Файл: Атомы и химические элементы. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Изотопы.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.03.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, К; R – универсальна газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль К)
Закон объемных отношений (Гей-Люссак, 1805 г)
Объемы участвующих в реакции газов относятся между собой и к образующимся газообразным продуктам реакции как небольшие целые числа.
1). При Р= соnst V1/T1 = V2/T2 или V/T = соnst (изобарический процесс)
2).При Т= соnst Р1 V1=Р2V2 или РV =соnst – закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс)
3) при V =соnst Р1/Т1= Р2/Т2 или Р/Т=соnst – закон Шарля (изохорический процесс)
На основании трех частных законов выводится объединенный газовый закон Р1 V1/Т1 = Р2 V2/Т2 или Р V/Т=соnst.
Уравнение Менделеева-Клайперона учитывает количество газа:
Р V/Т= nRТ или Р V = m/М RT, где
Где Р – давление газа, Па; V – его объем, м3; m – масса вещества, г; М – его мольная масса, г/моль, Т – абсолютная температура, К; R – универсальна газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль К)
7.Химические уравнения. Классификация химических уравнений. Многоэлементные соединения: гидроксиды, оксиды, соли. Кислоты. Номенклатура простых веществ и химических соединений. Систематические названия бинарных соединений Ме и НеМе.
Бинарное соединение содержащий элемент проявляющий различные степень окисления. Назвать формулы и названия кислот и соответствующих им кислотных остатков.
Неорганические вещества разделяются на классы либо по составу (двухэлементные, или бинарные, соединения и многоэлементные соединения; кислородсодержащие, азотсодержащие и т. п. ), либо по химическим свойствам, т.е. по функциям (кислотно-основным, окислительно-восстановительным и т.п.), которые эти вещества осуществляют в химических реакциях, - по их функцианальным признакам.
К важнейшим бинарным соединениям относятся любые соединения только двух различных элементов. Например, бинарными соединениями азота являются : NО,N2О, N2О3, N2О5,бинарные соединения меди и серы :Си2S, СиS, СиS2.В формулах бинарных соединений металлы всегда предшествуют неметаллам; SnСl2, Если бинарное соединение образовано двумя неметаллами, то на первом месте ставится символ того элемента, который располагается левее в следующей последовательности: В,Si,C,As,P,H,Te,Se,S,I,Br,Cl,N,O,F.
Например СВr
4, Н2О. Если бинарное соединение состоит из двух металлов, то первым указывается металл, располагающийся в большом периоде раньше (от начала периода) Если оба металла находятся в одной группе, то первым указывается элемент с большим порядковым номером. Например СиZn, AuCu3.
Из бинарных соединений наиболее известны оксиды.
При взаимодействии простых веществ с кислородом образуются оксиды. Металлы образуют основные оксиды, неметаллы – кислотные. В реакции таких оксидов с водой образуются, соответственно, основания и кислоты. Наконец, реакция нейтрализации кислот и оснований приводит к образованию солей. Соли также могут получаться при взаимодействии основных оксидов с кислотными оксидами или кислотами, кислотных оксидов – с основными оксидами или основаниями
Следует подчеркнуть, что с водой непосредственно реагируют только те основные оксиды, которые образуют растворимые в воде основания – щелочи.
Классификация оксидов не исчерпывается основными и кислотными. Ряд оксидов и соответствующих им гидроксидов проявляют двойственные свойства: реагируют с кислотами как основания и с основаниями как кислоты (в обоих случаях образуются соли). Такие оксиды и гидроксиды называются амфотерными:
Al2O
3+6HCl=2AlCl3+3H2O,
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O (сплавление тв. вещ-в),
Некоторым оксидам невозможно сопоставить соответствующие им кислоту или основание. Такие оксиды называются несолеобразующими, например, оксид углерода (II) CO, оксид азота (I) N2O. Они не участвуют в кислотно-основных взаимодействиях, но могут вступать в другие реакции. Так, N2O – сильный окислитель, CO – хороший восстановитель. Иногда кислотные, основные и амфотерные оксиды объединяют в класс солеобразующих.
