- •Глава 1. Основні поняття та закони хімії
- •1.1. Основні поняття хімії
- •1.2. Фундаментальні та стехіометричні закони хімії
- •1.2.1. Закон збереження маси речовини
- •1.2.2. Закон сталості складу речовин
- •1.2.3. Закон кратних відношень
- •1.2.4. Закон еквівалентів.
- •1.3. Закони газового стану
- •1.3.1. Закон об’ємних відношень гей-люсака
- •1.3.2. Закон авогадро
- •1.3.3. Закон бойля – маріотта
- •Контрольні завдання
- •Б) Із закону Авогадро випливає, що об’єм 0,025 моль h2s за нормальних умов
- •В) Відомо, що 1 моль будь-якої речовини містить 6,02 · 1023 молекул. Молярний об’єм газу за нормальних умов складає 22,4 л. Тому справедливо
- •Приклад 3. Який об’єм за нормальних умов займуть 4 10-4 м3 газу, що знаходиться при 50оС й тиску 9,54 104 Па?
- •Приклад 4. При згорянні 5 г металу утворилося 9,44 г оксиду металу. Визначити еквівалентну масу металу.
- •Приклад 5. Деяка кількість металу, еквівалентна маса якого дорівнює 28 г/моль, витісняє з кислоти 1,4 л водню, виміряного за нормальних умов. Визначити масу металу.
- •Розв’язання. Відповідно до закону еквівалентів (1.1), маси взаємодіючих речовин пропорційні їхнім еквівалентним масам:
- •Зі співвідношення (1.8) знаходимо еквівалентну масу h3ро4:
- •Приклад 8. Обчислити точну атомну масу металу, якщо питома теплоємність металу дорівнює 0,23 кДж/(кг к), а хлорид цього металу містить 61,2% металу.
- •Приклад 10. Визначити формулу речовини, якщо відомо, що її густина за воднем дорівнює 29, а масові частки елементів наступні: с – 82,76%, н – 17,24%.
- •Глава 2. Класи неорганічних сполук
- •2.1. Оксиди.
- •2.1.1. Способи одержання оксидів
- •2.1.2. Класифікація та хімічні властивості оксидів
- •2.2. Гідроксиди металів
- •2.2.1. Способи одержання гідроксидів
- •2.2.2. Хімічні властивості гідроксидів металів
- •2.3. Кислоти
- •2.3.1. Способи одержання кислот
- •2.3.2. Хімічні властивості кислот
- •2.4.1.Основні способи одержання солей
- •Контрольні завдання
- •Приклади виконання завдань і розв’язання задач
- •3.2. Корпускулярно-хвильова природа електрона
- •3.3. Принцип невизначеності
- •3.4. Періодичний закон
- •3.5. Періодична система елементів
- •3.6. Електронні хмари
- •3.7. Квантові числа
- •3.8. Принцип паулі
- •3.9. Послідовність заповнення електронами енерґетичних рівнів у багатоелектронних атомах
- •Контрольні завдання
- •Приклади виконання завдань і розв’язання задач
- •Приклад 8. Які найвищий та найнижчий ступені окислення у фосфору, сульфуру та хлору? Скласти формули сполук даних елементів, що відповідають цим ступеням окислення.
- •Приклад 12. Як залежать кислотно-основні властивості оксидів і гідроксидів від ступеня окиснення атомів елементів, що їх утворюють?
- •Приклад 13. Відомо, що кремній є неметалом з напівпровідниковими властивостями. Які властивості будуть виявляти алюміній і фосфор?
- •Приклад 15. Як змінюються властивості вищих оксидів елементів третього періоду?
- •4.1.1. Характерні властивості ковалентного зв’язку
- •4.1.1.1. Насиченість ковалентного зв’язку
- •Мал. 4.3. Різновиди σ-зв’язків.
- •Мал. 4.3. Різновиди π-зв’язків.
- •4.1.1.3. Полярність і поляризованість ковалентного зв’язку.
- •4.3. Водневий зв’язок
- •4.5. Міжчастинкові взаємодії
- •Контрольні завдання
- •Приклади виконання завдань і розв’язання задач Приклад 1. Довжина диполя молекули дорівнює 2,2 10-11 м. Обчисліть дипольний момент молекули.
- •Приклад 2. Обчислити довжину зв’язку в молекулі hBr, якщо між’я-дерні відстані у молекулах h2 та Br2 відповідно дорівнюють 7,4 · 10-11 м та 2,28 10-10 м.
