шпаргалка

ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ

[ Назад ]



Энергия ионизации (мера проявления металлических свойств) ? это энергия, необходимая для отрыва электрона от атома.



(Ca0- -> Ca2+ + 2е- - dН).



Чем больше электронов на внешнем электронном слое, тем больше энергия ионизации. С увеличением радиуса атома энергия ионизации уменьшается. Этим объясняется уменьшение металлических свойств в периодах слева направо и увеличение металлических свойств в группах сверху вниз. Цезий (Cs) ? самый активный металл.



Энергия сродства к электрону (мера проявления неметаллических свойств) - энергия, которая выделяется в результате присоединения электрона к атому (Сl0 + 1е- ?> Сl- + dН). С увеличением числа электронов на внешнем электронном слое энергия сродства к электрону увеличивается, а с увеличением радиуса атома ? уменьшается. Этим объясняются увеличение неметаллических свойств в периодах слева направо и уменьшение неметаллических свойств в главных подгруппах сверху вниз



ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ



Химия ? наука, изучающая состав, строение, свойства, получение и превращения веществ.



Атомно-молекулярное учение ? учение о строении веществ из атомов и молекул, создано трудами Ломоносова и Дальтона.



Вещества состоят из мельчайших частиц ? молекул, которые находятся в непрерывном движении. При повышении температуры скорости движения молекул увеличиваются, при снижении ? уменьшаются.



Молекулы различных веществ отличаются друг от друга массой, размерами и химическими свойствами. Все молекулы одного вещества одинаковы.



Молекулы состоят из более мелких частиц - атомов. Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, молекулы сложных веществ состоят из разных атомов.



Атомы одного элемента отличаются от атомов других элементов зарядом атомного ядра, размером и химическими свойствами. При химических реакциях изменяется состав молекулы. Атомы при химических реакциях не разрушаются.



Атом ? электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и одного или нескольких электронов.



Молекула ? наименьшая частица вещества, обладающая всеми химическими свойствами данного вещества. Для некоторых веществ понятия атома и молекулы совпадают.



Химический элемент ? вид атомов, характеризующихся определенным зарядом ядра.



Простым веществом называется вещество, молекулы которого состоят из атомов одного элемента, например водород, кислород и азот и т. д. Каждый элемент имеет определенный химический знак, соответствующий первым буквам латинского названия данного элемента.



Соединениями или сложными веществами называются вещества, молекулы которых состоят из атомов разных элементов, например вода.



Аллотропия - существование одного и того же элемента в виде двух или нескольких простых веществ. Аллотропия может быть результатом образования молекул с различным числом атомов (например, кислород О2 и озон О3) или различных кристаллических форм (например, углерод образует графит и алмаз).



Этот случай называется также полиморфизмом.



Физические явления ? это любые изменения вещества, не при водящие к изменению состава и строения его молекул, например изменение агрегатного состояния веществ, хотя кристалл и газ, например, обладают различными физическими свойствами.



Химические явления или химические реакции ? это явления или реакции, при которых из одних веществ образуются новые вещества. Химические реакции постоянно совершаются в живой и неживой природе. Процессы ржавления, горения, гниения представляют собой химические явления. Часто явления физические и химические происходят одновременно, маскируя друг друга, например, пропускание электрического тока через проволоку сопровождается явлениями физического порядка: нагреванием проволоки, расширением ее, увеличением сопротивления,испусканием света, но то же нагревание проволоки на открытом воздухе приводит к явлениям химического характера: металл при нагревании реагирует с кислородом воздуха, превращаясь в оксид.



Механическая смесь и химическое соединение имеют следующие различия:



1. При приготовлении механической смеси составные части можно брать в любых количественных соотношениях. Чтобы получить химическое соединение и при этом одно из взятых веществ не вещества в определенных соотношениях.



2. Свойства веществ, составляющих механическую смесь, сохраняются, так как составные части в смеси остаются химически неизменными. При химической реакции свойства исходных веществ не сохраняются, так как в результате их взаимодействия образуется новое вещество с иными свойствами.



3. При механическом смешивании не наблюдается выделения или поглощения теплоты. Химические реакции практически всегда сопровождаются тепловыми эффектами.



4. Составные части смеси , могут быть разделены на основании их физических свойств (фильтрование, отстаивание, выпаривание и другие способы).



Металлы ? простые вещества, обладающие высокими тепло- и электропроводностью, ковкостью, блеском и другими характерными свойствами, которые обусловлены наличием в их кристаллической решетке свободно перемещающихся электронов (обобщенного электронного облака).



Неметаллы ? простые вещества, не обладающие свойствами металлов. Резкой границы меду металлами и неметаллами провести нельзя.



