- •Химия как раздел естествознания.
- •Значение химии для народного хозяйства. Понятие о материи и веществе.
- •Основное содержание атомно-молекулярного учения. Простое вещество и химический элемент.
- •Атом. Молекула. Ион.
- •Атомные и молекулярные массы. Моль. Эквивалент.
- •Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ.
- •Ядерная модель строения атома. Квантово-механические представления о строении атома.
- •Квантовые числа.
- •Формы электронных облаков. Атомная электронная орбиталь.
- •Порядок заполнения электронами энергетических уровней в атоме.
- •Принцип минимума энергии.
- •Принцип Паули.
- •Правило Хунда.
- •Правила Клечковского.
- •Строение атомных ядер. Изотопы.
- •Энергия связи. Дефект массы.
- •Периодический закон. Порядковый номер элемента.
- •Размеры атомов и ионов. Энергия ионизации.
- •Сродство к электрону. Электроотрицательность.
- •Теория химического строения.
- •Типы химической связи.
- •Метод валентных связей.
- •Способы образования ковалентной связи.
- •Направленность ковалентной связи.
- •Гибридизация атомных электронных орбиталей.
- •Основные понятия термодинамики.
- •Первый закон термодинамики.
- •Второй закон термодинамики.
- •Энтропия. Статический и термодинамический смысл.
- •Третий закон термодинамики и его следствия.
- •Превращения энергии при химических реакциях.
- •Основные понятия термохимии.
- •Первый закон термохимии. Термохимические уравнения.
- •Второй закон термохимии и его следствие.
- •Термодинамические функции: внутренняя энергия, энтальпия.
- •Энергия Гиббса. Направленность химических процессов.
- •Скорость химических реакций в гетерогенных и гомогенных системах.
- •Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.
- •Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ и температуры.
- •Энергия активации. Активированный комплекс.
- •Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ.
- •Стадии протекания гетерогенных реакций.
- •Необратимые и обратимые реакции.
- •Химическое равновесие. Константа химического равновесия.
- •Факторы, определяющие направление протекания химических реакций.
- •Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.
- •Правило фаз Гиббса.
- •Растворы. Процесс растворения.
- •Способы выражения состава растворов.
- •Растворимость. Закон Генри.
- •Закон распределения. Экстракция.
- •Осмос. Закон Вант-Гоффа.
- •Давление пара растворов. Закон Рауля.
- •Водные растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации.
- •Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации.
- •Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда.
- •Состояние сильных электролитов в растворе. Активность. Ионная сила.
- •Свойства кислот, оснований и солей с точки зрения теории электролитической диссоциации.
- •Ионно-молекулярные уравнения. Гидролиз солей.
- •Произведение растворимости. Диссоциация воды. Водородный показатель.
- •Окисленность элементов. Окислительно-востановительные реакции.
- •Составление уравнений окислительно-востановительных реакций.
- •Электрохимические процессы. Гальванический элемент Якоби-Даниэля.
- •Электронные потенциалы. Уравнение Нернста. Стандартный электродный потенциал.
- •Водородный электрод. Измерение электродных потенциалов.
- •Электролиз. Реакции на катоде и аноде при электролизе.
- •Электролиз растворов и расплавов солей.
- •Законы Фарадея. Применение электролиза.
- •Определение и классификация коррозионных процессов.
Состояние сильных электролитов в растворе. Активность. Ионная сила.
В водных р-рах сильные э/литы практически диссоциируют полностью, поэтому концентрация ионов в них гораздо выше, чем в растворах слабых э/литов. Для оценки состояния ионов в р-ре сильного э/лита используется величина «активность». Под активностью иона понимают ту эффективную условную его концентрацию, соответственно которой он действует при хим. р-циях. а=fc, где f-коэф.активности, с-концентр.ионов. если f <<1, то взаимодействие сильное, если f=1 взаимодействие слабое. В разб. р-рах природа ионов мало влияет на значение их коэффициента активности. Он зависит от величины ионной силы, под кот. понимают полусумму произведений концентраций всех находящихся в р-ре ионов на квадрат их заряда.
где cB — молярные концентрации отдельных ионов (моль/л), zB заряды ионов.
Свойства кислот, оснований и солей с точки зрения теории электролитической диссоциации.
Кислоты (с точки зрения электролитической диссоциации) представляют собой электролиты, диссоциирующие в водных растворах на катионы водорода Н+ и анионы кислотного остатка. Основания – э/литы, диссоциирующие с образованием гидроксид-ионов ОН. Соли это э/литы, диссоциирующие с образованием положительно заряженных ионов, отличных от Н, и отрицательно заряженных ионов, отличных от ОН.
Ионно-молекулярные уравнения. Гидролиз солей.
И/м уравнения помогают понять особенности протекания реакции между электролитами. При составлении ионно-молекулярных уравнений сильные э/литы записывают в виде ионов, а слабые электролиты, осадки, газы, комплексы – в молекулярной форме.
Гидро́лиз – один из видов химических реакций, где при взаимодействии веществ с водой происходит разложение исходного вещества с образованием новых соединений (реакция обратная р-ции нейтрализации). В реакцию гидролиза вступают соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием, слабой кислотой и сильным основанием, сильной кислотой и слабым основанием. Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются. Р-ры солей, образованные сильн.осн. и слаб.к-той, имеют щелочную р-цию, а сильн. к-той и слаб. осн. – кислую р-цию. Причем чем слабее к-та или основание в рассматриваемых случаях, тем сильнее подвергаются гидролизу образуемые ими соли.
Произведение растворимости. Диссоциация воды. Водородный показатель.
Произведение растворимости (ПР, Ksp) — произведение концентрации ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянной температуре и давлении. Произведение растворимости — величина постоянная. Например, в случае для CaCO3 это равновесие можно записать в виде:
, а константа этого равновесия рассчитывается по уравнению:
В общем виде, произведение растворимости для вещества с формулой AmBn, которое диссоциирует на m ионов An+ и n ионов Bm-, рассчитывается по уравнению: где [An+] и [Bm-] — равновесные молярные концентрации ионов, образующихся при электролитической диссоциации.
Диссоциация воды - разложение воды на составляющие химические элементы, является эндотермической реакцией. Вода представляет собой слабый электролит, диссоциирующий в соответствии с уравнением:
, Константа диссоциации воды при 25 °C составляет
Считая, что в большинстве растворов вода находится в молекулярном виде (концентрация ионов H+ и OH− мала), и учитывая, что молярная масса воды составляет 18,0153 г/моль, а плотность при температуре 25 °C — 997,07 г/л, чистой воде соответствует концентрация [H2O] = 55,346 моль/л. Поэтому предыдущее уравнение можно переписать в виде:
Какова бы ни была реакция р-ра, произведение концентрации ионов Н и ОН всегда = 10^-14
Эта величина называется ионным произведением воды. Так как для чистой воды [H+] = [OH−], можно записать:
Водородный показатель воды, таким образом, равен
рН связана с концентрацией ионов водорода в среде, измеряется с помощью простого прибора «пи-аш-метра» и дает нам понятие о кислотных или щелочных свойствах среды (в данном случае — воды):
рН < 7 — кислая среда;
рН = 7 — нейтральная среда;
рН > 7 — щелочная среда.
Иначе говоря , водородный показатель характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде.