Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Khimia_konferents_nedelya

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
1.63 Mб
Скачать

 

При проведении расчетов необходимо использовать следующие соотношения:

1.

Молярная масса эквивалента вещества X равна его молярной массе,

 

умноженной на фактор эквивалентности:

 

 

Мэкв(X) = М(X) fэкв(X).

(2.2)

2.

Количество эквивалентов вещества X определяется делением его массы

 

на молярную массу эквивалента:

 

 

nэкв(X) = m(X)/Мэкв(X).

(2.3)

3.

Объём моль-эквивалента газа Х при н.у. равен молярному объёму газа,

 

умноженному на фактор эквивалентности:

 

 

Vэкв(X) = V(X) fэкв(X) = 22,4 fэкв(X).

(2.4)

4.

Молярная масса эквивалента сложного вещества равна сумме

 

молярных масс эквивалентов составляющих это вещество атомов (ионов).

5.

Молярная масса эквивалента оксида равна молярной массе

 

эквивалента элемента плюс молярная масса эквивалента кислорода:

6.

Молярная масса эквивалента гидроксида металла равна молярной

 

массе эквивалента металла плюс молярная масса эквивалента гидроксила, например:

 

М[½Са(ОН)2] = 20 + 17 = 37 г/моль.

7.

Молярная масса эквивалента сульфата металла равна молярной массе

эквивалента металла плюс молярная масса эквивалента SO42-, например,

М(½ СаSO4) = 20 + 48 = 68 г/моль.

6) Cтепень окисления – условный заряд атома в молекуле, который получает атом в

результате полной отдачи (принятия) электронов, исходя из условия, что все связи в соединении ионные, указывает на состояние окисления отдельного атома молекулы.

Правила определения степеней окисления:

-СО свободных атомов и атомов в составе простых веществ равна нулю

-В сложном веществе алгебраическая сумма СО всех атомов (с учётом индексов) равна нулю, а в сложном ионе – его заряду

-Для элементов главных подгрупп (А) ПСХЭ Д. И. Менделеева:

Высшая СО (+) = Nгруппы Низшая СО (-) = Nгруппы – 8

-Для водорода H+1

-Для фтора F-1

-Для кислорода О-2

Окислитель - это вещество или химический элемент, принимающие электроны в окислительно-восстановительной реакции. Восстановитель - это вещество или химический элемент, отдающие электроны в окислительно-восстановительной реакции.

Типы окислительно-восстановительных реакций

Межмолекулярные — реакции, в которых окисляющиеся и восстанавливающиеся атомы находятся в молекулах разных веществ

Внутримолекулярные — реакции, в которых окисляющиеся и восстанавливающиеся атомы находятся в молекулах одного и того же вещества

Диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) — реакции, в которых один и тот же элемент выступает и как окислитель, и как восстановитель,

Репропорционирование (контрдиспропорционирование) - реакция, когда в роли и окислителя, и восстановителя выступает один и тот же элемент, но в разных степенях окисления, а продуктом является вещество, содержащее этот элемент в промежуточной ст.ок.

7)Квантовые числа. Атомные орбитали, энергетические уровни и подуровни. Формы s-p-d-

орбиталей. Закономерности формирования электронных оболочек атомов: принцип наименьшей энергии, правила Клечковского, принцип Паули, правило Гунда.

Квантовые числа – энергетические параметры, определяющее состояние электрона и тип атомной орбитали на которой оно находится.

Главное квантовое число (n). Определяет энергетический уровень электрона, удаленность уровня от ядра, размер электронного облака. Принимает целые значения (n = 1, 2, 3 ...) и соответствует номеру периода.

Орбитальное квантовое число (l) характеризует геометрическую форму орбитали. Принимает значение целых чисел от 0 до (n - 1).

Магнитное квантовое число (m) характеризует положение электронной орбитали в пространстве и принимает целочисленные значения от -I до +I, включая 0.

Спиновое квантовое число (s) характеризует магнитный момент, возникающий при вращении электрона вокруг своей оси. Принимает только два значения +1/2 и -1/2 соответствующие противоположным направлениям вращения.

Атомные орбитали - это условные орбиты, по которым электроны вращаются вокруг ядра.

Энергетические уровни - это совокупность орбиталей, которые имеют одинаковые значения главного квантового числа. Число энергетических уровней атома равно номеру периода, в котором он расположен.