- •Приклад 3. Яка гібридизація електронних хмар має місце в атомі карбону при утворенні молекули cf4? Якою є просторова конфігурація цієї молекули?
- •Приклад 4. Якими є валентні можливості атома фосфору в основному та збудженому станах?
- •Приклад 5. Визначте, що є донором електронної пари при утворенні йона bh4-.
- •Глава 5. Основи хімічної термодинаміки
- •5.2. Перший закон термодинаміки
- •5.3. Закони термохімії
- •5.4. Поняття про ентропію
- •5.5. Другий закон термодинаміки
- •5.6.Третій закон термодинаміки
- •5.7. Вільна енергія Ґіббса
- •Приклад 1. Складіть термохімічне рівняння реакції горіння 1 моль ацетилену, якщо при цьому виділяється 1255,61 кДж теплоти.
- •Приклад 3. Не здійснюючи обчислень, поясніть, як змінюється ентропія системи (s): а) при переході води в пару; б) у реакції:
- •Приклад 4. Обчисліть зміну енерґії Ґіббса у хімічній реакції
- •І зробіть висновки про можливість мимовільного перебігу даної реакції за стандартних умов.
- •Стандартні зміни енерґій Ґіббса простих речовин прийнято вважати рівними нулю. Для даної системи:
- •6.1. Поняття про швидкість хімічної реакції
- •6.2. Основний закон хімічної кінетики – закон діючих мас.
- •Межі застосування закону діючих мас.
- •6.3. Молекулярність реакції.
- •6.4. Порядок реакції.
- •6.5. Особливості кінетики гетероґенних реакцій.
- •6.6. Механізм хімічних реакцій.
- •6.7. Вплив температури на швидкість реакції. Правило Вант-Гоффа.
- •6.8. Рівняння Арреніуса. Енерґія активації
- •Вихідні Активов. Продукти
- •Мал.6.3. Енерґетична діаграма Мал.6.4. Розподіл молекул за
- •Глава 7. Хімічна рівновага.
- •7.1. Константа хімічної рівноваги
- •7.2. Зсув хімічної рівноваги. Принцип Ле-Шательє
- •7.3. Рівновага у гетероґенних системах
- •Константа рівноваги.
- •Глава 8. Поняття про каталіз.
- •8.1. Автокаталіз
- •8.2.Промотори та каталітичні отрути
- •8.3. Селективність каталізаторів
- •8.4. Механізми гомоґенного та гетероґенного каталізу
- •Підставляючи дані нашої задачі, одержуємо:
- •Глава 9. Розчини
- •9.1. Процес розчинення. Типи розчинів
- •9.2. Способи виразу концентрації речовин
- •9.3. Хімічна (гідратна) теорія розчинів д.І. Менделєєва
- •9.4. Теплові ефекти розчинення
- •9.5. Розчинність
- •Глава 10. Властивості розчинів
- •10.1. Тиск пари розчинника над розчином
- •10.2. Температури замерзання та кипіння розчинів
- •10.3. Осмотичний тиск
- •Глава 11. Електролітична дисоціація.
- •11.1. Основні положення теорії електролітичної дисоціації
- •11.2. Ступінь дисоціації
- •11.3. Слабкі електроліти. Константа дисоціації слабких електролітів
- •11.4. Вплив однойменних іонів на дисоціацію слабких електролітів
- •11.5. Розчини сильних електролітів
- •11.6. Електролітична дисоціація води. Йонний добуток води. Водневий показник
- •11.7. Поняття про індикатори
- •11.8. Іонні реакції
- •11.8. Гідроліз солей
- •Типові випадки гідролізу.
- •11.8.1. Ступінь і константа гідролізу
- •Глава 12. Комплексні сполуки
- •12.1. Основні положення координаційної теорії а.Вернера
- •12.2. Класифікація комплексних сполук
- •12.3. Номенклатура комплексних сполук
- •12.3.1. Назви катіонних комплексних сполук
- •12.3.2. Назви аніонних комплексних сполук
- •12.3.3. Назви нейтральних комплексних сполук
- •12.4. Ізомерія комплексних сполук
- •12.5. Дисоціація комплексних сполук
- •Якщо у гібридизації беруть участь d-орбіталі передостаннього рівня, тоді йон називається внутрішньоорбітальним. Іноді у комплексах проявляється йонно-дипольний зв’язок, наприклад в аквакомплексах.
