- •Лекция 1 Введение
- •1 Основные понятия химии
- •Где м(х) – мольная масса вещества х, fэкв.(х) – фактор эквивалентности вещества х.
- •2 Основные законы химии
- •1) Массы реагирующих веществ – прямо пропорциональны молярным массам эквивалентов этих веществ:
- •2) Объемы реагирующих веществ – обратно пропорциональны их нормальным концентрациям:
- •Лекция 2 основные классы неорганических соединений
- •1 Простые вещества
- •2 Сложные вещества
- •«Растворы»
- •Лекция №3
- •«Общие свойства растворов»
- •1 Классификация систем, состоящих из двух и более веществ
- •Дисперсные системы
- •Коллоидные растворы
- •3 Истинные растворы
- •2 Способы выражения состава растворов
- •1) Массовая доля (ω) – отношение массы растворенного вещества к массе раствора
- •3) Равномерное распределение сольватов (гидратов) в растворителе. Является следствием диффузии и требует затраты энергии.
- •4 Растворимость
- •4.1 Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри
- •4.2 Растворимость твердых веществ в воде
- •Лекция № 4 «растворы неэлектролитов»
- •1 Свойства растворов неэлектролитов
- •2) Растворенное вещество – нелетучее и не диссоциирующее на ионы.
- •1.2 Криоскопический и эбуллиоскопический законы Рауля
- •- Криоскопический закон, - эбуллиоскопический закон,
- •2 Осмос
- •3 Применение законов Рауля и уравнения Вант-Гоффа к растворам электролитов
- •Лекция № 5 «растворы электролитов»
- •1 Электролитическая диссоциация
- •1.2 Диссоциация слабых электролитов
- •2 Закон разбавления Оствальда
- •3 PH водных растворов
- •3.1 Ионное произведение воды
- •Ионно-обменные и окислительно-восстановительные реакции
- •Лекция № 6
- •«Ионно-обменные реакции»
- •3) Образование осадков
- •4) Образование комплексных соединений
- •3 Гетерогенные равновесия в растворах электролитов.
- •Лекция № 7 «Гидролиз солей»
- •1 Общие представления о гидролизе
- •2 Различные случаи гидролиза
- •1) Гидролиз соли образованной слабым основанием и сильной кислотой
- •4) Гидролиз солей, образованных многозарядными катионами и анионами
- •5) Совместный гидролиз двух солей, образованных слабой кислотой и слабым основанием
- •5 Смещение равновесия при гидролизе
- •5.1 Влияние добавок различных веществ на гидролиз
- •5.2 Влияние температуры на смещение гидролиза
- •5.3 Влияние концентрации гидролизующейся соли
- •Лекция № 8 «окислительно-восстановительные реакции»
- •1 Основные понятия
- •5 Взаимодействие металлов с водой, кислотами и щелочами
- •Электрохимические процессы
- •Лекция №9
- •«Гальванические элементы»
- •1 Электродный потенциал на границе металл – раствор
- •2 Принцип работы гальванического элемента
- •3 Водородный электрод сравнения. Электрохимический ряд
- •4 Уравнение Нернста
- •96500 Кл/моль),
- •5 Элементы
- •Лекция № 10 «электролиз»
- •3 Количественные расчёты в электролизе
- •4 Аккумуляторы
- •1) Свинцовый аккумулятор
- •2) Кадмиево-никелевый аккумулятор (кн)
- •3) Железо-никелевый аккумулятор (жн)
- •Лекция № 11 «коррозия и защита металлов от коррозии»
- •2.2 Гальванокоррозия
- •1) Гальванокоррозия чугуна в нейтральной среде:
- •2) Гальванокоррозия чугуна в кислой среде:
- •3) Контактная коррозия железа и меди в нейтральной среде.
- •2.3 Электрокоррозия
- •3 Способы защиты металлов от коррозии
- •3.1 Изолирование металлов от внешней среды
- •1) Гальванокоррозия оцинкованного железа в нейтральной среде
- •2) Гальванокоррозия луженого железа в кислой среде
- •3.2 Изменение состава коррозионной среды
- •3.3 Рациональное конструирование
- •3.4 Электрохимические способы защиты от коррозии
- •1) Протекторная защита.
- •2) Катодная защита.
- •Тема 5 основные закономерности протекания химических процессв лекция № 12
- •1 Энергетика химических процессов.
- •2 Закон Гесса
- •Или через промежуточный продукт (со) в две реакции:
- •1) Реакция горения этана выражается термохимическим уравнением
- •2) Рассчитать количество тепла, необходимое для испарения 1 м3 воды.
- •9.3 Энтропия
- •9.4 Энергия Гиббса
- •Лекция № 13
- •Химическая кинетика – учение о скоростях и механизмах протекания химических реакций.
- •1 Скорость реакции
- •1. История развития учения о строении атома
- •1.1. Модель атома по резерфорду
- •1.2. Модель атома по бору
- •1) Электрон в атоме может вращаться вокруг ядра не по любым, а только по строго определённым орбитам, которые называются стационарными.
- •2) Двигаясь по стационарным орбитам, электрон не излучает энергию.
