Шпаргалка по «Химии»

1.Предм.и зад.общ.и неорган.химии.Роль Х.Химия-наука, изуч.состав,строение,свойства,получение и превращения веществ.значение хим.:важная роль.природа даёт лишь исходное сырьё(дерево,руду,нефть).подвергая природные материалы хим.переработке,получ.разнообразн.вещ.,необходим.для сельского хоз.,для изготовл.промышл.изделий и для домашн.обихода-удобрение,метталы,мыло,соду и др.Химия тесно связана с физикой, биологией,геологией.Общая х.-рассматривает закономерности, относящиеся ко всем хим.превращениям.неорган.х.-изуч.свойства и превращения неорганических(минеральных)вещ.

2.Осн.понятия.Атом-электронейтральная частица, сост.из положительно заряженного ядра и одного или нескольких электронов.Хим.элемент-вид атомов, ха-ся определенным зарядом ядра.Молекула-наименьшая частица вещ,облад.всеми хим.свойствами данного вещ.Для некоторых вещ.понятия атома и молекулы совпадают.Вещество-каждый отдельный вид материи,обладающий при данных условиях опреде.физ.свойств.Формульная единица-реально существ.или условная группа атомов или ионов,состав.кот.соответствует эмпирической формуле данного вещ.Эквивалент-реальная или условная частица,кот.в кислотно-основных реакциях присоединяет один ион Н+ или ОН-,в окислительно-востановительных реакциях принимает один электрон,реагирует с одним эквивалентом др.вещ.Хим.кол-во вещ.-физ.величина,пропорциональн.числу структурных единиц (атомов,молекул),содержащ.в данной порции в-ва.Моль-кол-во вещ.содерж.столько молекул ,атомов,ионов,электронов или др.структурных единиц,сколько содерж.атомов в 12г изотопа углерода 12С.Молярная масса-отношение массы вещ.к его кол-ву.Молярная масса эквивалента-масса одного моля эквивалента вещ.,равна произведению фактора эквивалентности на молярн.массу вещ. Постоянная Авагадро-физ.велич.,численно равная кол-ву специфированных структурных единиц в 1моле вещ.Относит.атомн.масса(Ar)-масса одного атома,выраж.в атомных единицах массы(а.е.м.),показывает во сколько раз атом данного элем.тяжелее а.е.м.

3.Осн.стехиом.законы. Закон постоянства состава: независимо от способа получения данного соединения его весовой состав постоянен.З.сохранения массы веществ: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся после реакции.З.эквивалентов-вещ.взаимодействуют друг с другом в количествах,пропорциональных их эквивалентам.З.Авогардо: в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температура и давление) содержится одинаковое число молекул.З.объемных отношений: объемы газов, реагирующих между собой или образующихся в результате реакции, находятся в отношениях небольших целых чисел.З.парциальных давлений-давление смеси газов,химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме парциальных давлений газов,составляющих смесь.объединённый газовый закон-объединение трёх независимых частных газовых частныхгазовых законов:Гей-Люссака,Шарля,Бойля-марриота.

4.Важн.классы и  номерклат.неорган.химии.Все вещ.делят:прстые(сост.из1элем.) и сожные.(сост.из2и↑’элемент.).Простые вещ.:металлы(хар-ся:«металич.»блеском,ковкостью,тягучестью,облад.хорош.теплопроводим.и электрич.проводим.,при комнатн.tнаход.в твёрд.сост).Неметаллы(хар-ся:оч.плохо проводят теплоту и электрич.,некоторые при обычных условиях газообразны).Сложн.вещ.:органич.(соединения углерода)и неорганич.(все остальн.соед.).Неорганич.вещ.раздел.на классы либо по составу(бинарные,многоэлементн.соединен. идр.),либо по хим.свойствам.К важнейшим бинарным соединен.относятся соед.элементов с О2(оксиды),с гаогенами(галогениды),азотом(нитриды),угеродом(карбиды).и соеден.металлич.элементов с водородом(гидриды).По функцион.признакам:солеобраз.и несолеобраз.Солеобраз:основные(оксиды взаимодейств.с кислотами с образов.солей,присоединяя воду образ.-основания),кислотные(окс.взаимд.с основаниями с образов.солей,присоединяя воду образ.кислоты) и амфотерные(окс.образующие соли при при взаимодейств.как с кислотами,так и с оснваниями).Несолеобраз.неспособны взаимодейств.с кислотами или основаниями с образов.солей.

