кг углерода-12.
Молярная масса (М) – это масса 1 моль вещества. величина имеет размерность [M] = г/моль
Для вычисления количество вещества выглядит следующим образом:
n = m / M,
где m – масса вещества (г), а М – его молярная масса (г/моль).
n = m / M,
где m – масса вещества (г), а М – его молярная масса (г/моль).
1. Какое количество вещества магния содержится в образце чистого магния массой 6 г? Какова масса одного атома магния?
Решение
Найдем количество вещества магния (молярная масса равна 24 г/моль):n = m / M;
n(Mg) = m(Mg) / M(Mg); n(Mg) = 6 / 24 = 0,25 моль.
Химический эквивалент
•Эквивалент (Э) - реальная или условная частица вещества, которая может замещать, присоединять в кислотно- основных реакциях один ион водорода( или другого одновалентного металла), в окислительно-восстановительных реакциях – присоединять или высвобождать один электрон
Например, атом водорода в химических реакциях может проявлять свойства восстановителя, отдавая один электрон:
Н – 1 е = Н + Молекула водорода может отдавать 2 электрона: Н2 – 2е = 2Н +
Эквивалентом молекулярного водорода является половина молекулы водорода ( ½ Н2)
Атом кислорода в химических реакциях может присоединять 2 электрона. Эквивалентом атомарного кислорода является половина атома кислорода (1/2О) О2 + 4е = 2 О2-
Эквивалентом молекулярного кислорода является ( ¼ О2)
Для определения эквивалента(эквивалентной массы необязательно исходить из его соединения с водородом. Эквивалент можно вычислить по составу соединения данного элемента с любым другим, эквивалент которого
рассмотрим следующую реакцию:
1) H3PO4 + KOH = KH2PO4 + H2O.
В ходе этой реакции только один атом водорода замещаются на атом калия, иначе, в реакцию вступает один ион Н+ (кислота проявляет основность
Тогда по определению эквивалентом H3PO4 будет являться условная частица = 1 т.к. если одна молекула H3PO4 предоставляет один ион Н+, то один ион Н+
2) H3PO4 + 2KOH = K2HPO4 + 2H2O.
В ходе этой реакции только два атома водорода замещаются на атомы калия, иначе, в реакцию вступают два иона Н+ (кислота проявляет основность
2). Тогда по определению эквивалентом H3PO4 будет являться условная частица 1/2H3PO4, т.к. если одна молекула H3PO4 предоставляет два иона Н+, то один ион Н+ дает половина молекулы H3PO4.
H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O.
В ходе этой реакции только три атома водорода замещаются на атомы калия, иначе, в реакцию вступают три иона Н+ (кислота проявляет основность
2). Тогда по определению эквивалентом H3PO4 будет являться условная частица 1/3H3PO4, т.к. если одна молекула H3PO4 предоставляет три иона Н+
H3PO4 |
+ KOH ® KН2PO4 + H2O |
fЭ(H3PO4) = 1. |
H3PO4 |
+ 2KOH = K2 НPO4 + 3H2O |
fЭ(H3PO4) = 1/2 |
H3PO4 |
+ 3KOH = K3PO4 + 3H2O |
fЭ(H3PO4) = 1/3 |
Следует учитывать, что эквивалент одного и того же вещества
может меняться в зависимости от того, в какую реакцию оно вступает. Эквивалент элемента также может быть различным в зависимости от вида соединения, в состав которого он входит. Эквивалентом может являться как сама молекула или
какая-либо другая формульная единица вещества, так и ее часть.
Фактор эквивалентности fэ -
число,обозначающее какая доля реальной частицы вещества Х эквивалента одному иону водорода в кислотно- основной реакции или одному электрону
в реакции окисления и восстановления
•Для простых веществ fэ (Х) = 1/В (где В-
валентность)
•Эквивалентная масса простого вещества:
•Мэ=Аr/В.
.
|
|
|
Частица |
Фактор эквивалентности |
Примеры |
Элемент |
, |
|
|
где В(Э) – валентность элемента |
|
|
|
|
Простое |
, |
f (H ) = 1/(2×1) = 1/2; |
вещество |
где n(Э) – число атомов элемента |
fЭ(O2) = 1/(2×2) = 1/4; |
|
(индекс в химической |
fЭЭ(Cl22) = 1/(2×1) = 1/2; |
|
формуле), В(Э) – валентность |
fЭ(O3) = 1/(3×2) = 1/6 |
|
элемента |
|
|
|
|
|
|
|
Оксид |
, |
fЭ(Cr2O3) = 1/(2×3) = 1/6; |
|
где n(Э) – число атомов элемента |
fЭ(CrO) = 1/(1×2) = 1/2; |
|
(индекс в химической формуле |
fЭ(H2O) = 1/(2×1) = 1/2; |
|
оксида), В(Э) – валентность |
fЭ(P2O5) = 1/(2×5) = 1/10 |
|
элемента |
|
|
|
|
|
|
|
Кислота |
, |
fЭ(H2SO4) = 1/1 = 1 (основность |
|
где n(H+) – число отданных в ходе |
равна 1) |
|
реакции ионов водорода |
или |
|
(основность кислоты) |
fЭ(H2SO4) = 1/2 |
|
|
(основность равна 2) |
|
|
|
Частица |
Фактор эквивалентности |
Примеры |
Основание |
, |
fЭ(Cu(OH)2) = 1/1 = 1 (кислотность |
|
где n(ОH–) – число отданных в ходе |
равна 1) или |
|
реакции гидроксид-ионов (кислотность |
fЭ(Cu(OH)2) = 1/2 |
|
основания) |
(кислотность равна 2) |
|
|
|
Соль |
, |
fЭ(Cr2(SO4)3)=1/(2×3)=1/6 (расчет по |
|
где n(Ме) – число атомов металла |
металлу) или |
|
(индекс в химической формуле |
fЭ(Cr2(SO4)3)=1/(3×2)=1/6 (расчет по |
|
соли), В(Ме) – валентность металла; n(А) |
кислотному остатку) |
|
– число кислотных остатков, В(А) – |
|
|
валентность кислотного остатка |
|
|
|
|
|
Частица в |
, |
Fe2+ + 2® Fe0 |
|
окислительно- |
где – число электронов, участвующих в |
fЭ(Fe2+) =1/2; |
|
восстановительных |
процессе окисления или восстановления |
|
|
реакциях |
|
MnO4– + 8H+ + 5 ® ® Mn2+ + 4H2O |
|
|
|
f (MnO –) = 1/5 |
|
|
|
Э |
4 |
Ион |
, |
f |
(SO 2–) = 1/2 |
|
где z – заряд иона |
Э |
4 |
|
|
|
|
