- •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)
Пример
•Определите фактор эквивалентности для магния.
•fэ (Mg) = ½
•Пример . Определите фактор эквивалентности для серы в MgSO4
•fэ (S) =1/ 6
Расчет фактора эквивалентности
•Простое вещество: fэ= 1/ п(Э) · В(Э)
•п(Э)-число атомов элемента
•В(Э) – валентность элемента
•fэ (Н2) = 1/(2·1)= 1/2
•fэ(О2) = 1/2·2)= 1/4
•Оксид : fэ= 1/ п(Э) · В(Э)
•fэ (Р2О5) = 1/(2·5)= 1/10
Кислота: fэ= 1/ п(Н+)
•п(Н+) – число отданных в ходе реакции ионов водорода (основность кислоты)
• fэ((H2SO4)= 1/ 1 ; fэ((H2SO4)= 1/ 2
•Основание: fэ= 1/ п(ОН -)
•п(ОН -) – число отданных в ходе реакции гидроксид-ионов
•fэ((Cu(OH)2)= 1/ 2
Соль: fэ= 1/ п(Me) · В(Me)
•п(Me)- число атомов металла;
•В(Me) – валентность металла
•fэ (Cr2(SО4)3) = 1/(2·3)= 1/6
•Частица в ОВР : fэ= 1/ п е
•Пе – число электронов, участвующих в процессе окисления и восстановления
• Ион: fэ= 1/ z ; z - заряд иона
Определите фактор эквивалентности и эквивалент у солей: а) ZnCl2, б) КНСО3, в) (MgOH)2SO4.
Решение: Для расчетов воспользуемся формулами, приведенными в таблице 1.1.
а) ZnCl2 (средняя соль):
.
fЭ(ZnCl2) = 1/2, поэтому эквивалентом ZnCl2 является частица 1/2ZnCl2.
(основная соль):
б) КНСО3 (кислая соль):
fЭ(КНСО3) = 1, поэтому эквивалентом КНСО3 является частица КНСО3.
в) (MgOH)2SO4 (основная соль):
fЭ( (MgOH)2SO4 ) = 1/2, поэтому
эквивалентом (MgOH)2SO4 является частица 1/2(MgOH)2SO4.
Молярная масса эквивалента (Мэ) – это масса одного моля эквивалента
•Она равна произведению молярной массы вещества на фактор эквивалента
•М(э) = Мr ·f(э). Молярная масса имеет размерность г/моль или г/моль-экв.
Молярная масса эквивалента сложного вещества равна сумме молярных масс эквивалентов образующих его составных частей, например:
МЭ(оксида) = МЭ(элемента) + МЭ(О) = МЭ(элемента) + 8 МЭ(кислоты) = МЭ(Н) + МЭ(кислотного остатка) =
1 + МЭ(кислотного остатка) МЭ(основания) = МЭ(Ме) + МЭ(ОН) = МЭ(Ме) + 17
МЭ(соли) = МЭ(Ме) + МЭ(кислотного остатка).
•Газообразные вещества помимо молярной массы эквивалента имеют молярный объем
эквивалента ( или VЭ) – объем, занимаемый
молярной массой эквивалента или объем одного моль эквивалента. Размерность «л/моль». При н.у. получаем:
•Vmэ =fэ ·Vm = fэ ·22,4
•Для водорода : fэ = ½ ; Vm = ½ ·22,4 =11,2 л
•Для кислорода: fэ = ¼ ; Vm = ¼ ·22,4 =5,6 л
Закон эквивалентов
•Массы реагирующих веществ относятся между собой как их эквивалентные массы.
•m(A) : m(B) : m(C) = Мэ(А) : Мэ(В) : Мэ(С) или
•Моль эквивалентов одного вещества реагирует с молем эквивалентов другого вещества.
•νэкв1 = νэкв2
•или
•m1/Мэ1 = m2/Мэ2.
