
- •Е.С. Денисова
- •Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство морского и речного транспорта___
- •Е.С. Денисова
- •Раздел 1. Общая и неорганическая химия Лекция 1. Количественные законы химии и стехиометрические расчёты
- •Лекция 2. Строение атома и периодическая система Менделеева
- •Электронные конфигурации атомов элементов Периодической системы.
- •Периодическая система д.И. Менделеева
- •Лекция 3. Химическая связь
- •Металлическая связь
- •Водородная связь
- •Лекция 4. Химия элементов
- •Химия s- элементов
- •Химия р- элементов
- •Атомы элементов подгруппы в основном состоянии имеют следующее строение внешней электронной оболочки: ns2np2 , в возбужденном ns1np3.
- •Характеристика элементов главной подгруппы V группы Атомы элементов подгруппы имеют следующее строение внешней электронной оболочки: ns2np3.
- •Лекция 5. Основные классы неорганических соединений
- •Кислоты
- •Основания или гидроксиды металлов
- •Раздел 2. Физическая химия Лекция 6. Энергетика химических процессов
- •Скорость химической реакции
- •Химическое равновесие
- •Лекция 8. Растворы
- •Растворы электролитов
- •Гидролиз солей
- •Лекция 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •Лекция 10. Электролиз как окислительно-восстановительный процесс
- •Теоретическое обоснование процессов электролиза.
- •Равен 2,010 в, что значительно превышает стандартный потенциал окисления воды (1,228 в). Стандартный потенциал окисления иона f- имеет ещё большее значение (2,87 в).
- •Лекция 11. Коррозия металлов и методы защиты от коррозии
- •Раздел 3. Коллоидная химия Лекция 12. Поверхностные явления и адсорбция
- •Лекция 13. Дисперсные системы. Коллоидные растворы
- •Методы получения лиофобных коллоидов.
- •Свойства коллоидных растворов
- •Ответ: для коагуляции требуется 0,17 мл раствора сульфата алюминия. Коллоидные растворы в природе и технике.
- •Качественный анализ вещества
- •Примеры качественных реакций на катионы
- •Примеры качественных реакций на анионы
- •Лекция 15. Количественный анализ вещества
- •Инструментальные методы анализа
- •Раздел 5. Высокомолекулярные соединения Лекция 16. Полимеры
- •Общая характеристика и классификация
- •Методы получения полимеров
- •Свойства полимеров
- •Лекция 17. Применение полимеров
- •Углеводы
- •Нуклеотиды Известно четыре нуклеотида, которые называются аденин, гуанин, тимин, цитозин и урацил, они являются азотистыми основаниями.
- •Библиографический список
- •644099, Г. Омск, ул. И. Алексеева, 4
- •644012, Г. Омск, ул. 9 Дунайская, 20
Периодическая система д.И. Менделеева
Фундаментальные принципы систематизации элементов создал Д.И. Менделеев в марте 1869 г. Авторская формулировка периодического закона следующая: "Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов, находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов". Но Менделеев лучше своих современников понимал, что основополагающей характеристикой элементов является не атомная масса, а какое-то более важное внутреннее свойство атома. Этим можно объяснить распределение химических элементов в периодической системе с нарушением последовательности увеличения атомных масс (Ar – K, Co – Ni, Te – I). После открытия электрона и разработки теории строения ядра атома голландский физик А. Ван ден Брук в 1911 г. высказал предположение, что заряд атома того или иного элемента равен порядковому номеру элемента в периодической системе. Эта гипотеза получила экспериментальное подтверждение в работах физика Г. Мозли, который установил, что порядковые номера элементов действительно соответствуют значениям ядерных зарядов их атомов. В настоящее время периодический закон формулируется следующим образом: "Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов, находятся в периодической зависимости от зарядов ядер атомов элементов". Периодический закон, как известно, имел и имеет "предсказательную" силу. Менделеев предсказал неизвестные тогда элементы и их свойства: галлий (Ga – "экаалюминий"), скандий (Sc – "экабор") и германий (Ge – "экасилиций"), и неизвестные тогда аналоги цезия – франций, бария – радий, тантала – протактиний и другие элементы.
Формы периодической таблицы Менделеев предложил несколько способов построения периодической таблицы. Первым был "вертикальный вариант", где периоды располагались в виде вертикальных столбцов. В 1871 г. Менделеев заменил вертикальный вариант таблицы "горизонтальным" вариантом, так называемой короткой формой. Первый период ("предварительный") и два малых периода в короткой форме периодической системы занимают по одной горизонтальной строке, а большие периоды –по две строки. В наши дни принцип короткой формы является наиболее употребительным, но используется и "длинная" форма таблицы, также предложенная самим Менделеевым. В длинной форме большие периоды так же, как и малые, занимают только одну горизонтальную строку. В средней части строк больших периодов располагаются так называемые переходные элементы, а непереходные элементы разорваны на две группы и размещаются слева и справа от переходных. В последнем прижизненном издании "Основ химии" Менделеева им приведена как наиболее удобная для химиков короткая форма, отличающаяся от современных вариантов таблиц главным образом тем, что в ней было еще много пустых клеток, которые позже были заполнены вновь открытыми элементами.
Структура периодической системы. Расположение химических элементов в периодической системе отражается в виде горизонтальных и вертикальных рядов; периодов и групп.Период – последовательный ряд элементов, в атомах которых происходит заполнение одинакового числа квантовых слоев. При этом номер периода элемента совпадает со значением главного квантового числа n внешнего слоя. Элементы в периодах делятся на семейства: s-элементы, p-элементы, d-элементы и f-элементы. Если главное квантовое число определяет положение элемента в периоде, то сочетание l, m, s – квантовых чисел определяет положение элемента в соответствующей группе периодической системы. В соответствии с максимальным числом электронов на внешнем слое элементы периодической системы подразделены на восемь групп. Подразделение на группы производится по числу валентных электронов. Положение в группах s- и p-элементов определяется числом электронов внешнего слоя; фосфор (3s23p3) имеет на внешнем слое 5 электронов и относится к пятой группе, аргон (3s23p6) – к восьмой группе. Положение в группах d-элементов обусловливается общим числом валентных s-электронов и d-электронов предвнешнего слоя. По этому признаку первые шесть элементов каждого семейства d-элементов располагаются в одной из соответствующих групп: Sc (3d14s2) – в третьей группе, Mn (3d54s2) – в седьмой группе. Цинк, у которого предвнешний слой завершен и валентными являются 4s2-электроны, относится ко второй группе. По наличию на внешнем слое лишь одного электрона за счет "провала" одного из s-электронов в d-подуровень Cu (3d104s2), Ag (4d105s1), Au (5d106s1) относят к первой группе. Co (3d74s2), Ni (3d84s2), Rh (4d85s1), Pd (4d10), Ir (5d76s2), Pt (5d96s1) оказываются вне групп периодической системы. Их вместе с Fe, Ru, и Os обычно помещают в восьмую группу. В соответствии с особенностями электронных структур 4f-элементы и 5f-элементы помещают в третью группу. Элементы групп делятся на подгруппы: s- и p-элементы составляют главную, а d-элементы – побочную подгруппы. Все свойства элементов, определяемые структурой валентных квантовых слоев, закономерно изменяются по периодам и группам системы. При этом, поскольку в ряду элементов-аналогов электронные структуры сходны, но не тождественны, то при переходе от одного элемента к другому в группах и подгруппах наблюдается не простое повторение свойств, а их более или менее отчетливо выраженное закономерное изменение.