- •I. Общая химия
- •1. Основные понятия химии
- •2. Строение атома и Периодический закон
- •3. Химическая связь
- •3.1. Метод валентных связей
- •Ковалентная связь. Донорно-ацепторная связь.
- •Валентность атомов
- •3.2. Теория молекулярных орбиталей
- •3.3. Некоторые виды связей
- •4. Закономерности протекания химических процессов
- •4.1. Термохимия
- •4.2. Химическая кинетика
- •4.3. Химическое равновесие
- •5. Окислительно-восстановительные реакции
- •Химические источники тока
- •6. Растворы
- •6.1. Концентрация растворов
- •6.2. Электролитическая диссоциация
- •6.3. Диссоциация слабых электролитов
- •6.4. Диссоциация сильных электролитов
- •6.5 Ионное произведение воды. Водородный показатель
- •6.6. Буферные растворы
- •6.7. Гидролиз солей
- •6.8. Протолитическая теория кислот и оснований
- •7. Константа растворимости. Растворимость
- •Условие осаждения и растворения осадка
- •8. Координационные соединения
- •Химическая связь.
- •Диссоциация координационных соединений.
- •II. Неорганическая химия
- •1. Основные классы неорганических соединений
- •1.1. Оксиды
- •Классификация оксидов
- •Получение оксидов
- •Химические свойства оксидов
- •1.2. Основания
- •1.3. Кислоты
- •1.4. Соли
- •Связь между классами соединений
- •Щелочные металлы Li, Na, к, Rb, Cs, Fr.
- •2.1. Получение и химические свойства щелочных металлов
- •2.2. Получение и химические свойства соединений щелочных металлов
- •3.1. Получение и химические свойства простых веществ
- •3.2. Получение и химические свойства соединений
- •4. Iiiа-группа
- •4.1. Химические свойства бора и его соединений
- •4.2. Химические свойства алюминия и его соединений
- •5.1. Свойства углерода и его соединений
- •5.2. Получение и свойства кремния и его соединений
- •5.3. Получение и свойства соединений олова и свинца
- •6.1. Получение и свойства азота и его соединений
- •6.2. Получение и свойства фосфора и его соединений
- •7.1. Кислород и его соединения
- •7.2. Сера и ее соединения
- •8. Viia-группa
- •8.1. Водород и его соединения
- •8.2. Вода
- •8.3. Фтор и его соединения
- •8.4. Хлор и его соединения
- •8.5. Бром, иод и их соединения
- •9.1. Хром и его соединения
- •9.2. Марганец и его соединения
- •9.3. Железо и его соединения
- •9.4. Медь и ее соединения
- •9.5. Серебро и его соединения
- •9.6. Цинк и его соединения
- •III. Аналитическая химия
- •1. Теоретические основы аналитической химии
- •Вычисление рН водных растворов
- •2. Качественные реакции катионов Кислотно-основная классификация катионов
- •2.1. I аналитическая группа
- •2.2. II аналитическая группа
- •2.3. III аналитическая группа
- •2.4. IV аналитическая группа
- •2.5. V аналитическая группа
- •2.6. VI аналитическая группа
- •3. Качественные реакции анионов
- •3.1. I аналитическая группа
- •3.2. II аналитическая группа
- •3.3. III аналитическая группа
- •Ионы: МoO42-, wo42-, vo3¯
- •4. Количественный анализ
- •4.1. Титриметрический (объемный) анализ
- •4.2. Метод нейтрализации
- •Некоторые примеры кислотно-основного титрования
- •4.3. Метод комплексонометрии
- •4.4. Жесткость воды. Определение жесткости воды
- •4.5. Методы редоксиметрии
- •Вычисление молярных масс эквивалентов окислителей и восстановителей
- •4.6. Фотоколориметрия
- •IV. Органическая химия
- •1. Алканы
- •Способы получения алканов
- •Химические свойства алканов
- •2. Циклоалканы
- •Способы получения циклоалканов
- •Химические свойства циклоалканов
- •3. Алкены
- •Способы получения алкенов
- •Химические свойства алкенов
- •4. Алкины
- •Способы получения алкинов
- •Химические свойства алкинов
- •5. Диеновые углеводороды
- •Способы получения диенов
- •Химические свойства диенов
- •6. Ароматические углеводороды
- •Формула Кекуле
- •Способы получения ароматических углеводородов
- •Химические свойства ароматических углеводородов
- •7. Галогеноуглеводороды
- •Способы получения галогеноуглеводородов
- •Химические свойства галогеноуглево-дородов
- •8. Спирты
- •Способы получения спиртов
- •Химические свойства спиртов
- •9. Фенолы
- •Способы получения фенолов
- •Химические свойства фенолов
- •10. Альдегиды и кетоны