- •Глава 13. Електрохімічні процеси
- •13.1. Хімічні процеси на електродах
- •13.2. Електродний потенціал
- •13.3. Електрохімічний ряд напруг металів
- •13.4. Гальванічний елемент
- •13.5. Окисні й відновні потенціали
- •13.6. Рівняння Нернста
- •13.7. Акумулятори
- •13.8. Паливні елементи
- •13.9. Електроліз
- •13.9.1. Закони Фарадея
- •1. Кількість речовини, що виділяється на електроді під час електролізу, пропорційна кількості електрики, яка пройшла крізь електроліт.
- •2. Однакова кількість електрики виділяє на електродах під час електролізу еквівалентну кількість різних речовин.
- •13.10. Корозія металів
- •0,01 Моль/л 0,1 моль/л
- •Глава 14. Окисно-відновні реакції складання рівнянь окисно-відновних реакцій
- •Контрольні завдання
- •Додатки
- •Додаток 6 – Перехідні коефіцієнти
- •Предметний покажчик
- •Відновлення 18-19, 77, 81, 124, 126, 128, 135-139
- •Водень 14, 17, 37, 75, 125, 130-132, 139
- •Ізомерія 119
- •Лантаноїди 25
- •Натрій 20-21, 69, 89
- •Термодинамічні 8, 54
- •Атомів 33, 50
- •Список рекомендованої літератури
- •Глава 1. Основні поняття та закони хімії ........................ 5
Список рекомендованої літератури
Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. М., 2009. – 743 с.
Глинка Я. Л. Общая химия. Л., 2009. – 728 с.
Голуб А. М. Загальна та неорганічна хімія: В 2 ч. К., 1968 – 1971.
Голуб А. М., Скопенко В. В. Основи координаційної хімії. К., 1977. – 304 с.
5. Григор’єва В.В., Cамійленко В.М., Сич А.М. Загальна хімія. – К: Вища школа, 1991.
6. Каличак Я.М., Кінжибало В.В., Котур Б.Я. та ін. Хімія. Задачі, вправи, тести. – Львів: Світ, 2000.
7. Карапетъянц М. X., Дракин С. И. Строение вещества. М., 1978. – 304 с.
8. Некрасов Б. В. Основы общей химии: В 2 т. М., 1973.
9. Павлов Н. Н. Теоретические основы общей химии. М., 1978. – 304 с.
Рабинович В. А., Хавин 3. Я. Краткий химический справочник. Л., 1978. – 392 с.
Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія К."Либідь" 2007 – 485 с.
12. Скопенко В.В., Григорьева В.В. Важнейшие классы неорганических соединений. К., 1983. – 150 с.
13. Телегус В.С., Бодак О.І., Заречнюк О.С. та ін. Основи загальної хімії. – Львів: Світ, 2000 – 424 с.
14. Угай Я. А. Общая химия. М., 1997. – 527 с.
15. Химическая энциклопедия: В 5 т. М., 1988 – 1992.
16. Химический энциклопедический словарь. М., 1983. – 792 с.
17. Яцимирский К.Б., Яцимирский В. К. Химическая связь. К., 1975. – 304 с.
ЗМІСТ
ВСТУП .................................................................................................................. 4
Глава 1. Основні поняття та закони хімії ........................ 5
Основні поняття хімії ........................................................................ 5
1.2. Фундаментальні та стехіометричні закони хімії ......................... 6
1.2.1. Закон збереження маси та енергії речовини .............................. 6
1.2.2. Закон сталості складу речовин ..................................................... 7
1.2.3. Закон кратних відношень .............................................................. 7
1.2.4. Закон еквівалентів ........................................................................... 7
1.3. Закони газового стану ........................................................................ 7
1.3.1. Закон об’ємних відношень Гей-Люссака .................................... 8
1.3.2. Закон Авогадро ................................................................................ 8
1.3.3. Закон Бойля – Маріотта ................................................................. 8
1.3.4. Закон Гей-Люссака .......................................................................... 8
1.3.5. Об’єднаний закон Бойля – Маріотта та Гей-Люссака .............. 8
1.3.6. Рівняння Менделєєва – Клапейрона ............................................. 9
1.4. Правило Дюлонга та Пті .................................................................... 9
Питання для самоперевірки .............................................................. 9
Контрольні завдання ........................................................................... 10
Приклади розв’язання задач .............................................................. 12
Глава 2. КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК ..................................... 15
2.1. Оксиди .................................................................................................... 15
2.1.1. Способи одержання оксидів ............................................................ 15
2.1.2. Класифікація та хімічні властивості оксидів .............................. 16
2.2. Гідроксиди металів .............................................................................. 17
2.2.1. Способи одержання гідроксидів ..................................................... 17
2.2.2. Хімічні властивості гідроксидів металів ...................................... 17
2.3. Кислоти .................................................................................................. 18
2.3.2. Хімічні властивості кислот ............................................................. 18
2.4.Солі ........................................................................................................... 19
2.4.1.Основні способи одержання солей .................................................. 19
Питання для самоперевірки .............................................................. 20
Контрольні завдання .......................................................................... 20
Приклади виконання завдань і розв’язання задач ...................... 22
Глава 3. БУДОВА АТОМА ТА ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА
ЕЛЕМЕНТІВ .............................................................................................. 22
3.1. Квантова теорія світла ...................................................................... 22
3.2. Корпускулярно-хвильова природа електрона ............................. 23
3.3. Принцип невизначеності .................................................................. 23
