Масса электрона составляет 9,1·10-28 г.
При этом электрон несет относительно большой электрический заряд (1,6·1019
кл). <...> Подсчитайте сколько металлического серебра можно получить
при пропускании через раствор нитрата серебра 1г электронов? <...> Решение В растворе нитрат серебра образует ионы серебра Ag+, которые,
взаимодействуя с электронами, превращаются в атомы металлического серебра:
Ag+ + e- = Ag
На получение 1 моля серебра (107,87 г) расходуется 1 моль электронов. <...> Изменение энергии измеряется в электрон–вольтах (1эВ ≅92
кДж/моль). <...> Простые вещества состоят из одного вида атомов, а сложные – из
8
атомов разного вида. <...> Простые вещества, в свою очередь, делятся на металлы и
неметаллы. <...> Он образует
простые вещества различной структуры - т.н. аллотропные модификации: алмаз,
графит, карбин и фуллерен. <...> Определить в какой модификации углерода химическая связь
является наиболее прочной, если известны теплоты сгорания этих веществ:
алмаз
графит
карбин
Qсг 394,1
396,3
356,1 кДж/моль
Решение. <...> Это значит, что наиболее
прочные связи атомы углерода образуют в простом веществе карбине, а наименее
прочными связями будут химические связи в графите. <...> Кислоты тем сильнее, чем легче происходит их
ионизация и чем больше концентрация ионов водорода в растворах,
образующихся при ионизации кислот. <...> Соли подразделяются на кислые (содержащие дополнительно ионы
водорода) основные (содержащие дополнительно ионы гидроксида), средние,
содержащие катионы и анионы. <...> Связывающая электронная пара может
формироваться из одноэлектронных облаков каждого атома (обменный механизм
образования ковалентной связи), или из двухэлектронного облака одного и
свободной орбитали другого атома (донорно-акцепторный механизм). <...> H
:N +3 HH:N:H
.
.
H3N: +
18
H+NH4+
Из приведенных примеров можно сделать вывод, что ковалентная связь
насыщаема, т.е. каждый атом может образовывать лишь определенное число
связей с другими атомами и это зависит от числа его валентных электронов и
механизма образования <...>
Общие_закономерности_химических_процессов._Учебное_пособие.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Учебное пособие
Казань
КГТУ
2010
Стр.1
УДК 66.02(075)
ББК 35.115
П52
Составители: доктор хим. наук, проф. В.К.Половняк
ведущий учитель Т.К.Яблочкина
канд.пед.наук, доцент Д.Ф.Хаибрахманова
Общие закономерности химических процессов: учебное пособие
/В.К.Половняк, Т.К.Яблочкина, Д.Ф.Хаибрахманова; Федер.агентство
по образованию, Казан. гос. технол. ун-т : КГТУ, 2010.-104 с.
ISBN 978-5-7882-0883-1
Учебное пособие содержит актуальные для изучения темы:
«Строение вещества» и «Основные закономерности протекания
химических процессов». В век научно-технической революции без
знания химических законов невозможно решение глобальных
технологических и экологических проблем.
Информационный материал сопровождается схемами, таблицами,
имеется список литературы.
Учебное пособие может быть использовано в профильной
подготовке учащихся общеобразовательных учебных заведений, а
также к экзамену в форме ЕГЭ по химии в 11 классе.
Рекомендовано Институтом развития образования Республики
Татарстан.
Печатается по решению методической комиссии факультета
довузовской подготовки Казанского государственного технологического
университета.
Рецензенты:
Зав. каф. методики преподавания естественнонаучных
дисциплин ИРО РТ, канд. пед. наук, доцент Т.В.Куренева
канд. пед. наук, доцент кафедры методики преподавания
естественнонаучных дисциплин ИРО РТ И.Р.Павлова
2
Стр.2
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Рекомендации для учителей……………………………………………….. 3
Предисловие………………………………………………………………… 4
Введение в общую химию…………………………………………………. 6
Классы химических соединений ………………………………………….. 8
Глава 1. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА ………………………………………..14
1.1 Агрегатное состояние веществ ……………………………….. 14
1.2 Химическая связь и реакционная способность соединений …17
1.2.1. Ковалентная химическая связь …………………………….. 18
1.2.2. Геометрия молекул и их реакционная способность ……… 19
1.3. Растворитель, как средство управления реакционной
способностью соединений …………………………………… 26
1.3.1. Растворение и кристаллизация …………………………… 26
1.4. Кислотно-основное взаимодействие ………………………….34
1.5. Комплексообразование ……………………………………….. 36
1.6. Окислительно-восстановительные реакции ……………….. 40
1.6.1. Окислительно-восстановительные свойства кислородных
соединений р-элементов ……………………………………..42
1.6.2. Окислительно-восстановительные потенциалы. Уравнение
Нернста ……………………………………………………..
44
1.6.3. Влияние ионов водорода на окислительный потенциал …. 45
1.6.4. Направление реакций окисления-восстановления …………46
1.6.5. Электрохимическая коррозия металлов и сплавов ……….. 50
1.6.6. Электрохимическая обработка металлов и сплавов ……….52
Вопросы, упражнения, опыты ………………………………54
Глава 2. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ……………………………….
57
2.1. Энергетика химических превращений ………………………. 56
2.1.1. Энтропия …………………………………………………….. 58
2.1.2. Энтальпия…………………………………………………….. 59
2.1.3. Термохимические расчеты. Закон Гесса…………………… 60
2.1.4. Свободная энергия Гиббса ………………………………… 62
2.2. Обратимые процессы. Химическое равновесие…………….. 66
2.2.1. Химическое равновесие в растворах электролитов ……… 68
2.2.2. Смещение ионного равновесия. Действие одноименного
иона………………………………………………………… 70
2.2.3. Расчет рН слабых кислот и оснований в водных
растворах. рН растворов слабых кислот …………………. 71
2.2.4. Измеорение рН растворов…………………………………... 73
2.2.5. Сила кислородсодержащих кислот в растворах …………. 74
2.2.6. Процессы гидролиза……………………………………… 76
2.2.7.Равновесие в системе раствор – осадок. Правило ПР……. 83
103
Стр.103
2.3. Скорость и механизм химических реакций ………………… 84
2.3.1. Энергия активай\ции ……………………………………….. 86
2.3.2. Механизм химических реакций …………………………… 88
2.4. Катализ ………………………………………………………… 89
2.4.1. О катализе подробнее ……………………………………….. 92
Литература ………………………………………………………………… 102
104
Стр.104