- •Н.Ф. Стась введение в химию
- •Томск 2007
- •Л.Д. Свинцова
- •Е.М. Князева
- •Можно ли изменить эту ситуацию? Какими методическими приёмами можно сократить время изучения «начал» химии?
- •2. Этапы развития химии
- •Глава 1. Атомно-молекулярное учение и стехиометрия
- •1.1. Стехиометрические законы
- •1.2. Химические элементы
- •1.3. Простые вещества и соединения
- •1.4. Валентность
- •1.5. Формулы соединений
- •1.6. Структурные формулы
- •1.7. Атомные и молекулярные массы
- •1.8. Количество и молярная масса вещества
- •1.9. Молярный объем газа
- •1.10. Закон эквивалентов
- •101325 Па соответствует 760 мм рт. Ст.
- •1.11. Химические реакции
- •1.12. Стехиометрические расчеты
- •1.12.1. Расчеты по формулам веществ
- •1.12.2. Расчеты по уравнениям реакций
- •1.12.3. Расчеты по закону эквивалентов
- •1.13. Способы определения атомной массы
- •1.14. Определение молекулярных масс соединений
- •1.15. Установление формул соединений
- •1.16. Тест для самоконтроля
- •1) MnSo4 2) Mn2o7 3) MnO2 4) k2MnO4
- •1.17. Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Глава 2. Классификация и номенклатура неорганических веществ
- •2.1. Оксиды
- •2.1.1. Классификация оксидов
- •2.1.2. Номенклатура оксидов
- •1.3. Свойства оксидов
- •2.1.4. Получение оксидов
- •2.1.5. Закономерности изменения свойств оксидов
- •2.1.6. Двойные оксиды
- •2.1.7. Пероксиды
- •2.2. Основания
- •2.2.1 Классификация оснований
- •2.2.2. Номенклатура оснований
- •2.2.3. Свойства оснований
- •2.2.4. Получение оснований
- •2.3. Кислоты
- •2.3.1. Классификация кислот
- •2.3.2. Номенклатура кислот
- •2.3.3. Свойства кислот
- •2.3.3.1. Взаимодействие кислот с металлами
- •2.3.4. Получение кислот
- •2.4. Соли
- •2.4.1. Состав и классификация солей
- •2.4.2. Номенклатура солей
- •2.4.3. Свойства солей
- •2.4.4. Получение солей
- •2.5. Взаимосвязь между классами веществ
- •2.6. Современный подход к классификации оснований и кислот
- •2.7. Тривиальные названия неорганических соединений
- •2.9. Тест для самоконтроля
- •2.10. Упражнения для самостоятельной работы
- •Глава 3. Периодическая система химических элементов д.И. Менделеева
- •3.1. Основные формы Периодической системы
- •3.2. Периодические свойства элементов
- •3.2.1. Атомные и ионные радиусы химических элементов
- •3.2.2. Энергия и потенциал ионизации атомов
- •3.2.3. Сродство к электрону
- •3.2.4. Электроотрицательность
- •3.2.5. Валентность
- •3.3. Периодические свойства соединений
- •3.4. Тест для самоконтроля
- •1) Магний 2) марганец 3) молибден 4) менделевий 5) мейтнерий
- •3.5. Задачи и упражнения для самостоятельной работы
- •Глава 4. Химические реакции
- •4.1. Степень окисления и валентность
- •4.2. Окислительно-восстановительные реакции
- •4.3. Окислители и восстановители
- •4.4. Классификация окислительно-восстановительных реакций
- •4.5. Метод электронного баланса
- •4.6. Метод полуреакций
- •4.7. Реакции с участием пероксидов
- •4.8. Эквиваленты окислителей и восстановителей
- •4.9. Тест для самоконтроля
- •1) Восстановителя 2) Окислителя 3) Восстановителя и окислителя 4) Среды
- •4.10. Упражнения для самостоятельной работы
- •Глава 5. Растворы
- •5.1. Концентрация растворов
- •5.2. Стехиометрические расчёты по уравнениям реакций в растворах
- •5.3. Растворимость веществ
- •5.4. Электролитическая диссоциация
- •5.5. Степень электролитической диссоциации
- •5.6. Ионная теория кислот и оснований
- •5.7. Ионообменные реакции
- •5.8. Гидролиз солей
- •5.9. Тест для самоконтроля
- •5.10. Задачи и упражнения для самостоятельной работы
- •Приложения
- •Знания и умения,
- •Модуль I. Состав и строение вещества
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение и стехиометрия
- •Тема 2. Классификация и номенклатура неорганических соединений
- •Тема 3. Строение атома, периодический закон и Периодическая система д.И. Менделеева
- •Тема 4. Химическая связь и строение вещества
- •Модуль II. Закономерности протекания реакций
- •Тема 5. Основы химической термодинамики
- •Тема 6. Химическое равновесие