3.4. Періодичний закон ............................................................................. 23
3.5. Періодична система елементів ......................................................... 24
3.6. Електронні хмари ............................................................................... 26
3.7. Квантові числа .................................................................................... 26
3.8. Принцип Паулі .................................................................................... 28
3.9. Послідовність заповнення електронами енергетичних рівнів у
багатоелектронних атомах ................................................................. 28
3.10. Електронні структури атомів і періодична система елементів . 29
3.11. Енергія іонізації, спорідненість до електрона
електронегативність ............................................................................ 31
3.12. Атомне ядро ......................................................................................... 32
Питання для самоперевірки ................................................................. 32
Контрольні завдання ............................................................................. 33
Приклади виконання завдань і розв’язання задач ......................... 36
Глава 4. ХІМІЧНИЙ ЗВ’ЯЗОК І БУДОВА МОЛЕКУЛ ..................... 39
4.1. Ковалентний зв’язок ........................................................................... 40
4.1.1. Характерні властивості ковалентного зв’язку ........................... 41
4.1.1.1. Насиченість ковалентного зв’язку ............................................. 41
4.1.1.2. Напрямленість ковалентного зв’язку ............................. 42
4.1.1.3.Полярність і поляризованість ковалентного зв’язку............... 45
4.2. Іонний зв’язок ....................................................................................... 46
4.3. Водневий зв’язок .................................................................................. 47
4.4. Металевий зв’язок ............................................................................... 48
4.5. Міжмолекулярна взаємодія ............................................................... 49
Питання для самоперевірки ............................................................... 49
Контрольні завдання ........................................................................... 49
Приклади виконання завдань і розв’язання задач ........................ 51
Глава 5. ОСНОВИ ХІМІЧНОЇ ТЕРМОДИНАМІКИ .......................... 53
5.1. Поняття про процесовий ансамбль частинок ................................ 53
5.2. Перший закон термодинаміки .......................................................... 55
5.3. Закони термохімії ................................................................................. 55
5.4. Поняття про ентропію ......................................................................... 56
5.5. Другий закон термодинаміки ............................................................ 57
5.6. Третій закон термодинаміки ............................................................. 57
5.7. Вільна енергія Ґіббса ........................................................................... 58
Питання для самоперевірки .............................................................. 58
Контрольні завдання ........................................................................... 58
Приклади розв’язання задач ............................................................. 61
Глава 6. ХІМІЧНА КІНЕТИКА .............................................................. 64
6.1. Поняття про швидкість хімічної реакції ........................................ 65
6.2. Основний закон хімічної кінетики – закон діючих мас ............... 66
6.3. Молекулярність реакції ..................................................................... 67
6.4. Порядок реакції ................................................................................... 67
6.5. Особливості кінетики гетероґенних реакцій ................................. 68
6.6. Механізм хімічних реакцій ............................................................... 69
6.7. Вплив температури на швидкість реакції. Правило Вант-Гоффа
......................................................................................................................... 71
6.8. Рівняння Арреніуса. Енергія активації ........................................... 71
Глава 7. ХІМІЧНА РІВНОВАГА ............................................................. 75
7.1. Константа хімічної рівноваги ........................................................... 75
7.2. Зсув хімічної рівноваги. Принцип Ле-Шательє............................. 76
7.3. Рівновага у гетерогенних системах .................................................. 77
Глава 8. ПОНЯТТЯ ПРО КАТАЛІЗ ....................................................... 79
8.1. Автокаталіз ........................................................................................... 79
8.2. Промотори та каталітичні отрути ................................................... 80
8.3. Селективність каталізаторів ............................................................. 80
8.4. Механізми гомогенного та гетерогенного каталізу ....................... 81
Питання для самоперевірки ............................................................... 83
Контрольні завдання ........................................................................... 83
Приклади розв’язання задач ............................................................. 85
Глава 9. РОЗЧИНИ ................................................................................... 86
9.1. Процес розчинення. Типи розчинів ................................................. 87
9.2. Способи виразу концентрації речовин ............................................ 88
9.3. Хімічна (гідратна) теорія розчинів Д.І. Менделєєва .................... 88
9.4. Теплові ефекти розчинення .............................................................. 89
9.5. Розчинність ........................................................................................... 89
