- •Основные законы химии
- •Моль. Молярная масса
- •Относительная атомная и молекулярная массы
- •Газовые законы
- •1. Закон о суммарном давлении смеси газов: давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь
- •Закон эквивалентов
- •Периодический закон и периодическая система химических элементов д. И. Менделеева
- •Строение атома
- •Модели Томсона и Резерфорда
- •Закон Мозли
- •Электронная оболочка атомов по Бору
- •Представления квантовой механики
- •Современная модель состояния электрона в атоме
- •Строение электронных оболочек атомов
- •Способы записи электронных конфигураций атомов и ионов
- •Периодический закон и периодическая система элементов д.И. Менделеева в свете учения о строении атомов
- •Свойства атомов. Их периодичность
- •Химическая связь и строение молекул
- •Ковалентная связь
- •Метод валентных связей
- •Сигма () и пи ()-связи
- •Донорно-акцепторная связь
- •Свойства ковалентной связи
- •Полярные и неполярные молекулы
- •Относительная электроотрицательность атомов
- •Ионная связь
- •Гибридизация атомных орбиталей
- •Гибридизация орбиталей и пространственная конфигурация молекул
- •Металлическая связь
- •Водородная связь
- •Типы кристаллических решеток
- •Валентность
- •Степень окисления
- •Комплексные соединения (комплементарность) Структура комплексных соединений
- •Хелаты и внутрикомплексные соединения
- •Реакции образования комплексных соединений
- •Номенклатура комплексных соединений
- •Пространственное строение и изомерия комплексных соединений
- •Диссоциация комплексных соединений в растворах. Константа нестойкости. Константа устойчивости
- •Связь в комплексных ионах
- •Реакции с участием комплексных соединений
- •1) Реакции обмена
- •2) Окислительно-восстановительные реакции
- •Элементы химической термодинамики Основные понятия
- •Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Энтальпия
- •Закон Гесса. Следствия из него
- •Второй закон термодинамики. Энтропия
- •Термодинамические потенциалы
- •14 Типы реакций, различающиеся возможностьюи условиями протекания в зависимости от характера изменения ∆н и ∆s
- •Химическая кинетика Основные понятия
- •Скорость химической реакции
- •Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов
- •Влияние температуры на скорость реакции
- •Дисперсные системы
- •Классификация дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды
- •Количественные характеристики дисперсных систем
- •Устойчивость дисперсных систем
- •Применение
- •Растворы Растворы в природе. Теории растворов
- •Механизм процесса растворения
- •Тепловые эффекты при растворении
- •Ненасыщенные, насыщенные и пересыщенные растворы
- •Растворимость различных веществ в воде
- •Выражение количественного состава растворов
- •Разбавленные растворы неэлектролитов и их свойства
- •Эбуллиоскопическая и криоскопическая константы
- •Растворы электролитов и их свойства
- •Диссоциация воды. Водородный показатель
- •Гидролиз солей
- •Буферные растворы
- •Водородный показатель (рН) растворов
- •Свойства кислотно-основных индикаторов
- •Применение
- •Окислительно-восстановительные реакции
- •Распространенные окислители и их продукты
- •Важнейшие восстановители и окислители
- •Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций
- •Эквивалентные массы окислителя и восстановителя
- •Классификация окислительно-восстановительных реакций
- •4) Особые случаи овр:
- •Электрохимические системы Общая характеристика
- •Электродный потенциал. Измерение электродных потенциалов
- •Ряд стандартных электродных потенциалов (напряжений). Уравнение Нернста
- •Ряд напряжений металлов
- •Гальванические элементы, их электродвижущая сила
- •Аккумуляторы
- •Характеристики аккумулятора Эдисона и свинцового аккумулятора
- •Топливные элементы
- •Электролиз
- •Законы электролиза
- •Применение электролиза
- •Высокомолекулярные соединения (вмс) или полимеры
- •Физические свойства
- •Классификация
- •Полимеризационные полимеры
- •Поликонденсационные полимеры
- •Применение
- •Олигомеры
Водородный показатель (рН) растворов
В растворах величина рН может меняться в широких пределах. Для определения рН раствора и в реакциях нейтрализации используют так называемые кислотно-основные индикаторы, которые представляют собой слабые органические кислоты или гидроксиды, имеющие различную окраску в зависимости от рН среды. В таблице приведены наиболее употребительные кислотно-основные индикаторы и указан интервал рН, в котором происходит изменение окраски индикатора.
Свойства кислотно-основных индикаторов
Индикатор |
Интервал перехода рН |
Изменение цвета | ||
нейтральная |
кислая |
щелочн. | ||
Метиловый оранжевый |
3,1 – 4,5 |
оранжевый |
красный |
желтый |
Метиловый красный |
4,2 – 6,2 |
оранжевый |
красный |
желтый |
Бромтимоловый синий |
6,0 – 7,8 |
синий |
желтый |
синий |
Лакмус |
5,8 – 8,0 |
фиолетовый |
красный |
синий |
Тимоловый синий |
8,0 – 9,3 |
синий |
желтый |
синий |
Фенолфталеин |
8,3 – 10,0 |
бесцветн. |
бесцветн. |
красный |
Тимолфталеин |
9,5 – 10,6 |
бесцветн. |
бесцветн. |
синий |
Для определения концентрации галогенид-ионов, участвующих в реакциях осаждения, используют осадительные (К2СrO4), металлохромные и адсорбционные индикаторы. Металлоиндикаторы (хромоген черный, хром темно-синий, мурексид); используют в комплексонометрии при определении Са2+, Mg2+,Zn2+,Al3+ - ионов и т.д.
