- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •Тема 1 фазовые превращения вещества
- •1.1. Однокомпонентные системы
- •1.2. Двухкомпонентные системы
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 2 дисперсные системы
- •2.1. Классификация дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы
- •2.2. Поверхностное натяжение
- •2.3. Процессы на границе раздела фаз
- •2.4. Поверхностно-активные вещества
- •2.5. Наночастицы
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 3 растворы
- •3.1. Способы выражения концентрации раствора
- •Решение
- •3.2. Термодинамика процесса растворения
- •Термодинамические параметры растворения газов в воде
- •Растворимость газов в воде (мл/100 г н2о) при парциальном давлении 1 атм и константе Генри (кг, мольл-1атм-1)
- •3.3. Физические свойства растворов. Закон Рауля
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 4 растворы электролитов
- •4.1.Электролитическая диссоциация
- •Значения рН некоторых жидкостей
- •4.2. Реакции электролитов
- •1) Реакции диссоциации слабых кислот
- •3) Реакции гидролиза
- •4) Реакции осаждения (образование нерастворимой соли)
- •5) Реакции образования газообразного вещества
- •6) Окислительно-восстановительные реакции
- •Примеры химических соединений, участвующие в реакциях как окислители и восстановители
- •4.3. Превращение энергии химической реакции в электрическую энергию
- •4.4. Электродные потенциалы и электродвижущая сила
- •4.5. Источники превращения энергии химической реакции в электрическую энергию
- •4.6. Превращение электрической энергии в электролизерах
- •Электродные реакции при электролизе водных растворов электролитов
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 5 металлы
- •Содержание основных элементов земной коры (по Ярошевскому)
- •Одна из химических классификаций минералов земной коры
- •5.1. Физические свойства металлов
- •5.2. Химические свойства металлов
- •Некоторые химические свойства металлов*
- •5.3. Металлы s-элементов
- •5.4. Металлы р-элементов
- •5.5. Металлы d-элементов
- •5.6. Коррозия металлов. Защита от коррозии
- •5.7. Металлы f-элементов
- •5.8. Ядерные реакции
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 6 неметаллы
- •6.1. Элементы 18 группы. Благородные газы
- •6.2. Элементы 17 группы. Галогены
- •6.3. Элементы 16 группы. Кислород. Сера
- •6.4. Элементы 15 группы. Азот
- •6.5. Элементы 14 группы. Углерод. Кремний
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 7 органические соединения
- •Некоторые продукты переработки нефти и природного газа
- •7.1. Классификация органических соединений
- •К Предельные (алканы)ПримерыСн4 метанСн3–сн3 этанСн3–сн2–сн3 пропан лассификация органических соединений по углеродному скелету
- •Непредельные
- •Органические соединения
- •7.2. Нефть и природный газ
- •7.3. Высокомолекулярные соединения (полимеры)
- •7.4. Биополимеры
- •Важнейшие α-аминокислоты растительных и животных белков*.
- •Функции некоторых белков в организме
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Список рекомендуемой литературы Основная
- •Дополнительная
- •Содержание
- •Тема 1. Фазовые превращения вещества………………………………...5
- •Тема 2. Дисперсные системы………………………………………........22
- •Тема 3. Растворы………………………………………............................47
- •Тема 4. Растворы электролитов………………........................................66
- •Тема 5. Металлы………………………………………………………..102
- •Тема 6. Неметаллы……………………………………………………...133
- •Тема 7. Органические соединения…………………………………….153
Краткий итог темы
1. Электролитами являются главным образом водные растворы солей, кислот, щелочей, а также расплавы солей. В отличие от металлов (электронная проводимость), электролиты проявляют ионную проводимость.
2. Сильные электролиты полностью распадаются в воде на ионы, слабые электролиты лишь частично диссоциируют на ионы при растворении в воде. Для сильного электролита степень диссоциации () равна или близка 1. Для слабых электролитов величинасущественно меньше 1.
3. Вода – слабый электролит. Ионное произведение воды (КW) при 25 оС, равное произведению концентраций ионов водорода и гидроксила сН+ сОН-,есть величина постоянная, равная 10-14.
4. Концентрацию ионов водорода принято выражать водородным показателем рН = -lg CH+. В кислой среде рН < 7, в щелочной рН > 7, в нейтральной рН = 7.
5. Ионные реакции, идущие с образованием нерастворимых в воде веществ, улетучивающихся газов или малодиссоциирующих соединений, являются необратимыми.
6. Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав химических соединений, называются окислительно-восстановительными. Важно знать, что окислители в химических реакциях присоединяют электроны, а восстановители отдают электроны.
7. Гидролиз солей изменяет рН среды. Соли, образованные слабыми кислотами и сильными основаниями, при гидролизе создают щелочную среду; соли, образованные сильными кислотами и слабыми основаниями, – кислую среду. Соли сильных кислот и сильных оснований гидролизу не подвергаются.
8. Гальванические, топливные элементы и аккумуляторы служат источником электрической энергии. Они производятся в промышленных масштабах и служат источником энергии в электронных устройствах, в том числе на космических кораблях (топливные элементы), автомобилях (аккумуляторы).
9. В электролизерах электрическая энергия используется для получения вещества. Электролиз в промышленности используется для получения щелочных и щелочно-земельных металлов, алюминия, галогенов.
Термины для запоминания
Аккумуляторы - химические источники электрического тока многократного действия.
Водородный показатель рН определяет концентрацию ионов водорода в данной среде и вычисляется как -lg CH+
Валентность численно равна количеству связей, образуемых элементом в соединении.
Гальванические элементы - химические источники электрического тока, предназначенные для однократного (непрерывного или прерывистого) действия.
Ионное произведение водыесть произведение концентраций ионов водорода и гидроксиласН+ сОН-, равное 1 10-14.
Константа диссоциации электролита определяется отношением произведения равновесных концентраций катионов и анионов к равновесной концентрации недиссоциированных молекул.
Окислительно-восстановительными называются реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав химических соединений.
Реакция гидролиза это взаимодействие ионов солей с водой, изменяющее рН среды с электронейтральной на кислую или щелочную.
Реакция нейтрализации взаимодействие кислоты с основанием с образованием соли и воды.
Степень диссоциации () отношение числа молекул электролита, распавшихся на ионы, к общему числу молекул растворенного электролита.
Степень окисления – это условный воображаемый заряд атома в химическом соединении, который определяется, исходя из предположения, что соединение состоит из ионов.
Стандартный электродный потенциал металла равен электродвижущей силе гальванического элемента, составленного из данного металлического электрода и стандартного водородного электрода. Ряд стандартных электродных потенциалов показывает, в какой последовательности восстанавливаются ионы металлов и окисляются простые вещества металлы.
Электролиз – окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.
Электролизер – устройство, в котором электрическая энергия расходуется на проведение химической реакции.
Электролитами называются жидкие или твердые вещества, которые в расплаве или в растворе способны распадаться на положительно и отрицательно заряженные ионы (катионы и анионы), способные перемещаться и проводить электрический ток.
Электролитическая диссоциация химический процесс взаимодействия электролита с растворителем, сопровождающийся образованием гидратированных (сольватированных) ионов.