Типы химических реакций:



1. Реакция соединения - реакция, при которой из атомов или молекул двух или более веществ образуются молекулы одного вещества.



2. Реакция разложения - реакция, при которой из одного вещества образуется два или более веществ.



3. Реакция замещения - реакция, при которой атомы, входящие в состав простого вещества, замещают атомы одного из элементов в сложном веществе.



Экзотермические реакции



? реакции, протекающие с выделением теплоты.



Эндотермические реакции



? реакции, протекающие с поглощением теплоты.



Скорость химической реакции ? отношение изменения концентрации одного из реагирующих веществ ко времени, за которое это изменение произошло.



Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры, давления и агрегатного состояния.



Равновесие химическое - состояние смеси реагирующих веществ, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.



Смещение химического равновесия ? процесс изменения концентрации веществ в реагирующей смеси. Изменения равновесия, вызываемые изменением внешних условий, можно предвидеть, руководствуясь общим положением, известным под названием принципа Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывать внешнее воздействие (изменять температуру, давление или концентрацию), то равновесие в системе сместится в направлении, при котором эффект произведенного воздействия уменьшится. Так, повышение температуры сместит равновесие в сторону реакций, которые идут с поглощением тепла; увеличение давления будет благоприятствовать реакциям, идущим с уменьшением объема.



Атомный вес элемента - вес атома, выраженный в углеродных единицах (у. е.), или число, показывающее, во сколько раз атом данного элемента тяжелее 1/12 части веса атома углерода (120).



Молекулярный вес ? вес молекулы, выраженный в у. е., т. е. число, показывающее, во сколько раз моле кула данного вещества тяжелее 1/12 части веса атома углерода (12 С).



Закон постоянства состава: независимо от способа получения данного соединения его весовой состав постоянен.



Закон сохранения массы веществ: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся после реакции.



Грамм-атом ? количество вещества, вес которого, выраженный в граммах, численно равен молекулярному весу данного вещества.



Закон Авогардо: в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температура и давление) содержится одинаковое число молекул.



Закон соединительных объемов: объемы газов, реагирующих между собой или образующихся в результате реакции, находятся в отношениях небольших целых чисел.



Формула химическая ? сокращенное обозначение состава какого-либо соединения с помощью химических законов и чисел, указывающих на количественное соотношение элементов в данном соединении.



Валентность - свойство атомов данного элемента присоединить или замещать в молекуле определенное число атомов других элементов. За единицу валентности принята валентность водорода.



Структурные формулы элементов ? формулы веществ с изображением валентности элементов, например в дн: Н-О-Н.



Химические уравнения ? запись химических реакций посредством химических формул исходных и полученных веществ и математических знаков. Формулы исходных веществ пишут в левой части уравнения, а полученных - в правой, например: 2Н2 + 02 ? 2Н20. Число атомов каждого элемента в левой и правой частях одинаково.



ПРИНЦИП ЛЕ-ШАТЕЛЬЕ



Если на систему, которая находится в состоянии динамического равновесия, оказывать внешнее воздействие, то в системе будут протекать процессы, направленные на уменьшение этого внешнего воздействия. Так, например, если:



? а) повышать температуру, то равновесие сместится в сторону эндотермической реакции;



? б) понижать температуру, то равновесие сместится в сторону экзотермической реакции;



? в) повышать давление - равновесие сместится в сторону образования меньшего числа молекул;



? г) понижать давление ? равновесие сместится в сторону образования большего числа молекул;



? д) увеличивать концентрацию исходных веществ ? равновесие сместится в сторону образования продуктов реакции;



? е) увеличивать концентрацию продуктов реакции ? равновесие сместится в сторону образования исходных веществ.



РАСТВОРЫ



Растворы - это однофазные системы переменного состава, состоящие из нескольких компонентов, один из которых является растворителем, а другие - растворенными веществами. То, что растворы однофазные системы, роднит их с химическими соединениями, а то, что они являются системами переменного состава, сближает их с механическими смесями. Поэтому и считают, что растворы имеют двойственную природу: с одной стороны, они сходны с химическими соединениями, а с другой ? с механическими смесями.



Растворение - это физико-химический процесс. При физическом явлении разрушается кристаллическая решетка и происходит диффузия молекул растворенного вещества. При химическом явлении в процессе растворения молекулы растворенного вещества реагируют с молекулами растворителя.



Процесс растворения сопровождается выделением или поглощением теплоты. Эту теплоту, отнесенную к одному молю вещества, называют тепловым эффектом растворения, Qp.



? Общий тепловой эффект растворения зависит от тепловых эффектов:



? а) разрушения кристаллической решетки (процесс всегда идет с затратой энергии ? Q1);



? б) диффузии растворенного вещества в растворителе (затрата энергии - Q2);



? в) гидратации (выделение теплоты, +Q3, так как гидраты образуются за счет возникновения непрочной химической связи, что всегда сопровождается выделением энергии).



