Химия. Часть 1. Общая химия: учебное пособие к практическим занятиям для студентов 1 курса медико-биологического факультета

ВВЕДЕНИЕ ТЕМА 1. НОМЕНКЛАТУРА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. ГРАФИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ ТЕМА 2. СТРОЕНИЕ АТОМА. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ Заполнение электронами уровней и подуровней в атоме происходит в соответствии со следующими правилами. 2. Правило Гунда: в пределах одного подуровня электроны заполняют орбитали так, чтобы их суммарный спин был максимальным. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В химических реакциях атомы не изменяются. По современным представлениям, химическая связь между атомами неметаллов осуществляется перекрыванием электронных облаков неспаренных валентных электронов атомов, в результате чего образуется общая электронна... S0...3s23p43d0 Типы гибридизации атомных орбиталей Л. Полинг объяснил геометрию молекул с помощью метода валентных связей (МВС). Основные виды гибридизации sp, sp2, sp3, sp3d2 можно рассмотреть на следующих примерах: Порядок связи (ПС) равен полусумме разности электронов на связывающих МО и на разрыхляющих МО: ТЕМА 3. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ. МЕТОД ПОЛУРЕАКЦИЙ (ИОННО-ЭЛЕКТРОННЫЙ МЕТОД) ТЕМА 4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ (ОВП). НАПРАВЛЕНИЕ ОВР. КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ ОВР ТЕМА 5. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ТЕМА 6. ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Первый закон термодинамики. Тепловой эффект реакции. Закон Гесса Математическое выражение первого закона термодинамики: Все процессы делятся на изохорные (V (объём) = const) и изобарные (р (давление) = const). Для изобарного процесса: (V = V2 – V1, где V1, V2– начальный и конечный объёмы (для газовой фазы). Qp = (U2 – U1) + p (V2 – V1) = (U2 + p(V2) – (U1 + p(V1) Величину (U + p(V) обозначают Н и называют энтальпией. Обозначим (U2 + p(V2) = H2; (U1 + p(V1) = H1; тогда получим, что H2 – H1 = (H, то есть: Qp = (H. (H – это тепловой эффект реакции при изобарном процессе, он равен изменению энтальпии системы. Для изохорного процесса (V = 0, тогда Qv = (U. Это – тепловой эффект реакции при изохорном процессе, он равен изменению внутренней энергии системы. Стандартные условия: Р = 1атм. = 101,3кПа = 1,01( 105Па Экзотермическая реакция – выделение теплоты (Q > 0, (H < 0); Второй закон термодинамики Для изохорных процессов (V = const) вместо энергии Гиббса используют энергию Гельмгольца (F) – изохорно-изотермический потенциал: ( F = (U – T ( (S Убыль энергии Гиббса или энергии Гельмгольца является критерием самопроизвольного протекания химических реакций: ТЕМА 7. ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ Vср. = ± , где ΔC = C2 –C1, Δt = t2 – t1. Истинная (мгновенная) скорость (Vист.) – изменение концентрации за бесконечно малый промежуток времени: Vист. = ( а A + b B → d D + c C V = k(CAa (CBb, где C – молярная концентрация реагентов, k – константа скорости. Химическое равновесие – такое состояние, при котором скорости прямой и обратной реакций равны: аА +вВ cC +dD Физический смысл Кравн. – это отношение констант скоростей прямой и обратной реакций. Зависимость скорости реакции от температуры для невысоких температур подчиняется правилу Вант-Гоффа (1884 г.): при увеличении температуры (Т) на каждые 10 градусов скорость химической реакции возрастает в 2-4 раза: , где: ТЕМА 8. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ТЕМА 9. РАСТВОРЫ. РАСТВОРИМОСТЬ ТВЁРДЫХ ВЕЩЕСТВ И ГАЗОВ. ТЕОРИИ РАСТВОРОВ ТЕМА 10. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ. ВОДОРОДНЫЙ И ГИДРОКСИЛЬНЫЙ ПОКАЗАТЕЛИ. ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ. ГЕТЕРОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ НА ГРАНИЦЕ РАСТВОР-ОСАДОК. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ CaCO3 Ca2+ + CO32-. Выразим ЗДМ для обратимых реакций, т.е константу равновесия: Кравн.= , Кравн. [CaCO3] = [Ca2+] [CO32-], обозначим произведение Кравн. [CaCO3] как ПР(CaCО3), где ПР – произведение растворимости осадка CaCO3: ПР(CaCО3) = [Ca2+] [CO32-] Произведением растворимости (ПР) осадка называется произведение равновесных концентраций ионов осадка, взятых в степенях их стехиометрических коэффициентов в уравнении диссоциации. ПР – справочная величина, зависит от природы осадка и температуры. Чем... Для однотипных осадков можно заранее по величине ПР, взятой из таблицы, определить, какой осадок менее растворим и в какой последовательности будут выпадать осадки из раствора, содержащего одновременно все ионы этих осадков. По значению ПР для данной ... Зная М(BaSO4) = 233 г/моль, можно выразить величину р в грам-мах на литр (г/л): р = 1,06 10-5 моль/л 233г/моль = 0,0025 г/л. Условия выпадения осадка: осадок выпадает, если произведение концентраций ионов осадка, взятых в степенях их стехиометрических коэффициентов, становится больше величины ПР осадка для данной температуры. При повышении концентрации ионов осадка над рас... или его переосаждение (б): б) CaCO3 + (NH4)2C2O4 → CaC2O4 + (NH4)2CO3, поскольку кальций оксалат менее растворим, чем кальций карбонат: ПР(CaC2O4) = 2,3 ( 10-9 , а ПР(CaCO3) = 3,8 (10-9. ТЕМА 11. КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ Осмотическим давлением называется сила, останавливающая осмос. Различают изо-, гипо- и гипертонические растворы. Второй закон Рауля: повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания разбавленных растворов неэлектролитов прямо пропорционально моляльной концентрации (моляльности) раствора: ТЕМА 12. БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