Питання для самоперевірки .............................................................. 90
Контрольні завдання .......................................................................... 90
Приклади розв’язання задач ............................................................ 92
Глава 10. ВЛАСТИВОСТІ РОЗЧИНІВ ................................................ 94
10.1. Тиск пари розчинника над розчином ........................................... 94
10.2. Температури замерзання та кипіння розчинів ........................... 95
10.3. Осмотичний тиск .............................................................................. 95
Питання для самоперевірки ........................................................... 95
Контрольні завдання ........................................................................ 96
Приклади розв’язання задач .......................................................... 98
Глава 11. ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ ................................. 100
11.1. Основні положення теорії електролітичної дисоціації ............ 101
11.2. Ступінь дисоціації ........................................................................... 101
11.3. Слабкі електроліти. Константа дисоціації слабких електролітів ..
...................................................................................................................... 102
11.4. Вплив однойменних іонів на дисоціацію слабких електролітів ....
....................................................................................................................... 103
11.5. Розчини сильних електролітів ...................................................... 103
11.6. Електролітична дисоціація води. Іонний добуток води ........... 103
Водневий показник .......................................................................... 103
11.7. Поняття про індикатори ................................................................. 105
11.8. Гідроліз солей ................................................................................... 106
11.8.1. Ступінь і константа гідролізу .................................................... 107
Питання для самоперевірки .......................................................... 108
Контрольні завдання ...................................................................... 108
Приклади розв’язання задач ......................................................... 112
Глава 12. КОМПЛЕКСНІ СПОЛУКИ ................................................ 116
12.1.Основні положення координаційної теорії А.Вернера .............. 116
12.2. Класифікація комплексних сполук ............................................. 117
12.3. Номенклатура комплексних сполук ............................................ 118
12.3.1. Назви катіонних комплексних сполук ..................................... 118
12.3.2. Назви аніонних комплексних сполук ....................................... 119
12.3.3. Назви нейтральних комплексних сполук ................................ 119
12.4. Ізомерія комплексних сполук ........................................................ 119
12.5. Дисоціація комплексних сполук .................................................... 120
12.6. Руйнування комплексів .................................................................. 120
12.7. Природа хімічного зв’язку в комплексних сполуках ................ 121
12.7.1. Метод валентних зв’язків ............................................................ 121
Питання для самоперевірки ........................................................... 121
Контрольні завдання ....................................................................... 122
Приклади розв’язання задач .......................................................... 123
Глава 13. ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ ........................................... 124
13.1. Хімічні процеси на електродах ...................................................... 125
13.2. Електродний потенціал ................................................................... 125
13.3. Електрохімічний ряд напруг металів ........................................... 126
13.4. Гальванічний елемент ..................................................................... 127
13.5. Окисні й відновні потенціали ........................................................ 128
13.6. Рівняння Нернста ............................................................................. 129
13.7. Акумулятори ..................................................................................... 129
13.8. Паливні елементи ............................................................................. 129
13.9. Електроліз .......................................................................................... 129
13.9.1. Закони Фарадея ............................................................................. 131
13.10. Корозія металів ............................................................................... 132
Питання для самоперевірки ........................................................... 133
Контрольні завдання ....................................................................... 133
Приклади розв’язання задач ......................................................... 135
Глава 14. ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ
СКЛАДАННЯ РІВНЯНЬ ОКИСНО-ВІДНОВНИХ РЕАКЦІЙ ....... 137
Питання для самоперевірки .......................................................... 137
Контрольні завдання ....................................................................... 137
Приклади виконання завдань ....................................................... 139
Додатки ....................................................................................................... 142
Предметний покажчик ............................................................................ 154
Іменний покажчик ................................................................................... 160
Перелік літератури .................................................................................. 162