Общий тепловой эффект растворения Qp будет равен сумме названных тепловых эффектов: Qp = (-Q1) + (- Q2) + (+Q3); если Q1> Q3> то растворение идет с поглощением теплоты, то есть процесс эндотермический, если Q1< Q3, то растворение идет с выделением теплоты, то есть процесс экзотермический. Например, растворение NaCl, KN03, NH4CNS идет с поглощением теплоты, растворение NaOH, H2S04 ? с выделением теплоты.



Задача. Почему при растворении в воде хлорида натрия температура раствора понижается, а при растворении серной кислоты ? повышается?



Ответ. При растворении хлорида натрия идет разрушение кристаллической решетки, что сопровождается затратой энергии. На процесс диффузии затрачивается незначительное количество энергии. Гидратация ионов всегда сопровождается выделением энергии. Следовательно, если в процессе растворения понижается температура, то энергия, необходимая для разрушения кристаллической решетки, оказывается большей, чем энергия, выделяющаяся при гидратации, и в целом раствор охлаждается.



Тепловой эффект растворения серной кислоты состоит, главным образом, из теплоты гидратации ионов, поэтому раствор разогревается.



Растворимость вещества ? это его способность распределяться в среде растворителя. Растворимость (или коэффициент растворимости) определяется максимальным количеством граммов вещества, которое может раствориться в 100 граммах растворителя при данной температуре.



Растворимость большинства твердых веществ увеличивается с нагреванием. Есть исключения, то есть такие вещества, , растворимость которых с увеличением температуры мало меняется (NaCl) или даже падает (Са(ОН)2).



Растворимость газов в воде падает с нагреванием и увеличивается с повышением давления.



Растворимость веществ связана с природой растворенного вещества. Полярные и ионные соединения, как правило, хорошо растворяются в полярных растворителях, а неполярные соединения - в неполярных растворителях. Так, хлороводород и аммиак хорошо растворяются в воде, тогда как водород, хлор, азот растворяются в воде значительно хуже.



Факторы влияющ. на скор. хим. реак. Закон действ. масс



Концентрация



При постоянной температуре скорость хим. р-ии прямо пропорциональна концентрации реагирующих в-в. т.е. чем выше концентрация тем больше скорость!!!



A+B->C



vspeed=k[A][B], где k-константа скорости



Температура



правило Вант-Гоффа: повышение t на каждые 10? скор. реакции увеличивается примерно 2-4 раза.



Катализатор



В-ва, которые изменяют скорость хим. реакции, оставаясь к концу реакции неизменным как качественно, так и количественно, называются катализатарами.



При наличии катализатора скорость хим реакции возрастает.



Shpora him



nB=Nф/Nа Mэкв(В)=mB/nэкв(В) MB=mB/nB



MB=mФ.Е.*NA Mэкв(В)=М(В)/Z(B)



Закон Авогадро



V1=V2 то m1/m2=M1/M2



Закон эквивалентов



ma/mв=Мэк(А)/Мэк(В)=(М(А)/za)/(M(B)/zв)



Концентрация



1.Массовая доля =mВ/mР=mв/Vр*р



2.Молярная концентрация СВ=nВ/VР Сэкв(В)=nЭКВ/VР



3. Моляльная концентрация m=nB/mp-ля



4. Титр Т=mB/VP



5. Молярная доля XB=nB/(nA+nB+?) Xi=ni/ni



Н-энтальпия S-Энтропия G-энергия Гиббса



Основные законы термодинамики



Q=*U+W при p=const Qp=*U+p*V



QP=* (U+pV) U+pV=H QP=*H



*rH=HK-HH *rH-энергетический эффект хим р-и



*rH>0 поглощение *rH<0 выделение экзотермическое



тепловой эффект образования *FH и сгорания *СH



C(K)+O2(Г)=CO2 *rH=*FH(CO2)



CH4(Г)+2O2(Г)=СО2(Г)+2H2O *rH=*cH(CH4)



Стандартные условия Т=298,15К Р=101325 Па



Закон Гесса



Тепловой эффект химической реакции при V или Р =const



не зависит от промежуточной стадии.



Термохимические ур-я можно ?+? или ?-?.



Следствия:



1) Суммарный тепловой эффект циклического пр-са=0



2) *rH=*FH(K)-*FH(H) 3) *rH=*CH(H)- *CH(K)



*rS=S(K)-S(H) S=RlnW



Энергия Гиббса-Гельмгольца



G=H-TS *G=*H-T*S - *G=Wmax G-энергия Гиббса,



W-работа *G=0 ? состояние равновесия



Химическое равновесие с точки зрения термодинамики







a-любая кроме равновесной актив. i-го комп-та







Па(к)/Па(н)=Ка Ка-const хим. равовесия.