- •Способы получения альдегидов и кетонов
- •Химические свойства альдегидов и ке-тонов
- •11. Карбоновые кислоты и их производные
- •Способы получения карбоновых кислот
- •Химические свойства карбоновых кислот и их производных
- •12. Жиры
- •13. Амины
- •Способы получения аминов
- •Химические свойства аминов
- •14. Аминокислоты
- •Способы получения аминокислот
- •Химические свойства аминокислот
- •15. Углеводы. Моносахариды. Олигосахариды. Полисахариды
- •Способы получения
- •Химические свойства
- •Амилоза амилопектин
- •Характеристика химических свойств
- •Характеристика химических свойств
- •V. Физическая химия
- •1. Основные понятия термодинамики
- •1.1. Первое начало термодинамики
- •1.2. Применение первого начала термодинамики к гомогенным однокомпонентным закрытым системам
- •Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Закон Кирхгоффа
- •1.3. Второе начало термодинамики. Энтропия
- •Статистическая интерпретация энтропии
- •Расчет абсолютной энтропии
- •1.4. Термодинамические потенциалы
- •2. Фазовые равновесия
- •2.1. Диаграмма состояния воды
- •3. Свойства растворов
- •3.1. Термодинамика растворов
- •Растворимость газов в газах
- •3.2. Коллигативные свойства растворов неэлектролитов
- •Давление насыщенного пара разбавленных растворов
- •Давление пара идеальных и реальных растворов
- •Температура кристаллизации разбавленных растворов
- •Температура кипения разбавленных растворов
- •Осмотическое давление разбавленных растворов
- •3.3. Растворы электролитов
- •3.4. Коллигативные свойства растворов электролитов: Теория электролитической диссоциации Аррениуса
- •Слабые электролиты. Константа диссоциации
- •4. Электропроводность растворов электролитов
- •5. Электрохимические процессы
- •5.1. Электродные потенциалы. Гальванические элементы. Эдс
- •Правила июпак для записи гальванических элементов и реакций, протекающих в них
- •5.2. Классификация электродов
- •Окислительно-восстановите льные электроды
- •6. Поверхностные явления и адсорбция
- •6.1. Поверхностное натяжение и адсорбция по Гиббсу
- •Классификация веществ по влиянию на поверхностное натяжение растворителя
- •6.2. Адсорбция на границе твердое тело – газ
- •6.3. Адсорбция из растворов электролитов
- •7. Коллоидные (дисперсные) системы
- •7.1. Классификация и способы получения дисперсных систем
- •Способы получения коллоидных систем Диспергирование
- •Конденсация
- •7.2. Оптические свойства дисперсных систем
- •7.3. Молекулярно-кинетические свойства
- •7.4. Строение мицеллы
- •7.5. Устойчивость и коагуляция
- •Виды коагуляции электролитами
- •Правила коагуляции
6.2. Получение и свойства фосфора и его соединений
Простое вещество (Р4 – белый фосфор, Р – красный фосфор)
2Са3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 →t→ Р4 + 6CaSiO3 + 10CO
4Р + 5O2 →t→ Р4О10
Р4 + 6Са →t→ 2Са3Р2
Фосфин РН3
Zn3P2 + 6HCl = 2PH3↑ + 3ZnCl2
Са3Р2 + 6Н2O = 2PH3↑ + 3Ca(OH)2
2РН3 + 2O2 = Н3PO4
РН3 + HI= PH4I (на холоду)
Фосфористая кислота Н3PO3 (Н2РHO3 – двухосновная кислота)
Р4O6 + 6Н2O = 4Н3PO3
Н3PO3 + NaOH = NaH2PO3 + H2O (NaHPHO3 – кислая соль)
Н3PO3 + 2NaOH = Na2HPO3 + H2O (Na2PHO3 – средняя соль)
Фосфорные кислоты: метафосфорная НPO3 (Нn(PO3)n, где n = 3, 4), дифосфорная – Н4Р2O7, ортофосфорная – Н3PO4.
Р4 + 5O2 = Р4О10
Р4О10 →Н2O, 0 °C→ НPO3 →Н2O, 20 °C→ Н4Р2O7 →Н2O, 10 °C→ Н3PO4
Н3PO4 →t→ Н4Р2O7 →t→ НPO3
Н3PO4 + NH3 = NH4H2PO4
Н3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O
Н3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O
Н3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4
Са3(PO4)2 + 2H2SO4 = Са(Н2PO4)2 + 2CaSO4
2Са3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 →t→ Р4 + 6CaSiO3 + 10CO
7. VIA-группа
VIA-группу образуют четыре неметалла: кислород, сера, селен, теллур, называемые халькогенами, и радиоактивный металл полоний. Атомы элементов VIA-группы имеют электронную формулу ns2np4. Для них характерны степени окисления -2, 0, +4, +6. У атома кислорода отсутствуют 2d-орбитали, поэтому его валентность равна двум. Наличие d-орбиталей у атомов других элементов позволяет им иметь валентности два, четыре или шесть.