- •1) Была неприменима для описания спектров атомов более сложных, чем водород;
- •2) Не могла объяснить различной интенсивности спектральных линий в спектре даже атома водорода.
- •1.3. Современные представления об атоме
- •2. Квантово–механическая модель атома
- •2.1. Квантовые числа
- •2.4. Соответствие электронных формул элементов и положением их в периодической таблице
- •3. Периодический закон и периодическая таблица д.И.Менделеева
- •3.1. Периодический закон
- •3.3 Периодичность изменения свойств элементов в периодической таблице
- •3.3.1 Радиусы атомов в периодах радиусы атомов по мере увеличения заряда ядра уменьшаются вследствие увеличения электростатического взаимодействия электронов с ядром.
- •3.3. 6 Прогнозирование свойств элементов по положению в периодической таблице
- •Лекция № 15 «Химическая связь, строение молекул и строение вещества»
- •2. Метод валентных связей
- •1) Обменный – два атома предоставляют по одному электрону на образование общей электронной пары.
- •2) Донорно-акцепторный – один атом (донор) предоставляет электронную пару, а второй (акцептор) – свободную орбиталь.
- •3. Основные характеристики химической связи
- •4. Типы химических связей
- •4.1.Ковалентная связь – это связь между двумя атомами за счет образования общей электронной пары.
- •4.3. Металлическая связь
- •4.4. Водородная связь
- •5. Строение гидридов элементов II-периода
- •Химия элементов
- •Лекция № 16
- •«Свойства s-элементов»
- •1. Щелочные металлы
- •2. Бериллий, магний и щелочноземельные металлы
- •3. Химические свойства s-элементов
- •4. Физико–химические свойства водорода и гелия
- •5. Физико–химические свойства воды
- •5.2. Физические свойства воды
- •5.3. Химические свойства воды
- •Лекция № 17 «жесткость воды»
- •1. Общие понятия
- •3. Единица измерения жесткости
- •4. Водоподготовка
- •5. Водоумягчение
- •1.3. Алюминий
- •1.4. Индий. Галлий. Таллий
- •2.1. Электронное строение и общая характеристика
- •2.2. Углерод и его соединения
- •2.3. Кремний
- •2.4. Германий. Олово. Свинец
- •Лекция № 19 «свойства р-элементов
- •V и VI групп»
- •1.1. Электронное строение и общая характеристика
- •1.2. Азот
- •1.3. Фосфор
- •1.4. Мышьяк, сурьма, висмут
- •2.1. Введение
- •2.2. Кислород
- •2.3. Сера
- •2.4. Сравнение свойств водородных соединений р-элементов VI группы
- •2.5. Селен. Теллур
- •Лекция № 20
- •1.1. Электронное строение и общая характеристика VII группы (галогены)
- •Галогены проявляют нечетные валентности
- •1.2 Физические свойства галогенов
- •1.3 Химические свойства галогенов
- •1.4 Водородные соединения галогенов
- •1 .5 Кислородсодержащие соединения галогенов
- •1.6 Применение галогенов
- •1.7 Положение в периодической таблице и общая характеристика р-элементов VIII группы
- •Лекция № 21
- •1. Определение комплексных соединений
- •1) Диссоциация сульфатов калия и алюминия
- •2) Дисоциация двойной соли – алюмокалиевых квасцов
- •3)Диссоциация комплексного соединения
- •2. Состав комплексных соединений
- •1) Комплексный ион – [Fe(сn)6]-3,
- •Примеры состава комплексных соединений
- •3. Номенклатура комплексных соединений
- •[Pt(nh3)4Cl2]Cl2 –хлорид дихлоротетраамминплатины (IV)
- •4. Диссоциация комплексных соединений
- •5. Реакции с участием комплексных соединений
- •5.1. Образование комплексных соединений
- •5.2. Преход от одного комплексного соединения к другому
- •5.3 Разрушение комплексного соединения
- •Лекция № 22
- •Введение
- •1.1. Физические свойства
- •1.2. Химические свойства
- •Вопрос № 3 Составьте уравнения реакций, протекающих при осуществлении следующих превращений Cu→Cu(no3)2→Cu(oh)2 →CuSo4.
- •Лекция № 23
- •Лекция № 24
- •2.1 Элементы триады железа
- •2.2 Платиновые металлы
- •Лекция 25 «органические соединения» введение
- •1) Замещения атомов водорода по связям с с–н,
- •2) Разрыва связей с–с.
- •1.2. Непредельные (ненасыщенные) углеводороды
- •Ацетилен с2н2, или сн±сн
- •3.3. Простые эфиры
- •3.4. Альдегиды и кетоны
- •3.5. Карбоновые кислоты
- •3.6. Сложные эфиры карбоновых кислот. Жиры
- •3.7. Амины
- •3.8. Аминокислоты и белки
- •Лекция № 26 «полимеры» Введение
- •3.Поликонденсеционные полимеры
- •4. Структура и состояния полимеров
- •Лекция № 27 «рабочие вещества низкотемпературной техники» Введение
- •1 Моль co2 – 6·1023 молекул co2 – 44г – 22,4л(н.У.).