- •Тема 7. Основы химической кинетики
- •Модуль III. Растворы и электрохимические процессы
- •Тема 8. Способы выражения концентрации растворов
- •Тема 9. Свойства растворов неэлектролитов и электролитов
- •Тема 10. Реакции в растворах электролитов
- •Тема 11. Окислительно-восстановительные реакции
- •Тема 12. Электрохимические процессы
- •Элементы содержания химии, изучаемые студентами отдельных направлений и специальностей согласно требованиям Государственного образовательного стандарта
- •Глава 1. Атомно-молекулярное учение и стехиометрия
- •Глава 2. Классификация и номенклатура неорганических соединений
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Глава 3. Периодическая система химических элементов д.И.Менделеева Тест для самоконтроля
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Глава 4. Химические реакции
- •Глава 5. Растворы
- •Пример зачётного задания
- •Содержание
- •Введение в химию
3.3. Периодические свойства соединений
Периодический закон распространяется на свойства однотипных соединений. Закономерно изменяются основно-кислотные свойства оксидов и гидроксидов: в периодах уменьшаются основные свойства, но увеличиваются кислотные свойства этих соединений, а в группах основные свойства увеличиваются, а кислотные уменьшаются. Например, элементы третьего периода образуют следующие оксиды: Na и Mg – основные, Al – амфотерный, а Si, P, S и Cl – кислотные. Элементы IIIA группы образуют такие оксиды: B – кислотный, Al, Ga, In – амфотерные, Tl – основный.
В периодах, как правило, увеличивается, а в группах уменьшается окислительная способность простых веществ и однотипных соединений.
У однотипных солей в периодах уменьшается термическая устойчивость и возрастает их склонность к гидролизу, а в группах наблюдается обратное.
Периодическими являются многие другие свойства соединений: энергия химической связи, энтальпия и энергия Гиббса образования и др. Из этого следует, что место химического элемента в периодической системе определяет его свойства и свойства его многих соединений.
По мере усвоения химии возрастает глубина понимания периодического закона и увеличивается возможность предсказания состава и свойств соединений.
Таким образом, периодический закон и Периодическая система Д.И. Менделеева позволяют по атомному номеру дать общую характеристику химических свойств элемента, состав и свойства его важнейших соединений. Поистине «...Периодическая система – это краткая физико-химическая энциклопедия» (акад. В.И. Гольданский).
Периодический закон и Периодическая система элементов сыграли огромную роль в развитии науки и техники, и эта роль в настоящее время не уменьшается. На их основе проводятся исследования по открытию элементов, поиску их в природе, синтезу новых веществ.
Пример 3.4. Пользуясь Периодической системой элементов, напишите формулы высших оксидов хрома, марганца, олова и кислот, соответствующих этим оксидам
Решение. Хром расположен в шестой группе периодической системы, марганец в седьмой, а олово в четвертой. Номер группы указывает их максимальную валентность, следовательно, требуемые формулы таковы:
Элементы: Cr Mn Sn
Оксиды: CrO3 Mn2O7 SnO2
Кислоты: H2CrO4 HMnO4 H2SnO3
Пример 3.5. Определите элемент пятого периода, высший оксид которого Э2O7, а с водородом этот элемент образует соединение HЭ.
Решение. Формула соединения данного элемента с кислородом свидетельствует о том, что он расположен в седьмой группе, следовательно, это может быть или технеций, или иод. Но газообразное соединение с водородом состава HЭ металл технеций не образует, следовательно, данный элемент – йод.
3.4. Тест для самоконтроля
(ответы приведены в приложении 2)
1. Элементы в Периодической системе расположены
1) в алфавитном порядке 2) по увеличению атомной массы
3) по возрастанию заряда ядра их атомов 4) в хронологическом порядке
2. При открытии периодического закона Д.И. Менделеев предсказал существование и свойства элементов
1) Fe, Co, Ni 2) Ag, Au, Pt 3) Al, B, F 4) Ga, Sc, Ge
3. Химический элемент, обозначение (символ) которого Md, называется