Среди кислот выделяются бескислородные – например, хлороводородная (соляная) HCl, сероводородная H2S, циановодородная (синильная) HCN. По кислотно-основным свойствам они не отличаются от кислородсодержащих кислот. Существуют также вещества, обладающие основными свойствами, но не содержащие атомов металла, например, гидроксид аммония NH4OH – производное аммиака NH3.
По числу содержащихся в молекуле кислоты атомов водорода, способных замещаться атомами металла, различают кислоты одноосновные (например, хлороводород НСl, азотистая кислота НNО2), двухосновные (сернистая Н2SО3, угольная Н2СО3), трехоcновные (ортофосфорная Н3РO4).
Среди соединений важную группу образуют основания (гидроксиды), т.е. вещества, в состав которых входят гидроксильные группы ОН-. Названия гидроксидов образуются из слова «гидроксид» и названия элемента в родительном падеже, после которого, в случае необходимости, римскими цифрами в скобках указывается степень окисления элемента. Например, LiОН – гидроксид лития, Fe(ОН)2 – гидроксид железа (II).
Характерным свойством оснований является их способность взаимодействовать с кислотами, кислотными или амфотерными оксидами с образованием солей, например:
KOH + HCl = KCl + Н2O,
Ва(ОН)2 + СО2 = ВаСО3 + Н2О
2NаОН + Аl2O3 = 2NаАlO2 + Н2О
Амфотерные гидроксиды (Al(ОН)3, Zn(ОН)2) способны диссоциировать в водных растворах как по типу кислот (с образованием катионов водорода), так и по типу оснований (с образованием гидроксильных анионов). Поэтому амфотерные гидроксиды образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. При взаимодействии с кислотами амфотерные гидроксиды проявляют свойства оснований, а при взаимодействии с основаниями – свойства кислот:
Zn(ОН)2 + 2НСl = ZnСl2 + 2Н2О,
Zn(ОН)2 + 2NаОН = Nа2ZnО2 + 2Н2О.
Существуют соединения элементов с кислородом, которые по составу относятся к классу оксидов, но по своему строению и свойствам принадлежат к классу солей. Это так называемые пероксиды, или перекиси. Пероксидами называются соли пероксида водорода Н2О2, например, Nа2О2, СаО2. Характерной особенностью строения этих соединений является наличие в их структуре двух связанных между собой атомов кислорода («кислородный мостик»): -О-О-.
Соли при электролитической диссоциации образуют в водном растворе катион К+ и анион А–. Соли можно рассматривать как продукты полного или частного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или как продукты полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основного гидроксида кислотными остатками.
Реакция нейтрализации может протекать не до конца. В этом случае при избытке кислоты образуются кислые соли, при избытке основания – основные (соли, образующиеся при эквивалентном соотношении, называются средними). Понятно, что кислые соли могут быть образованы только многоосновными кислотами, основные соли – только многокислотными основаниями:
Ca(OH)2 + 2H2SO4 = Ca(HSO4)2 + 2H2O,
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O,
2Ca(OH)2 + H2SO4 = (CaOH)2SO4 + 2H2O.
Классификация химических реакций
1.По типу взаимодействия
Разложения 2КNО3= 2 КNО2+ О2
Присоединения СаСО3 +СО2+Н2О= Са(НСО3)2
Замещения СиSО4+Fе = Fе SО4+Си
Обмена AgNО3 + NаCI =AgCI +NаNО3
Каталитические N2+3Н2=2 NН3
2.По изменению степени окисления . ОВР
3.По тепловому эффекту
Экзотермические С +О2 =СО2 +Q
Эндотермические С +СО2=2СО – Q
4.По направлению процесса
Необратимые ZnCI2 +Na2 S=ZnS↓ +2NaCI
2Na+2H2 O=2NaOH +H2↑
Обратимые Н2+CI2=2НCI
5.По фазовому состоянию
Гомогенные 2СО+О2=2СО2
Гетерогенные FеО +Н2 = Fе +Н2О
Закон объемных отношений (Гей-Люссак, 1805 г)
Объемы участвующих в реакции газов относятся между собой и к образующимся газообразным продуктам реакции как небольшие целые числа.