Энергетические подуровни - совокупность орбиталей с одинаковыми значениями главного и орбитального квантовых чисел.

l=0 s- подуровень, s- орбиталь – орбиталь сфера l=1 p- подуровень, p- орбиталь – орбиталь гантель

l=2 d- подуровень, d- орбиталь – орбиталь сложной формы

S - орбиталь

Три p – орбитали

Пять d – орбиталей

Закономерности формирования электронных оболочек атомов:

Принцип наименьшей энергии – электроны в атоме в первую очередь стремятся занять уровень и подуровень с наименьшей энергией.

Правила Кличковского : 1) Заполнение энергетических подуровней электронами происходит таким образом, чтобы сумма n+l была минимальна;

2) Если возможны два различных пути заполнения, при которых выполняется 1 правило, то реализуется тот путь, при котором минимально n.

Принцип Паули – в атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором четырех квантовых чисел (на одной АО может располагаться не более 2 электронов с антиспиновыми числами).

Правила Гунда : 1) При прочих условиях суммарный спин системы должен быть максимальный (суммарный спин – сумма всех спиновых чисел);

2) Максимальная энергия атома достигается призаполнении электронами атомных орбиталей с минимальным значением суммы магнитных квантовых чисел.

8)Полные электронные формулы атомов и электронографические формулы

валентных электронов. Валентные возможности атомов.

Электронно-графическая формула для отдельных атомов химических элементов – это расположение всех его электронов на орбиталях.

Валентные возможности атомов определяются числом не спаренных электроном, а так же числом не поделённых электронных пар способных переходить на свободные орбитали атома другого элемента (участвовать в образовании ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму)

9)Периодический закон и система Д.И. Менделеева. Периоды, группы, подгруппы и

семейства. Периодичность в изменении атомных радиусов, электро-отрицательности элементов, металлических, неметаллических, кислотно – основных свойств соединений.

Первоначальная формулировка: "Свойства элементов, а потому и образуемых ими простых и сложных тел (веществ), стоят в периодической зависимости от их атомного веса".

Современная формулировка: "Свойства химических элементов (т.е. свойства и форма образуемых ими соединений) находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов химических элементов".

Период - горизонтальные ряды элементов с одинаковым максимальным значением главного квантового числа валентных электронов.

Номер периода обозначает число энергетических уровней в атоме элемента.

Группы - вертикальные столбцы элементов с одинаковым числом валентных электронов, равным номеру группы. Различают главные и побочные подгруппы.

Главные подгруппы состоят из элементов малых и больших периодов, валентные электроны которых расположены на внешних ns- и npподуровнях.

Побочные подгруппы состоят из элементов только больших периодов. Их валентные электроны находятся на внешнем nsподуровне и внутреннем

(n - 1) d- подуровне (или (n - 2) f- подуровне).

Семейства: Щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы, неметаллы, галогены, инертные газы, лантаноиды, актиноиды.

10. Энергия связи – это энергия, которая выделяется при образовании молекулы из

одиночных атомов или которая затрачивается на ее разрыв.

Для двухатомных молекул энергия связей равна энергии диссоциации, взятой с обратным знаком

Для многоатомных молекул с одним типом связи, например, для молекул АВn, средняя энергия связи равна 1/n части полной энергии образования соединения из атомов.

Энергии связей в молекулах, состоящих из одинаковых атомов, уменьшаются по группам сверху вниз (см. таблицу).

Энергии связей некоторых двухатомных молекул

Молекула

Есв, ккал/моль

Eсв, кДж/моль

H2

103

430,95

 

 

 

Li2

25

104,6

 

 

 

Na2

17

71,1

 

 

 

K2

12

50,2

 

 

 

Rb2

11

46,0

 

 

 

Cs2

10

41,8

 

 

 

F2

36

150,6

 

 

 

Cl2

57

238,5

 

 

 

Br2

46

192,5

 

 

 

I2

36

150,6

 

 

 

Длина связи – это расстояние между ядрами взаимодействующих атомов. Ориентировочно оценить длину связи можно, исходя из атомных или ионных радиусов, или из результатов определения размеров молекул с помощью числа Авогадро.

Из длин связей между атомами в молекуле можно вычислить ковалентные радиусы атомов.