К важн.классам неорган.соед.,выделяемым по функцион.признакам,относ.кислоты,соли,основания. Кислоты-вещ.диссоциирующие в р-ах с образов.ионов водорода.Основания-вещ.диссоциирующ.в р-ах  с образованием гидроксид-ионов,т.е.основные гидроксиды.Соли-вещ.дисоциирующ.в р-ах с образованием положительного заряженных ионов,отличные от ионов водорода,и отрицательно заряженных ионов,отличных от гидроксид-ионов.

5.Разв.учения о  строении атомов.Представление об атомах(А) как неделимых мельчайших частицах вещ.,возникло в античные времена.В средн.века учение об А.-не получило признания.К началу XVIII в.работами фр.химика Лавуазье,рус.уч.Ломоносова и англ.хим.и физ.Дальтона была доказана реальность существов.А.Но вопрос о внутр.строении А.даже не возникал,т.к.А.считались неделимыми.Рус.хим.Менделеев, разработал периодическую с-му элементов,в кот.был поставлен вопрос о единой природе атомов. Во 2половине XIX в.доказано,что электрон явл.одной из осн.частей любого вещ.В начале XX в.вопрос о строении атома.До конца XIX в.было убеждение,что А.есть наименьшая частица простого вещ.,последний предел делимости материи.В конце XIX в.сделаны открытия,показавшие сложность строения А.и возможность превращения при определенных условиях одних А.в другие. Изуч.строения А.н ачалось в 1897–1898,после того как была окончательно установлена природа катодных лучей как потока электронов и были определены величина заряда и масса электрона.Томсон предложил 1-ую модель А,представив А.как сгусток материи,облад.положит-ым электр-им зарядом,в кот.вкраплено столько электронов,что превращает его в электрически нейтральное образование.В 1911 англ.физ.Резерфордом была обнаруж.положит.заряженная часть А.Он предложил след.схему стр.А.В центре А.находится положит.заряж.ядро, вокруг кот.по разным орбитам вращаются электроны. Возникающая при их вращении центробежная сила уравновешивается притяжением между ядром и электронами, вследствие чего они остаются на определенных расстояниях от ядра. Поскольку масса электрона ничтожна мала, то почти вся масса А.сосредоточена в его ядре. На долю ядра и электронов, приходится лишь ничтожная часть всего пространства, занятого атомной системой.

6.Строение электрон.обол.атома по Бору.Энергия электронов в атоме не может меняться непрерывно,а изменяется скачками(дискретно,поэтому в атое возможны не любые энергетические сост.электронов.Энергетич.сост.электрон.в атоме квантованы(переход из одного разрешённого сост.в др.совершается скачкообразно и сопровожд.испусканием или поглощением кванта электромагнитного излучения.Постулаты Бора:1.электрон может вращаться вокруг ядра не по любым,а только по некотоым определённым круговым орбитам(стационарные орбиты).2.двигаясь по стационарной орбите,электрон не излучает электромагнитной энергии.3.излучение происходит при скачкообразн.переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую.При этом испускается или поглощается квант электромагн.излучения,энерг.кот.=разностиэнергии атома в конечном и исходном состояниях.

7.Периодич.закон-свойства хим.элементов находятся в периодическойзависимости от заряда ядер их атомов.Физич.смысл закона:свойства элементов зависят от числа электронов на внешнем энергетическом уровне и переодически повторяются. 7периодов-7энергетич.уровней. Физ.смысл номера группы:номер гр.указывает на кол-во валентных электронов(они способны к образов.хим.связи).Физ.смысл периода:Номер перида совпадает с главным  квантовым числом и указывает на кол-во энергетического уровня элементов.Положение металлов и неметаллов в переодич.табл.:sdf-элем.металлы,р-элем.неметаллы.

8.Периодичность  свойств хим.элем.Факторы определяющие хар-р изменения свойств хим.элементов:1.↑заряда ядра.2.↑кол-ваэлектронов на внешнем энергетическом подуровне.3.↑атомного радиуса при увелич.заряда ядра.Атомный радиус-величина расчётная,опредеяемая главныммаксимумом плотности внешних оболочек.Атомн.радиусв периоде уменьшается из-за заполнения внешнего энергетич.уровня.В периоде атомн.радиус ↑из-за увеличения числа энергетич.уровнях.Лантоноидное сжатие-это эффект вызванный заполнением 4f орбиталей.Энергионизация-это энерг.кот.необходимо затратить для отрыва энергии от атома.Энерг.иониз.↑по периоду всвязи с ↑кол-ваэлектронов на внешнем энергетич.уровне и стремлением его завершить.По группе энергии ионизации ↓всвязи с ↑числа энергетич.уровней и ослабеванием сил притягивание между ядром и внешними электронами.Энергия сродства электронуэнергетич.эффект вызываемый присоединен.электрона к нейтральному атому с превращением его в отрицат.ион.Электроотрицательность-способность притягивать на себя валентный электрон в соединении.наиболее электроотрицат.элемен-фтор.наименее электроотрицат.элем.-типичные металы(1,2группы).формула расчёта электроотрицат.Х=1/2 Еи+Ее.