1). При Р= соnst V1/T1 = V2/T2 или V/T = соnst (изобарический процесс)
2).При Т= соnst Р1 V1=Р2V2 или РV =соnst – закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс)
3) при V =соnst Р1/Т1= Р2/Т2 или Р/Т=соnst – закон Шарля (изохорический процесс)
На основании трех частных законов выводится объединенный газовый закон Р1 V1/Т1 = Р2 V2/Т2 или Р V/Т=соnst.
Уравнение Менделеева-Клайперона учитывает количество газа:
Р V/Т= nRТ или Р V = m/М RT, где
Где Р – давление газа, Па; V – его объем, м3; m – масса вещества, г; М – его мольная масса, г/моль, Т – абсолютная температура, К; R – универсальна газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль К)
7.Химические уравнения. Классификация химических уравнений. Многоэлементные соединения: гидроксиды, оксиды, соли. Кислоты. Номенклатура простых веществ и химических соединений. Систематические названия бинарных соединений Ме и НеМе.
Бинарное соединение содержащий элемент проявляющий различные степень окисления. Назвать формулы и названия кислот и соответствующих им кислотных остатков.
Неорганические вещества разделяются на классы либо по составу (двухэлементные, или бинарные, соединения и многоэлементные соединения; кислородсодержащие, азотсодержащие и т. п. ), либо по химическим свойствам, т.е. по функциям (кислотно-основным, окислительно-восстановительным и т.п.), которые эти вещества осуществляют в химических реакциях, - по их функцианальным признакам.
К важнейшим бинарным соединениям относятся любые соединения только двух различных элементов. Например, бинарными соединениями азота являются : NО,N2О, N2О3, N2О5,бинарные соединения меди и серы :Си2S, СиS, СиS2.В формулах бинарных соединений металлы всегда предшествуют неметаллам; SnСl2, Если бинарное соединение образовано двумя неметаллами, то на первом месте ставится символ того элемента, который располагается левее в следующей последовательности: В,Si,C,As,P,H,Te,Se,S,I,Br,Cl,N,O,F.
Например СВr
4, Н2О. Если бинарное соединение состоит из двух металлов, то первым указывается металл, располагающийся в большом периоде раньше (от начала периода) Если оба металла находятся в одной группе, то первым указывается элемент с большим порядковым номером. Например СиZn, AuCu3.
| Класс | Неметалл | Пример формулы соединения | Название |
| Галогениды | F,Cl,Br,l | NаС1 | Хлорид натрия |
| Оксиды | О | FеО | Оксид железа |
| Халькогены | S,Se,Te | ZnS | Сульфид цинка |
| Пниктогениды | N,P,As, | Li3N | Нитрид лития |
| Гидриды | Н | СаН2 | Гидрид кальция |
| Карбиды | С | SiС | Карбид кремния |
| Силициды | Si | FеSi | Силицид железа |
| бориды | В | Мg3В2 | Борид магния |
Из бинарных соединений наиболее известны оксиды.
При взаимодействии простых веществ с кислородом образуются оксиды. Металлы образуют основные оксиды, неметаллы – кислотные. В реакции таких оксидов с водой образуются, соответственно, основания и кислоты. Наконец, реакция нейтрализации кислот и оснований приводит к образованию солей. Соли также могут получаться при взаимодействии основных оксидов с кислотными оксидами или кислотами, кислотных оксидов – с основными оксидами или основаниями
Следует подчеркнуть, что с водой непосредственно реагируют только те основные оксиды, которые образуют растворимые в воде основания – щелочи.
Классификация оксидов не исчерпывается основными и кислотными. Ряд оксидов и соответствующих им гидроксидов проявляют двойственные свойства: реагируют с кислотами как основания и с основаниями как кислоты (в обоих случаях образуются соли). Такие оксиды и гидроксиды называются амфотерными:
Al2O
3+6HCl=2AlCl3+3H2O,
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O (сплавление тв. вещ-в),
Некоторым оксидам невозможно сопоставить соответствующие им кислоту или основание. Такие оксиды называются несолеобразующими, например, оксид углерода (II) CO, оксид азота (I) N2O. Они не участвуют в кислотно-основных взаимодействиях, но могут вступать в другие реакции. Так, N2O – сильный окислитель, CO – хороший восстановитель. Иногда кислотные, основные и амфотерные оксиды объединяют в класс солеобразующих.
