НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Атом — химически неделимая единица вещества.
Молекула — химически делимая единица вещества, состоящая из атомов.
Вещество — совокупность атомов или молекул одного вида.
Элемент — обобщенное название атомов с одинаковым зарядом ядра.
Формула — символьная запись, отражающая качественный и количественный состав молекулы и указывающая количество содержащихся в молекуле атомов каждого вида.
Реакция — процесс изменения молекул.
Ион — заряженная частица, образующаяся из атома или молекулы путем отдачи или принятия электрона.
Катион — положительно заряженный ион.
Анион — отрицательно заряженный ион.
Аллотропия — свойство атомов одного элемента образовывать несколько форм (алмаз и графит).
§ 1. Общая химия
Свойства элементов Моль Связь и валентность Электроотрицательность и степень окисления Реакции Электрохимические процессы Химическая кинетика Растворы
1. Строение атома
Атом состоит из ядра и окружающих его электронных оболочек. Ядро состоит из протонов и нейтронов. Число протонов Np, нейтронов Nn, и электронов Ne определяется из соотношений:
Np=Z, Nn=M-Z,
Ne=Z (в основном состоянии),
М—атомная масса (целое число), Z—заряд ядра.
Электронные оболочки по мере удаления от ядра нумеруются 1, 2, 3, 4, ... или обозначаются латинскими буквами: К, L, M, N, ... Каждая оболочка содержит не более определенного количества электронов (К, L, М, N содержат соответственно не более 2, 8, 18, 32 электронов).
Электрон, находящийся на электронной оболочке, не может занимать определенного местоположения в пространстве, а образует электронное облако (орбиталь).
Основные типы орбиталей:
1) s-орбиталь (рис. 1а). На любой электр. оболочке имеется только одна s-орбиталь, на которой могут находиться два электрона.
2) р-орбиталь (рис. 16). На электр. оболочках (начиная со второй) имеются по три р-орбитали, на которых могут находиться 6 электронов.
3) d-орбиталь (рис. 1в). На электр. оболочках (начиная с третьей) имеются по пять d-орбиталей, на которых могут находиться 10 электронов.
4) Существуют также более сложные f- и g-орбитали.
Порядок заполнения орбиталей: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p,4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, ... где цифра указывает номер электр. оболочки, а буква - вид орбитали.
Распределение электронов по орбиталям описывается квантовой теорией строения атомов. При распределении электронов по одинаковым орбиталям суммарный спин должен быть максимальным.
2. Свойства элементов
изотопы-атомы с одинаковым числом протонов Np и разным числом нейтронов Nn.
Свойства элементов зависят от числа электронов на внешней электронной оболочке которое меняется периодически по мере увеличения заряда ядра. Элементы объединяются в периодическую систему Д.И. Менделеева . Каждая клетка таблицы Менделеева содержит информацию об элементе. Например:
Номер периода, в котором расположен элемент, определяет количество электр. оболочек, номер группы совпадает с количеством электронов на внешней (валентной) оболочке, цвет ячейки (если есть) дает информацию о заполняемой орбитали. По мере уменьшения номера группы и увеличения номера периода увеличивается металличность элемента.
3. Моль
В химии в качестве единицы измерения массы молекул принята 1/12 массы атома изотопа угперода-12(12С).
Моль — количество вещества, в котором содержится столько же атомов или молекул, сколько атомов углерода содержится в 12 граммах углерода 12С. Число молекул в 1 моле наз. постоянной Авогадро: Nа~6-1023,моль-1.
Относительная молекулярная масса вещества равна отношению массы молекулы вещества к 1/12 массы атома углерода 12С: Численное значение молярной массы совпадает с относительной молекулярной (атомной) массой вещества. Относительная молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс всех входящих в нее атомов.
Количество молей v в веществе, содержащем N молекул, определяется по формулам
v=N/Na=m/M,
m—масса вещества, М—молярная масса.
Масса v молей вещества: m=vM.