9.Природа хим.связи.Молекула-микрочастица образованная из атомов и способная к самостоятельному существованию.М.имеет постоянный состав,входящих в её атомных ядер и фиксироанное число электронов.хим.связь можно охарактеризовать длинной связи, углом связи и энергией хим.связи.Длина св(растоян.между ядрами)-межядерное растоян.между химсвяз.атомов.чем длиннее св,тем она менее прочная,чем короче св.,тем она прочная.Энергия св.-чем ↑эн.св.,тем ↑прочная св.,чем ↓эн.св..тем ↓прочная св. валентный угол-угол между воображаемыми иниями проходящими через ядра химич.связанных атомов.Хим.св.образуются только тогда,когда при сближении атома полная энергия с-мы уменьшается или понижается.Хим.св.возникает,если электрон оказывается в пространстве между ядрами и осущ.защёт электростатического взаимодейств.+заряж.ядер и –заряженных электронов.Чем выше энергия св.,тем прочнее св.Связи:ковалентная(полярная,неполярная),ионная(основана на электростатич.изменения +притягив.к--),металическая.Наиболее прочн.св.-ковалентная.

10.Ковалентная  хим.связь(КС) –св.образующаяся за счёт обобществления атомами своих валентных электронов.Обязательным условием образования КС явл.перекрывание атомных орбиталей (АО), на кот.расположены валентные электроны.В простейшем случае перекрывание двух АО приводит к образованию двух молекулярных орбиталей (МО):связывающей МО и разрыхляющей МО. Обобществленные электроны располагаются на более низкой по энергии связывающей МО.Образование КС—связь между двумя атомами за счёт обобществления двух электронов — по одному от каждого атома.Связь имеет направленный характер.Пара электронов, осуществляющая связь, принадлежит одновременно обоим связываемым атомам.Существ.3вида КС,отлич.механизмом ее образов-я:1. Простая КС. Для ее образования каждый из атомов предоставляет по одному неспаренному электрону.Формальные заряды А.остаются неизм. Если атомы,образ.простую КС одинаковы, то истинные заряды атомов в молекуле также одинаковы(неполярна КС). Если атомы различны, тогда степень владения обобществленной парой электронов определяется различием в электроотрицательностях атомов, атом с большей электроотрицательностью в большей степени обладает парой электронов связи, и поэтому его истинный заряд имеет отрицательный знак, атом с меньшей электроотрицательностью приобретает соответственно такой же по величине заряд, но с положительным знаком.2. Донорно-акцепторная связь.Для образов.оба электрона предоставляет один из атомов (донор), второй из атомов, участвующий в образов.св.назыв.акцептором.В образовавшейся молекуле формальный заряд атома донора ↑на единицу, а формальный заряд атома акцептора ↓на единицу.3. Семиполярная связь-образуется между атомом, обладающим неподеленной парой электронов (азот, фосфор, сера, галогены и т. п.) и атомом с двумя неспаренными электронами (кислород, сера). Валентность-способность образовывать хим.связи.Ваентность-свойства атомов присоединять или замещать определённое число атомов дрэлемента.Мерой валентности является число хим.связей образующих данным атомом с др.атомом.