- •1.Хладагентынеорганического происхождения
- •1.1. Номенклатура неорганических хладагентов
- •1.2. Физические и химические свойства неорганических хладагентов
- •2. Хладагенты органического происхождения (углеводороды)
- •2.1. Строение и номенклатура
- •2.2. Физические и химические свойства
- •3. Хладагенты органического происхождения (галогенпроизводные)
- •3.2.Цепные реакции(пределы взрываемости, разрушение озонового слоя)
Лекция № 24
«d-ЭЛЕМЕНТЫ VII и VIII ГРУПП»
1. d -МЕТАЛЛЫ VII ГРУППЫ
К d -металлы VII группы относятся: марганец(Мn), технеций (Тс) и рений(Rе). Электронная конфигурация данных атомов имеет вид (n-1)d5ns2.
Максимальная степень окисления данных элементов равна+7. Наиболее устойчивые степени окисления:+2, +4, +6 и +7. На примере марганца в таблице 1 приведены формулы соответствующих оксидов, гидроксидов и солей.Многообразие соединений марганца и особенности их свойств находят широкое применение в химии, в частности в разделе аналитической химии «перманганатометрия».
Таблица 1. Основные классы соединений марганца
|
+2 |
+4 |
+6 |
+7 |
Оксиды |
МnО (основной)
оксид марганца (II)
|
МnО2 (амфотерный с преобладанием кислотных свойств)
оксид марганца (IV)
|
МnО3 (кислотный)
оксид марганца (VI)
|
Мn2О7 (кислотный)
оксид марганца (VII)
|
Гидроксиды |
Мn (ОН)2 гидроксид марганца (II)
|
Мn(ОН)4 гидроксид марганца (IV)
Н4МnО4 марганцовистая кислота |
Н2МnО4 марганцеватая кислота
|
НМnО4 марганцовая кислота
|
Соли |
МnСl2 хлорид марганца (II)
|
МnСl3 хлорид марганца (IV)
К4МnО4 – орто-манганит калия |
К2МnО4 манганат калия
|
КМnО4 перманганат калия
|
Из таблицы 24.2 видно, что состав данных соединений и характер изменения их кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств согласуется с общими закономерностями химии.
Марганец - серебристо-белый, хрупкий, достаточно активный металл: в ряду напряжений он находится между алюминием и цинком. На воздухе покрыт оксидной плёнкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления. В порошкообразном состоянии при нагревании разлагает воду
Мn + 2Н2О = Мn(ОН)2 + Н2.
С соляной и разбавленной серной кислотами марганец интенсивно реагирует
Мn + 2НСl = МnСl2 + Н2,
Мn + Н2SО4 = МnSО4+ Н2.
Азотная и концентрированная серная кислоты окисляют марганец также до двухвалентного состояния
3Мn + 8НNO3(разб.) → 3Мn(NO3) 2 + 2NO + 4Н2О,
Мn + 2Н2SО4 = МnSО4 + SО2 + 2Н2О.
Наиболее устойчивым соединением марганца является МnО2. Широко применяется в гальванических элементах. В кислой среде довольно сильный окислитель.
При взаимодействии с соляной кислотой вначале протекает реакция нейтрализации, а затем образующийся хлорид марганца (IV) разлагается по внутримолекулярной окислительно-восстановительной реакции
МnО2 + 4НСl = МnСl4 + 2Н2О,
Мn+4Сl-4 = Мn+2Сl2 + Сl02↑.
Наиболее широко применяемое соединение семивалентного марганца -перманганат калия КМпО4. Соединения марганца в высшей степени окисления -+7, в частности перманганаты, являются сильными окислителями. Степень восстановления перманганата калия зависит от рН среды:
1) В кислой среде восстанавливается до +2
2КМnО4 + 5К2SО3 + 3Н2SО4 = 2 МnSО4 + 6К2SО4 + 3Н2О,
2) В нейтральной до +4
2 КМnО4 + 3 К2SО3 + Н2О = 2 МnО2↓ + 3 Na2SО4 + 2КОН,
3) В щелочной среде до +6
2 КМnО4 + К2SО3 + 2КОН = 2К2МnО4 + К2SО4 + КОН.
При нагревании в сухом виде перманганат калия применяется для получения в лабораторных условиях кислорода
2 КМnО4 = К2МnО4 + МnО2 + О2.
Марганец преимущественно применяется для получения специальных сортов стали. Сплав манганин (12% Мn, 3% Ni) обладает высоким электрическим сопротивлением. В виде ферромарганца при выплавке стали используется для удаления кислорода (раскисление) и серы.
Из соединений технеция практический интерес представляют пертехнаты, являющиеся эффективными ингибиторами коррозии железа в воде даже при температуре 250 0С.
Рений и его сплавы применяются в электрических лампах и электровакуумных приборах. Жаропрочные и тугоплавкие сплавы рения с вольфрамом, молибденом, танталом применяются для изготовления некоторых ответственных деталей.
2. d -МЕТАЛЛЫ VIII ГРУППЫ
d-металлы VIII группы включают три триады. В четвертом периоде это триада железа, а в пятом и шестом – две триады, объединённые под общим названием платиновые металлы.