Файл: Неорг.химия.doc

1.Химия, наука, изучающая строение веществ и их превращения, сопровождающиеся изменением состава и(или) строения. Хим. свойства веществ определяются гл. обр. состоянием внеш. электронных оболочек атомов и молекул. образующих вещества; состояния ядер и внутр. электронов в хим. процессах почти не изменяются. Объектом хим. исследований являются элементы химические и их комбинации, т. е. атомы, простые (одноэлементные) и сложные (молекулы, ионы. ион-радикалы, карбены, свободные радикалы) хим. соед

Приведем несколько актуальных направлений применения химии:

1. Получение электроэнергии, путем преобразования химической энергии природного топлива;

2. Получение топлива;

3. Получение металлов;

4. Получение синтетических материалов: пластмасс, каучуков, волокон, пленок, термостойких пластиков, композиционных полимеров;

5. Получение материалов с особыми свойствами для новой техники (телевизионной техники, систем связи и информационных систем): сверхчистых, сверхтвердых, сверхпроводящих, жаростойких и т.п. Такие материалы поставляет современная химическая промышленность, поэтому можно понять важность изучения химии для любой специальности;

6. Получение продуктов питания;

7. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур и экономия сельскохозяйственного сырья;

8. Охрана окружающей среды: разработка методов обнаружения и количественного определения вредных примесей, создание безотходных или малоотходных производств, разработка способов обезвреживания и утилизации промышленных и бытовых отходов и т.п.

значение химии в жизни человека трудно переоценить. химия оказывает своё созидательное воздействие на жизнь людей.

   1. Именно химические процессы, многие тайны которых учёные ещё не раскрыли, ответственны за тот гигантский переход от неживой материи к простейшим одноклеточным, и далее к вершине современного эволюционного процесса - человеку.

   2. Большинство материальных потребностей, обслуживается природной химией или получает удовлетворение в результате использования в производстве химических процессов.

   3. устремления людей в своей основе опираются на химию человеческого организма, и, в частности, сильно зависят от химических процессов в мозге человека.

Химия как наука, представляет собой определяющий фактор развития человеческой цивилизации.

 2.  Законы сохранения массы и энергии.

Закон сохранения массы. Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

Закон сохранения энергии. Энергия не исчезает и не возникает из ничего, а только превращается из одного вида в другой в строго эквивалентных соотношениях.

 Закон постоянства состава.(1807 г, Ж. Пруст и К. Л. Бертолле)

Каждое химически чистое соединение всегда имеет один и тот же количественный состав независимо от способов его получения.

В 1912-1913 гг. Н.С. Курнаков установил, что существуют соединения переменного состава, которые называют бертоллидами. Соединения постоянного состава называют дальтонидами.

В связи с наличием соединений переменного состава современная формулировка закона постоянства состава содержит уточнения:

Состав соединений молекулярного строения, то есть состоящих из молекул, является постоянным независимо от способа получения.

Состав же соединений с немолекулярной структурой (с атомной, ионной и металлической решеткой) не является постоянным и зависит от условий получения.

Эквивалентом вещества считается такое его количество, которое соединяется с одним молем атомов Н или замещает то же количество атомов Н в хим. реакциях. Эквивалентной же массой считают массу одного эквивалента вещества.  При вычисления эквивалента (или эквивалентной массы) элемента можно не исходить из его соединения с Н.  Эквивалент (эквивалентную массу) легко определить по составу соединения данного элемента с каким либо другим, эквивалент которого считается известным.

 Их законов эквивалентов вытекают выражения , по которым можно определить эквивалентные массы  сложных веществ: 

 Э оксида = М оксида / (Число атомов элемента х валентность элемента)

 Э кислоты = М кислоты / Основность кислоты

Э основания = М основания / Кислотность основания

Где М - мольная масса соединений

 Эквивалент – это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н+ или ОН–, в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон, реагирует с одним атомом водорода или с одним эквивалентом другого вещества.

Фактор эквивалентности:Отношение эквивалентной молярной массы к его собственной молярной массе называется фактором эквивалентности (обозначается обычно как ).

Классификация оксидов: Все оксиды можно разделить на две группы: солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные) и несолеобразующие (NO, N2O, CO и др)

1). Основные оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания. К основным оксидам относятся оксиды металлов 1 и 2 групп, а такжеметаллов побочных подгрупп с валентностью I и II (кроме ZnO - оксид цинка и  BeO – оксид берилия): СaO, Na2O,CrO, MnO/

2). Кислотные оксиды – это оксиды, которым соответствуют кислоты. К кислотным оксидам относятся оксиды неметаллов  Например:CO2,P2O5, SO3( кроме несолеобразующих – безразличных), а также оксиды металлов побочных подгрупп  с валентностью от V до VII (Например , CrO₃-оксид хрома (VI), Mn ₂O₇ - оксид марганца (VII))

3). Амфотерные оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания и кислоты. К ним относятся оксиды металлов главных и побочных подгрупп с валентностью III, иногда IV, а также цинк и бериллий (Например, BeO, ZnO,Al2O3, Cr2O3).

4). Несолеобразующие оксиды – это оксиды безразличные к кислотам и основаниям. К ним относятся оксиды неметаллов с валентностью I и II(Например, N2O, NO, CO).

Вывод:  характер свойств оксидов в первую очередь зависит от валентности элемента.

Например, оксиды хрома:CrO (II - основный);Cr 2O3 (III  - амфотерный);CrO3 (VII - кислотный).

Классификация оксидов(по растворимости в воде)

4. Кислоты - сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода, способных замещаться на атома металлов, и кислотных остатков.

Классификация кислот:

.Кислородсодержащие

.Бескислородные

1. По числу атомов водорода: число атомов водорода (n) определяет основность кислот:

n = 1  одноосновная   

n = 2  двухосновная   

n = 3   трехосновная

2. По составу:а) Таблица кислород содержащих  кислот, кислотных остатков и соответствующих кислотных оксидов:

 б) Таблица бескислородных кислот

Физические свойства кислот.Многие кислоты, например серная, азотная, соляная – это бесцветные жидкости. известны также твёрдые кислоты: ортофосфорная, метафосфорнаяHPO3, борная H3BO3. Почти все кислоты растворимы в воде. Пример нерастворимой кислоты – кремниевая H2SiO3. Растворы кислот имеют кислый вкус. Так, например, многим плодам придают кислый вкус содержащиеся в них кислоты. Отсюда названия кислот: лимонная, яблочная и т.д.

Способы получения кислот

Химические свойства кислот

. Изменяют окраску индекаторов