Среди кислот выделяются бескислородные – например, хлороводородная (соляная) HCl, сероводородная H2S, циановодородная (синильная) HCN. По кислотно-основным свойствам они не отличаются от кислородсодержащих кислот. Существуют также вещества, обладающие основными свойствами, но не содержащие атомов металла, например, гидроксид аммония NH4OH – производное аммиака NH3.
По числу содержащихся в молекуле кислоты атомов водорода, способных замещаться атомами металла, различают кислоты одноосновные (например, хлороводород НСl, азотистая кислота НNО2), двухосновные (сернистая Н2SО3, угольная Н2СО3), трехоcновные (ортофосфорная Н3РO4).
Среди соединений важную группу образуют основания (гидроксиды), т.е. вещества, в состав которых входят гидроксильные группы ОН-. Названия гидроксидов образуются из слова «гидроксид» и названия элемента в родительном падеже, после которого, в случае необходимости, римскими цифрами в скобках указывается степень окисления элемента. Например, LiОН – гидроксид лития, Fe(ОН)2 – гидроксид железа (II).
Характерным свойством оснований является их способность взаимодействовать с кислотами, кислотными или амфотерными оксидами с образованием солей, например:
KOH + HCl = KCl + Н2O,
Ва(ОН)2 + СО2 = ВаСО3 + Н2О
2NаОН + Аl2O3 = 2NаАlO2 + Н2О
Амфотерные гидроксиды (Al(ОН)3, Zn(ОН)2) способны диссоциировать в водных растворах как по типу кислот (с образованием катионов водорода), так и по типу оснований (с образованием гидроксильных анионов). Поэтому амфотерные гидроксиды образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. При взаимодействии с кислотами амфотерные гидроксиды проявляют свойства оснований, а при взаимодействии с основаниями – свойства кислот:
Zn(ОН)2 + 2НСl = ZnСl2 + 2Н2О,
Zn(ОН)2 + 2NаОН = Nа2ZnО2 + 2Н2О.
Существуют соединения элементов с кислородом, которые по составу относятся к классу оксидов, но по своему строению и свойствам принадлежат к классу солей. Это так называемые пероксиды, или перекиси. Пероксидами называются соли пероксида водорода Н2О2, например, Nа2О2, СаО2. Характерной особенностью строения этих соединений является наличие в их структуре двух связанных между собой атомов кислорода («кислородный мостик»): -О-О-.
Соли при электролитической диссоциации образуют в водном растворе катион К+ и анион А–. Соли можно рассматривать как продукты полного или частного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или как продукты полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основного гидроксида кислотными остатками.
Реакция нейтрализации может протекать не до конца. В этом случае при избытке кислоты образуются кислые соли, при избытке основания – основные (соли, образующиеся при эквивалентном соотношении, называются средними). Понятно, что кислые соли могут быть образованы только многоосновными кислотами, основные соли – только многокислотными основаниями:
Ca(OH)2 + 2H2SO4 = Ca(HSO4)2 + 2H2O,
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O,
2Ca(OH)2 + H2SO4 = (CaOH)2SO4 + 2H2O.
Классификация химических реакций
1.По типу взаимодействия
Разложения 2КNО3= 2 КNО2+ О2
Присоединения СаСО3 +СО2+Н2О= Са(НСО3)2
Замещения СиSО4+Fе = Fе SО4+Си
Обмена AgNО3 + NаCI =AgCI +NаNО3
Каталитические N2+3Н2=2 NН3
2.По изменению степени окисления . ОВР
3.По тепловому эффекту
Экзотермические С +О2 =СО2 +Q
Эндотермические С +СО2=2СО – Q
4.По направлению процесса
Необратимые ZnCI2 +Na2 S=ZnS↓ +2NaCI
2Na+2H2 O=2NaOH +H2↑
Обратимые Н2+CI2=2НCI
5.По фазовому состоянию
Гомогенные 2СО+О2=2СО2
Гетерогенные FеО +Н2 = Fе +Н2О
