Атомно-молекулярное учение

ХИМИЯ

Учебное наглядное пособие

ХИМИЯ

Интернет - ресурсы

40. Интернет – ресурсы Минэнерго РФ.

41. Интернет - ресурсы Федеральной тарифной службы.

42. Интернет – ресурсы Системного оператора.

43. Интернет– ресурсы ИНЭИ РАН.

44. Интернет ресурсы ЗАО «АПБЭ.

45. Интернет – ресурсы «Ростепло».

46. Интернет – ресурсы ЦЭНЭФ.

47. Ветроэнергетика – Википедия..

Новокузнецк

2010

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Е.М.Рыбалкин

О.Ю. Ковалик

Рекомендовано редакционно-издательским советом вуза

в качестве учебного наглядного пособия

для студентов технических вузов

Новокузнецк

2010

УДК 54 (075)

Р 931

Рецензент

зав. кафедрой химии ГОУ ВПО УГМА Росздрава,

д.х.н., профессор

Тхай В.Д.

Рыбалкин Е.М., Ковалик О.Ю.

Р 931 Химия: Учебное наглядное пособие / СибГИУ. – Новокузнецк, 2010 – 180 с.

Содержит краткий лекционный материал по всем разделам дисциплины «Химия». Является учебным пособием для самостоятельной работы студентов.

Предназначено для студентов первого курса всех специальностей.

УДК 54 (075)

© Сибирский государственный

индустриальный университет,

© Рыбалкин Е.М., Ковалик О.Ю., 2010

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие. 2

Раздел 1. Основные понятия и законы химии.. 2

1.1. Атомно-молекулярное учение. 2

1.2. Законы химии. 2

1.3. Эквивалент. 2

Раздел 2. Классификация неорганических веществ.. 2

2.1.Оксиды.. 2

2.2. Гидроксиды металлов. 2

2.3. Кислоты.. 2

2.4. Соли. 2

2.5. Комплексные соединения. 2

Раздел 3. Растворы... 2

3.1. Способы выражения концентрации растворов. 2

3.2. Растворы неэлектролитов. 2

3.3. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. 2

3.4. Ионно-молекулярные уравнения реакций. 2

3.5. Гидролиз. 2

Раздел 4. Элекрохимические системы... 2

4.1. Степень окисления. 2

4.2. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) 2

4.3. Гальванический элемент Даниэля-Якоби. 2

4.4. Электродвижущая сила (ЭДС) 2

4.5. Электролиз. 2

4.6. Коррозия и защита металлов от коррозии. 2

Раздел 5. Периодический закон Д.И.Менделеева.. 2

5.1. Строение атома. 2

5.2. Модель состояния электрона в атоме. 2

5.3.Основные положения строения электронных оболочек атома. 2

Раздел 6. Химическая связь. 2

Раздел 7. Химическая кинетика и равновесие.. 2

Раздел 8. Химическая термодинамика.. 2

8.1. Параметры состояния системы.. 2

8.2. Закон Гесса. 2

Раздел 9. Химия элементов.. 2

Раздел 10. Органическая химия.. 2

10.1.Углеводороды.. 2

10.2. Кислородсодержащие органические соединения. 2

Раздел 11. Аналитическая химия……………………………2

11.1. Методы качественного анализа. 2

11.2. Методы количественного анализа. 2

11.3. Спектроскопические методы анализа. 2

11.4. Дифрактометрический метод анализа. 2

Раздел 12. Химия окружающей среды... 2

Раздел 13. Коллоидная химия.. 2

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Физико-химические постоянные. 2

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Относительные электроотрицательности

элементов………….…………………………………………………... 161

Приложение В. Периодическая система элементов
Д.И. Менделеева………………………………….………………........162

Приложение Г. Растворимость веществ в воде
при температуре 25⁰С………………..………………………………..164

Приложение Д. Эбулиоскопические и криоскопические
константы некоторых растворителей………………………….……..165

Приложение Е. Произведения растворимостей………………....165

Приложение ж. Возможные степени окисления элементов…...166

Приложение И. Электронное строение атомов в основном

состоянии……...……………………………………………………….169

Приложение К. Стандартные термодинамические

функции образования………...……………………………………….172

Приложение л. Нормальные (стандартные)

окислительно-восстановительные потенциалы…………..…………176

Предисловие

В последние годы изучение химии становится для многих студентов серьезной проблемой. Разрыв между требованиями стандартных программ и возможностями студентов ставит перед молодыми людьми труднопреодолимый барьер на пути к успешной сдаче экзаменационных испытаний.

Очевидно, что знаний в объеме образовательного стандарта средней школы недостаточно, и учащиеся нуждаются в прохождении систематического курса химии коррекционного плана, в задачи которого входит:

− углубление имеющихся химических знаний и ликвидация пробелов;

− систематизация знаний, обучение умению пользоваться справочными материалом;

− расширение кругозора учащихся.