В качестве окислительно–восстановительных индикаторов могут выступать титрант КMnO4 или дифениламин.
Применение
Широкое применение в медицинской практике находят растворы различных лекарственных форм. В качестве растворителя чаще всего используют воду или спирт (этанол). Применение того или другого раствора зависит от его состава и концентрации. Например, водный раствор хлорида натрия (0,9 %) применяется в качестве изотонического раствора для инъекций, а в концентрациях 3-10 % (гипертонический раствор) для лечения гнойных ран. Раствор глюкозы (4,5-5 %) – изотонический раствор - используют для пополнения организма жидкостью и как источник легкоусвояемого организмом ценного питательного материала, а гипертонический раствор (10-40 %) применяется для быстрого и полного усвоения глюкозы иногда с инсулином или аскорбинатом магния при гипертонической болезни.
Окислительно-восстановительные реакции
Окислительно-восстановительные реакции имеют очень широкое распространение и являются чрезвычайно важными для обмена веществ в живых организмах, для многих промышленных процессов, связанных с получением химических веществ. Они имеют огромное значение в теории и практике.
Окисли́тельно-восстанови́тельные реа́кции, ОВР, редокс (от англ. redox ← reduction-oxidation — окисление-восстановление) — это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путем перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем.
Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ называются окислительно-восстановительными.
Реакции, связанные с передачей электронов, в результате этого изменяется степень окисления одного или нескольких участвующих в реакции элементов, называются окислительно-восстановительными.
Состояние атома в молекуле характеризуется с помощью понятия «степени окис-ления». Степень окисления ― понятие условное, так как большинство соединений не являются ионами, чаще встречаются соединения с ковалентной связью.
Число электронов, смещенных от атома данного элемента к другим атомам или от других атомов к атомам данного элемента, называется степенью окисления (окислительное число, о.ч.).
Электрический заряд данного атома, вызванный смещением валентных электронов к более электроотрицательному атому, называется степенью окисления (окислительное число, о.ч.).
Степень окисления ― величина переменная. Вычисление степени окисления производится на основании того, что молекула любого вещества в целом электронейтральна. Степень окисления элемента в соединении вычисляется:
степень окисления элементов в простых веществах принимается равной нулю (Znо, Feо, Cdо, О2о, N2о);
алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы равна нулю
+1+6-2 +1 +6 -2 +4 -2 -4+1 +1 -2
H2SO4 K2CrO4 CO2 CH4 H2O;
+2+6-8=0 +2+6-8=0 +4-4=0 -4+4=0 +2-2=0
;
постоянную степень окисления в соединениях проявляют щелочные металлы (+1), металлы главной подгруппы II (+2), цинк и кадмий (+2), алюминий (+3);
водород проявляет степень окисления (+1) во всех соединениях, кроме гидридов металлов (МеНх), где степень окисления его равна (-1);
степень окисления кислорода в соединениях равна (-2), за исключением пероксидов (Н2Э2) (-1) и фторида кислорода (ОF2) (+2);
фтор во всех соединения (–1);
7) все металлы имеют положительную степень окисления.
Понятие о степени окисления является условным и не всегда характеризует настоящее состояние атомов в соединениях, но оно весьма удобно и полезно при классификации различных соединений, рассмотрении окислительно-восстановительных процессов, предсказания направления течения и продуктов химических реакций и т.д.
Для объяснения окислительно-восстановительных реакций в настоящее время применяют электронную теорию Я.И. Михайленко и Л.В. Писаржевского (1904 г.). Её основные положения:
- процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, называется окислением. При окисле́нии атома, молекулы или иона в результате отдачи электронов увеличивается его степень окисления. Атомы окисляемого вещества называются донорами электронов, а атомы окислителя — акцепторами электронов. В некоторых случаях при окислении мо-лекула исходного вещества может стать нестабильной и распасться на более стабильные и более мелкие составные части. При этом некоторые из атомов получившихся молекул имеют более высокую степень окисления, чем те же атомы в исходной молекуле. При окислении степень окисления повышается
- процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом, называется восста-новлением. При восстановлении атомы или ионы присоединяют электроны. При этом происходит понижение степени окисления элемента
- частицы (атом, молекула или ион), принимающие электроны, называются окислителями, иными словами, окислитель — это акцептор электронов.
Окислителями могут быть:
1. Нейтральные молекулы неметаллов (…);
2. Положительно заряженные ионы металлов в высшей степени окисления (…);
3. Сложные кислородосодержащие ионы в высшей степени окисления кислородообразующего элемента (…);
4. Анод.
В качестве окислителей на практике используют: O2, Cl2, Br2, J2, O3, KMnO4, K2CrO4, K2Cr2O7, HNO3, H2SO4(к), CuO, Ag2O, PbO2, (NH4)2S2O8.
Вещества, в которых элемент имеет промежуточную степень окисления, могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства (,…).