Пс(к)/Пс(н)=Кс ? концентрационная



Па(к)/Па(н)=К(каж) *rG0=-RTlnKa



V=KCACB2 C-молярная концентрация



[A]-ф-ла в-ва V=K[A][B]2 V-скорость Если в газе V=KPAPB2



Коэффициент Вант-Гоффа.



если конц. то вместо VК если







Уравнение Аррениуса lnK= - Ea/RT+C



Химическое равновесие кинетический подход



E=h



Общие cв-ва растворов



РА=Ра*ХА, ХА=(1-ХВ), VU=KUSXA



2й Закон Рауля



,



,



ПОСМ=СRT



Р-ры электролитов



i-изотонический коэф. Pосм=iC(B)RT *T=iKCm(B) *Tкип=iECm(B)



=(i-1)/(n-1) KD=C2/(1-) Закон Освальда



aH+>10-7 aOH-<10-7 ? кислая Кг=Ка*аН2О Кг-const диссоц.



Количественные характеристики ОВР



Мэк. окисл.=Мок/Zприс. *Е0=Е0ок-Е0ок *G0=-nF*E0 *E0>0-возмож.



Равновесие на границе раздела фаз.



- Нерст



FeCl2+2NaOH->2NaCl+Fe(OH)2(осадок)





Fe+2HCl=>FeCl2





K2CO3 + 2HNO3 => 2KNO3 + H2O + CO2



138g 126g 22,4



>>>>





Эффект Тиндаля



При пропускании луча света через коллоидные р-ры, более крупные частицы дисперсной фазы этих растворов отражают свет от всей поверхности, создавая светящийся конус, например: луч прожектора. Интенсивность светорассеивания определяется уравнением Релея : I= I0K*nV2/ λn, где: I0 – фоновое освещение, n- число частиц в 1 см3, V – средний объем одной частицы, λ – длина волны падающего света. Наиболее интенсивно будут рассеиваться лучи с наименьшей длиной волны, т.е. лучи голубой части света. Опалесценция – голубой оттенок коллоидных частиц.



Энтальпия



Энтальпия – функция состояния термодинамической системы, при независимых параметрах энтропии (S) и давления (Р); связана с внутренней энергией U: H=U+PV, где V – объем системы









Эмульсии



Эмульсии – микрогетерогенные системы в которых капли одной жидкости распределены в другой жидкости. Размер 10-5 – 10-7 м. Эмульсии существуют только при двух условиях – нерастворимость жидкостей эмульсии друг в друге; присутствие в эмульсии, в-ва стабилизирующего капли и называемого эмульгатором. Есть два метода получения: конденсация и диспергирование жидкости. Диспергирование имеет два правила: 1) Правило выбрать природу эмульгатора; 2) Эмульгирующую жидкость добавляют постепенно к жидкости, которая будет диспергированной средой и в которой растворен эмульгатор. Жидкости перемешивают мешалками.









Элемент Якоби-Даниэля



Элемент Якоби – Даниэля состоит из цинкового и медного полуэлементов. На цинковом и медном электроде возникают электродные потенциалы. Цинк заряжаеться отрицательно, а медь положительно. Присоединение их проводником, избыток электродов с цинком переходит на медь, где нейтрализуют катионы меди. В следствии этого равновесие электродных процессов на каждом из электродов нарушаеться. Дополнительное кол-во электродов цинка переходит в р-р ионов меди из р-ра на электрод. Таким образом, во внешней цепи потдерживаеться постоянный электрический ток. Внутренняя цеп замыкаеться в следствии движения катионов цинкаи меди, от цинкого к медному электроду, а ионов сульфата в противоположном напровлении через пористую перегородку.









КАТЕГОРИИ:

Network | английский | архитектура эвм | астрономия | аудит | биология | вычислительная математика | география | Гражданское право | демография | дискретная математика | законодательство | история | квантовая физика | компиляторы | КСЕ - Концепция современного естествознания | культурология | линейная алгебра | литература | математическая статистика | математический анализ | Международный стандарт финансовой отчетности МСФО | менеджмент | метрология | механика | немецкий | неорганическая химия | ОБЖ | общая физика | операционные системы | оптимизация в сапр | органическая химия | педагогика | политология | правоведение | прочие дисциплины | психология (методы) | радиоэлектроника | религия | русский | сертификация | сопромат | социология | теория вероятностей | управление в технических системах | физкультура | философия | фотография | французский | школьная математика | экология | экономика | экономика (словарь) | язык Assembler | язык Basic, VB | язык Pascal | язык Си, Си++ |