Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основные понятия и законы химии




 

Способность атома присоединять или замещать определенное число других атомов называют валентностью. Мерой валентности считают число атомов водорода или кислорода, присоединенных к элементу (ЭHn, ЭOm), при условии, что водород одно-, а кислород двухвалентен.

 

Элемент – определенный вид атомов, обладающих определёнными зарядами ядер.

Степень окисления – условный заряд атома элемента, полученный в предположении, что соединение состоит из ионов. Она может быть положительной, отрицательной, нулевой, дробной и обозначается арабской цифрой со знаком «+» или «–» в виде верхнего правого индекса символа элемента: Cl, Cl7+, O2–, H+, Mg2+, N3–, N5+, Cr6+.

 

Для определения степени окисления (с. о.) элемента в соединении (ионе) пользуются следующими правилами:

 

В простых веществах (H2, S8, P4) с. о. равна нулю.

 

Постоянную с. о. имеют щелочные (Э+) и щелочно-земельные (Э2+) элементы, а также фтор F.

 

Водород в большинстве соединений имеет с. о. H+ (H2O, CH4, HCl), в гидридах – H(NaH, CaH2); с. о. кислорода, как правило, равна –2 (O2–), в пероксидах (–O–O–) – –1 (O).

 

В бинарных соединениях неметаллов отрицательная с. о. приписывается элементу, расположенному справа).

 

Алгебраическая сумма с. о. молекулы равна нулю, иона – его заряду.

 

Радикалы – частицы, образующиеся при разрыве химической связи, и (или) содержащие нескомпенсированную валентность:

 

Электроотрицательность (ЭО) – способность атома оттягивать на себя электрон в химическом соединении.

 

Эмпирическая формула составляется из атомных символов элементов, записываемых в определенном порядке друг за другом.

 

Молекулярная формула соответствует истинному молекулярному составу соединения: S2Cl2, C6H6, а не SCl, CH. При изменении состава молекулы в зависимости от температуры берут самую простую формулу: S, P, NO2 вместо S8, P4, N2O4.

 

В структурной формуле указываются последовательность соединения атомов в молекуле (плоская структурная формула) и пространственное расположение атомов в соединении (проекционная структурная формула).

 

Химические свойства вещества характеризуют их способность участвовать в химических реакциях, т.е. превращениях одних веществ в другие. Для понимания этих свойств необходимо знать не только состав, но и строение веществ.

Например:

   
Н3РО4  
   
   
NaHСО3  
   
         

Количество вещества – число структур единиц молекул, атомов. ионов и т. д. в системе. Единицей количества вещества является моль.


Моль –количество вещества, содержащее столько же частиц или структурных единиц (атомов, ионов, молекул, радикалов, электронов, эквивалентов и др.), что и в 12 а. е. м. изотопа углерода-12. Количество структурных единиц равно 6,022•1023 (число Авогадро).

Рисунок 1.3.

Важнейшие классы неорганических соединений.

 

 

 

Катион в формулах солей всегда ставится на первое место: MgCl2, KMnO4, (NH4)2CO3.

 

Если соль содержит более одного катиона или более одного аниона, то в формуле они записываются в алфавитном порядке их символов: KCr(SO4)2, PtBr2Cl2.

 

Кислоты рассматриваются как соли протона H+: HCl, H2SO4, H3PO4.

 

Основания – соединения, у которых анионом служит гидроксил-ион OH–: KOH, Al(OH)3.

 


Основные количественные законы химии


1) Закон постоянства состава. Химически чистые вещества имеют один и тот же количественный состав независимо от того, каким способом они получены.

2) Закон кратных отношений. Если два элемента образуют между собой несколько различных соединений, то на одну и ту же массу одного из них приходятся такие массы другого, которые относятся между собой как простые целые числа.

Например, массовые соотношения С:О в CO и CO2 равны 12:16 и 12:32. Следовательно, массовые соотношения углерода, связанные с постоянной массой кислорода в CO2 и CO, равно 2:1.

3) Закон эквивалентов. Все вещества реагируют между собой в эквивалентных количествах.

Понятие эквивалента:

Точно также химическим эквивалентом сложного соединения называют такое его количество, которое взаимодействует без остатка с 1 эквивалентом водорода.

Выражая концентрацию раствора через молярную концентрацию эквивалента (в нормалях), необхо­димо правильно вычислять эквивалент, так как он может быть различным у одного и того же вещества в зависи­мости от реакции, в которую оно вступает.

Так, чтобы найти эквивалент азотной кислоты в реакции ее со ще­лочью нужно молекулярный вес разделить на единицу: (так как реакция сводится только к взаимодейст­вию одного однозарядного иона водорода с ионом гидроксила).

Если же азотная кислота действует как окисли­тель, восстанавливаясь до окиси азота, то азот в ней из валентного состояния 5+ переходит в валентное состояние 2+ за счет присоединения трех электронов. В этом случае эквивалент азотной кислоты будет равен одной трети молекулярного веса: .

Если азотная кислота в какой-то реакции восстанав­ливается до аммиака (в котором азот имеет валент­ность 3-), то эквивалент HNO3 будет равен молекулярно­му весу, деленному на 8.

Обычно эквивалент H2S04 принимают равным поло­вине ее молекулярного веса, т. е. 49,04, так как серная кислота двухосновная. Но это справедливо только для химических реакций, в которых оба ее однозарядных иона водорода вступают во взаимодействие, например в реак­ции полной нейтрализации:

H2S04 + 2КОН = K2S04 + 2Н20

В реакции

H2S04 + КОН = KHS04 + Н20

у серной кислоты замещается только один ион водорода, и М(1/z) H2SO4 будет равен молекулярному весу кислоты, т. е. 98,08. И если мы для второй реакции приготовим, напри­мер, 10 н. раствор, содержащий 980,8 г кислоты в 1 л раствора, то этот же самый раствор в случае применения его для первой реакции будет являться уже 20 н.

Таким образом, нельзя говорить об эквиваленте вещества и нормальности раствора или молярной концентрации эквивалента вообще, а можно гово­рить об этом только применительно к конкретной хими­ческой реакции. Итак:

Пример:

Н3РО4 + NaOH → Na Н2РО4 + Н2О М(1/z) (Н3РО4) = М/1;

(одноосновная кислота),

Н3РО4 + 2NaOH → Na2 НРО4 + 2Н2О М(1/z) (Н3РО4) = М/2;

(двухосновная кислота),

Н3РО4 + 3NaOH → Na3РО4 + 3Н2О М(1/z) (Н3РО4) = М/3

(трехосновная кислота),

 

 

Пример:

Са(ОН)2 + 2НСI → СаСI 2+ 2Н2О М (1/z) (Са(ОН)2 = М/2

Са(ОН)2 + НСI → Са(ОН)СI + Н2О М (1/z) (Са(ОН)2 = М/1

 

Пример: М(1/z) (Al2(SO4)3 = М/6;


 

 

Пример:

2FeCI3 + 2KI «I2 + 2FeCI2 + 2KCI

Fe3+ + e- «Fe2+

М(1/z) (FeCI3) = M/1

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 609; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.027 сек.