11.Свойства ковалентной  связи: насыщаемость, направленность  и поляризуемость.Насыщаемость -обусловлена ограниченными валентными возможностями атомов, т.е. их способностью к образованию строго определенного числа связей, кот.обычно лежит в пределах от 1 до 6. Общее число валентных орбиталей в атоме,определяет максимально возможную валентность элемента. Число уже использованных для этого орбиталей определяет валентность элемента в данном соединении.Направленность –когда электронные облака имеют различн.форму,их взаимное перекрывание может осуществляться разными способами.Взависимомти от способа перекрывания из  семетрии образующегося облака различают сигма и дельта связи.Сигма св.образ.вдоль линии соединения атомов.Пи связь образ.при перекрывании электронных облаков по обе стороны линий соединения атомов.Дельта св.образ.при перекрывании всех 4-ёх лопастей dэлектронных облаков расположенных в паралельных плоскостях.Пространственное расположение сигма св.определ.пространственную конфигурацию молекул.Поляризуемость рассматривают на основе представлений о том, что ковал.св.может быть неполярной или полярной.Важными характеристиками хим.св.явл.также ее длина и кратность. Длина св.определяется расстоянием между ядрами связанных атомов в молекуле. С увеличением кратности возрастает энергия связи, однако это возрастание не пропорционально кратности, т.к. π-связи менее прочны, чем σ-связь. СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ХИМ.ЭЛЕМ.-это условный заряд атомов хим.элемента в соединении, вычисленный из предположения, что соединения состоят только из ионов.Ст.окисл.могут иметь положит-ое, отриц-ое или нулевое значение,знак ставится перед числом:-1, -2, +3, в отличии от заряда иона, где знак ставится после числа.В молекулах алгебраическая сумма ст.окисл. элементов с учётом числа их атомов =0. Ст.окисл.металлов в соединениях всегда полож-ые,высшая ст.окисл.соответствует номеру группы периодической системы, где находится данный элемент.Степени неметаллов могут быть как полож-ми так и отриц-ми, в зависимости от того с каким атомом он соединён: если с атомом металла то всегда отриц-я, если с неметаллом-то может быть и +, и -. Ст.окисл.простых веществ= 0, независимо от того металл это или неметалл.Правила при определении ст.окисл.:1.Элемент в простом вещ.имеет 0ст.окисл;2.Все металлы имеют полож-ую ст.окисл;3.Бор и кремний в соединениях имеют полож-ые ст.окисл;4.Водород имеет в соединениях ст.окисл.(+1).Исключая гидриды( соединения водорода с металлами главной подгруппы первой-второй групп, ст. окисл-1);5.Кислород(-2),за .соединения кислорода со фтором O+2F-2 и в перекисях( Н2О2 - степень окисления кислорода (-1);6.Фтор(-1)

12. Направлен.ковалентн.связи определ.геометрич.структуру (форму)молекулы.Атомн.орбитали им.разные формы и разм, разную ориентирован.в простр.и перекрыв.по определ.,предпочтительным направл, в кот.достигается максимальная плотность перекрывания.Это приводит к образованию молекулы определенной геометрич.формы (линейной,угловой,тетраэдрической и др.). Напр,атом серы в сероводороде образует связи с атомами водорода за счет p-электр,ориентированных вдоль осей координат под углом 90о.Для объясн.валентн.углов и геометрич.структуры молекул при образов.химич.связей электр.разных подуровней в теории валентных связей(ВС)использ: 1) метод отталкивания валентных электрон.пар (ОВЭП);2)концепция гибридизации,при образовании связей орбитали разной симметрии смешиваются и переходят в гибридные атомные орбитали(АО)одинаковой формы,одинаковой усредненной энергии и симметрично расположенные вокруг центрального атома,что обеспечив.равноценность образуемых ими связей.Число гибридных орбиталей равно числу исходных.Относительн.пространственное положение гибридных орбиталей в атоме определяется тем,что электроны с параллельными спинами стремятся находиться возможно дальше друг от друга(ОВЭП).Это уменьш.силы отталкивания и таким образом понижает энергию системы.Геометрия молекул формир.типом гибридизации АО центральн.атома.При образов.π-связи наблюд.максимальн.перекрывание орбиталей по обе стороны от линии,соединяющ.ядра связанных атомов,вращение вокруг π-связи невозможно.σ-Связь формир.геометрич.форму молекулы,а π-связь упрочняет и закрепляет ее.Связь в двухатомных молекулах,образованная из одинаковых атомов (Н2)или атомов близких по электроотрицательности (ЭО),назыв. неполярной(гомеополярной).Связь,образов.различными атомами,отличающимися ЭО,назыв.полярной(гетерополярной). В таких молекулах электрон.плотность перекрывающихся электронных облаков смещена к более ЭО атому.Полярность связи обуславлив.различиемЭО и размеров атомов.Полярность связи обуславл.полярность молекулы, т.е.несимметричное распределение эл.плотности,при кот.«центры тяжести положит.и отрицат.зарядов» в молекуле не будут совпадать в одной точке.Между ними возникает какое-то расстояние–дипольное расстояние или длина диполя.Количественно полярность молекул оценивается величиной электрического дипольного момента.Электрическим дипольным моментом (μп)назыв.произведение абсолютного заряда электрона q на расстояние между зарядами(длина диполя l).Электрический дипольный момент–величина векторная,т.е.хар-ся направленностью(условно от положительного к отрицательному заряду).Электрический дипольный момент молекулы определ.как векторная сумма электрических дипольных моментов связей и  зависит от полярности связей и геометрии молекулы.Неполярные молекулы-это молекулы с неполярн.связями,а также молекулы,им.симметрично располож.вокруг центрального атома одинаковые полярные связи.Полярными явл.молекулы,содержащ.полярные связи и несимметричное геометрическое строение.Поляризуемостью ковалентной связи и  молекулы назыв.ее способность под действ.внешнего эл.поля становиться полярной или более полярной.Поляризуемость π-связи выше,чем поляризуемость σ-связи.