Предлагаемое учебное пособие разрабатывалось именно в расчете на использование в этих целях. Оно содержит в себе полный курс химии, включая аналитическую химию, химию окружающей среды и коллоидную химию. Многие главы содержат дополнительный материал, который может пригодиться студенту – участнику олимпиады по химии.

Изучение курса может проходить как самостоятельно, так и во время индивидуальных занятий с преподавателем.

Авторы заранее благодарны своим читателям и будут искренне признательны за все замечания и пожелания по улучшению пособия.

Раздел 1. Основные понятия и законы химии

ВЕЩЕСТВО
агрегатное состояние	состав
газообразное	жидкое	твёрдое	простые	сложные
формы нет, объема нет, расширяется и сжимается	формы нет, объем есть, сжимается плохо	форма есть, объем есть, сжимается плохо	из атомов одного элемента. Например: О2, Н2	из атомов разных элементов. Например: Н2O, НСl

Химический элемент – определенный вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра.

Аллотропия – это явление, при котором один элемент образует простые вещества с разными свойствами. Например, О – кислород, озон: С – графит, алмаз, карбин.

Относительная атомная масса, у.е.	Относительная молекулярная масса, у.е.
, где m(X) – средняя масса атома элемента , m(C)– масса атома углерода.	==+, где m(XY) – масса молекулы, Ar(X), Ar(Y)– относительные атомные массы элементов X, Y.
Например: Ar(O) = 15,9994 Ar(H) = 1,0079	Например: Mr(H2О) = 2 Ar(Н) + Ar(О) = 2∙1,0079+ + 15,9994 = 18,01

Моль – это количество вещества, содержащее столько же структурных единиц (молекул, атомов, ионов), сколько атомов содержится в 12 г углерода ¹²С.

Число структурных единиц вещества

 

N(x)=n(x)·N_A

где N_A – число Авогадро, число частиц в одном моле:

N_A = 6,02·10²³ моль^–1,

n(x) – количество вещества(моль).

Молярная масса, г/моль

M(x) = m(x)/n(x)

или M(x)=Mr(x),

где M(x) – (г/ моль),

m(x) – масса вещества(грамм),

n(x) – количество вещества(моль).

Молярный объем , где V_m – молярный объем газа(л/моль), V(x) – объем(литр), n(x) – количества вещества(моль).

Относительная плотность – D
, где m1 – масса определенного объема первого газа, m2 – масса такого же объема второго газа, , отсюда М1 = D∙M2 где М1, М2 – молекулярные массы 1 и 2 газа с одинаковым объемом и взятые в одинаковых условиях.
Например: при D(Н2) = 8 и М2(Н2) = 2 г/моль, молярная масса газа равна: М1 = D(Н2) • M2(Н2) = 8 • 2 = 16 г/моль; при D(воздух) = 1,517 и М2(воздух) = 29 г/моль, молярная масса газа равна: М1 = D(воздух) • M2(воздух) = 1,517 • 29 = 44 г/моль;
Соединения
Дальтониды– соединения молекулярной структуры; состав постоянный независимый от способа получения.	Бертоллиды –соединения с немолекулярной структурой (с атомной, ионной и металлической решёткой);переменного состава, который зависит от способа получения.
Например: Н2О, HCl, CCl4, CO2 Состав: СO2=27,27%(C)+72,73%(O) независимо от способа получения.	Например: UO3 → состав от UO2,5 до UO3; UO → состав от UO0,9 до UO1,3. Зависит от температуры и давления кислорода.

Химические реакции – явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, при этом не происходит изменения состава ядер атомов.

При физических явлениях изменяется форма, физическое состояние или образуются новые вещества за счет изменения состава ядер атомов.

Классификация химических реакций	по признаку	выделения или поглощения теплоты	экзотермические H2+Cl2 = 2HCl; ∆H˚ = –184,6 кДж;
эндотермические N2+O2 = 2NO; ∆H˚= 180,8 кДж;
изменения числа исходных и конечных веществ соединения	соединения HCl+NH3=NH4Cl;
разложения 2HI = H2+I2;
обратимости реакции	обратимые N2+3H2 ↔ 2NH3;
необратимые 2KClO3 → 2KCl+3O2;
изменения степени окисления атомов	без изменения BaCl2+H2SO4→BaSO4+2HCl;
окислительно-восстановительные 0 +5 +2 +4 Cu+4HNO3→Cu(NO3)2+2NO2+2H2O.

1.2. Законы химии

Закон Бойля-Мариотта При постоянной температуре PV = const где Р – давление, V – объем.	Закон Гей-Люссака При постоянном давлении , где Т – температура (К), V – объем.
Объединенный газовый закон
Для решения задач , где Р0, V0, T0 – давление, объем и температура газа при нормальных условиях.
Нормальные условия Р0 = 101325 Па, Т0 = 273 К
Уравнение Менделеева-Клайперона или , где P – давление газа (Па) V – объем (литр) n – количество газа (моль) m – масса (грамм) μ – молярная масса газа (г/моль) R – универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль∙)

Дата добавления: 2014-10-31