7.1. Кислород и его соединения
Кислород – самый распространенный элемент земной коры. Кислород представляет собой газ без цвета, без вкуса, без запаха. Возможные степени окисления кислорода, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.
Получение и свойства кислорода
Кислород может быть получен при сжижении и разделении воздуха.
2КMnO4 →t→ К2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3 →t→ 2KCl + 3O2
(NaOH) + 2Н2O →электролиз раствора→ 2Н2 + O2
O2 + 2F2 = OF2
2Са + O2 = 2СаО
S + O2 = SO2
2С2Н2 + 5O2 = 4CO2 + 2Н2O
4FeS2 + 11O2 →t→ 2Fe2O3 + 8SO2
4NH3 + 3O2 = 6Н2O + 2N2
4NH3 + 5O2 →p, t, Pt→ 4NO + 6Н2O
Получение и свойства озона O3
3O2 →hv→ 2O3
O3 = O2 + О
KI + Н2O + O3 = I2 + 2KOH + O2
Свойства пероксида водорода
ВaO2 + H2SO4 = BaSO4↓ + Н2O2 (на холоду)
2Н2O2 →MnO2→ 2Н2O + O2
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5Н2O2 = 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
2KI + H2SO4 + H2O2 = I2 + K2SO4 + 2Н2O
Н2O2 + O3 = 2O2 + Н2O
7.2. Сера и ее соединения
Характерные степени окисления серы, соответствующие им электронные формулы, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.
Чистая сера – хрупкое кристаллическое вещество желтого цвета. Сера имеет несколько модификаций: ромбоэдрическую и призматическую, также пластическую (аморфную). Аллотропия серы обусловлена различной структурой кристаллов, построенных из восьмиатомных молекул S8. В расплаве серы существуют молекулы S8, S6, в парах серы – молекулы S6, S4, S2.
Получение и свойства серы
FeS2 →t→ FeS + S
SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
S + O2 →t→ SO2
Fe + S →t→ FeS
Hg + S = HgS
S + 6HNO3(конц.) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
Получение и свойства соединений серы (-2)
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S
H2S ↔ H+ + HS¯ ↔ 2H+ + S2-
2H2S + O2 (недостаток) = 2S↓ + 2H2O
2H2S + 3O2 (избыток) →t→ 2SO2 + 2H2O
2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O
H2S + I2 = S↓+ 2HI
5H2S + 3H2SO4 + 2KMnO4 = 5S↓ + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
3H2S + 4H2SO4 + K2Cr2O7 = 3S↓ + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
2NaOH + H2S = Na2S + 2H2O
Na2S + 2H2O ↔ NaHS + NaOH
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑
3Na2S + Cr2(SO4)3 + 6H2O = 2Cr(OH)3↑ + 3H2S↑+ 3Na2SO4
Получение и свойства соединений серы (+4)
S + О2 →t→ SO2
4FeS2 + 11O2 →t→ 2Fe2O3 + 8SO2
SO2 + Н2O ↔ H2SO3 ↔ Н+ + HSO3¯ ↔ 2Н+ + SO32-
Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + SO2↑
SO2 + NaOH = NaHSO3
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
H2SO3 + 2H2S = 3S↓ + 3H2O
2SO2 + O2 →p, t, Pt → 2SO3
H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl
5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 = 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4
Получение и свойства соединений серы (+6)
4FeS2 + 11O2 →t→ 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 →p, t, V2O5→ 2SO3
H2O + SO3 = H2SO4
H2SO4 + SO3 = H2SO4 • SO3 = H2S2O7 (олеум)
H2S2O7 + H2O = 2H2SO4
Fe + H2SO4 (разб.) = FeSO4 + H2
Cu + H2SO4 (разб.) ≠
H2SO4(конц.) + H2O = H2SO4 • H2O + Q
Концентрированная серная кислота пассивирует на холоду Al, Fe, Cr.
2Fe + 6H2SO4 (конц.) →t→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6Н2O
Cu + 2H2SO4 (конц.) →t→ CuSO4 + SO2 + 2Н2O
3Zn + 4H2SO4 (конц.) = 3ZnSO4 + S + 4H2O
4Ca + 5H2SO4 (конц.) = 4CaSO4 + H2S + 4H2O
2H2SO4 (конц.) + S →t→ 3SO2 + H2O
2H2SO4 (конц.) + С →t→ 2SO2 + CO2 + 2H2O