Валентный угол — угол, образованный направлениями химических (ковалентных) связей, исходящими из одного атома. Знание валентных углов необходимо для определения геометрии молекул. Валентные углы зависят как от индивидуальных особенностей присоединенных атомов, так и от гибридизации атомных орбиталей центрального атома.

В большинстве случаев - чем больше энергия связи, тем меньше длина связи.

11. Ковалентная связь – это связь, образованная путем обобществления пары электронов двумя атомами.

Обменный механизм – в образовании связи участвуют одноэлектронные атомные орбитали, т.е. каждый из атомов предоставляет в общее пользование по одному электрону.

Донорно-акцепторный механизм – образование связи происходит за счет пары электронов атома – донора и вакантной орбитали атома акцептора.

12. Свойства ковалентной связи:

Направленность – обусловлена различными перекрыванием электронных облаков по определенным направлениям.

Насыщаемость – показывает, что атом образует не любое, а ограниченное количество связей. Их число зависит от количества неспаренных валентных электронов или свободных орбиталей.

Полярность – обусловлена неравномерным распределение электронной плотности вследствие различий в электроотрицательностях атомов. По этому признаку ковалентые связи подразделяются на неполярные и полярные.

Кратность – это количество связей образующихся между двумя атомами в молекуле.

Типы перекрывания атомных орбиталей:

-тип перекрывания ( -связь) образуется при перекрывании АО по линии, соединяющей ядра взаимодействующих атомов

-тип перекрывания ( -связь) образуется при перекрывании АО по обе стороны линии, соединяющей ядра взаимодействующих атомов

13. Образование ковалентной связи методом валентных связей - Образование химической связи между атомами водорода является результатом взаимопроникновения («перекрывания») электронных облаков, происходящего при сближении взаимодействующих атомов. Вследствие такого взаимопроникновения плотность отрицательного электрического заряда в межъядерном пространстве возрастает. Положительно заряженные ядра атомов притягиваются к области перекрывания электронных облаков. Это притяжение преобладает над взаимным отталкиванием одноименно заряженных электронов, так что в результате образуется устойчивая молекула.

Каждая пара атомов в молекуле удерживается вместе при помощи одной или нескольких общих электронных пар.

Основные положения ВС

Ковалентная химическая связь образуется двумя электронами с противоположно направленными спинами, причем эта электронная пара принадлежит двум атомам. Ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие электронные облака.

14. Гибридизация орбиталей гипотетический процесс смешения разных (s, p, d,

f) орбиталей центрального атома многоатомной молекулы с возникновением одинаковых орбиталей, эквивалентных по своим характеристикам.

sp-гибридизация (линейная)

Происходит при смешивании одной s- и одной p-орбиталей. Образуются две равноценные sp-атомные орбитали, расположенные линейно под углом 180 градусов и направленные в разные стороны от ядра центрального атома. Две оставшиеся негибридные p-орбитали располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях и участвуют в образовании π-связей, либо занимаются неподелёнными парами электронов.

sp2-гибридизация (треугольная)

Происходит при смешивании одной s- и двух p-орбиталей. Образуются три гибридные орбитали с осями, расположенными в одной плоскости и направленными к вершинам треугольника под углом 120 градусов. Негибридная p-атомная орбиталь перпендикулярна плоскости и, как правило, участвует в образовании π-связей

sp3-гибридизация (тетраэдрическая)

Происходит при смешивании одной s- и трех p-орбиталей, образуя четыре равноценные по форме и энергии sp3-гибридные орбитали. Могут образовывать четыре σ-связи с другими атомами или заполняться неподеленными парами электронов.

dsp2 (Плоскоквадратная) sp3d (Гексаэдрическая) sp3d2, d2sp3 (Октаэдрическая

15. Способы выражения концентраций растворов.

Концентрация — величина, характеризующая количественный состав раствора.

1)Массовая доля (в-ва)= m(в-ва)/m(р-ра) * 100%

2)Мольная доля N(в-ва)= n(в-ва)/n(в-ва)+n(р-ля)

3)Молярная концентрация Cм = n(в-ва)/ V(р-ра)

4)Нормальная (эквивалентная) концентрация Cn =nэкв (в-ва)/ V(р-ра) nэкв = m(в-ва)/Mэкв (в-ва)

5)Массовая концентрация Cm = m(в-ва)/ V(р-ра)

T=m(в-ва)/ V(р-ра) (титр)

6) Моляльная концентрация (мю) = n(в-ва)/m(р-ля)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]