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: 159

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Моль- это количество вещества, которое содержит столько структурных единиц, сколько атомов содержится в 12 г изотопа углерода- 12.

Число Авогадро ΝА= 6,02х10 23 моль-1 один моль любого вещества содержит 6,02х10 23 моль-1 молекул или атомов.

Масса одного моля вещества называется молярной массой, обозначается символом М и выражается в кг\моль или г\моль.

Молярная масса равна отношению массы вещества к его количеству.

М= m/n n = m/М

Структурные формулы – также отражают порядок соединения атомов в молекуле, их взаимосвязь друг с другом. Связующая электронная пара изображается черточкой . О=О

Валентность – это способность атомов элементов образовывать определенное число химических связей.

Валентность определяется числом связей, которые образует данный атом с другими атомами в молекуле.

Степень окисления- это условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что оно состоит только из ионов.

Степень окисления – электрический заряд, который возник бы на атоме, если бы электронные пары которыми он связан с другими атомами в соединении, перешли к более электроотрицательным атомам, а электронные пары, принадлежащие одинаковым атомам, были бы между ними поделены.

Состав вещества принято изображать в виде химических формул : эмпирических, электронных и структурных.

Эмпирические (молекулярные) формулы показывают, сколько атомов каждого элемента входит в состав молекулы. СО2

Электронные формулы состоят из символов элементов, вокруг которых точками обозначены электроны внешнего уровня, а между атомами – связующие электронные пары. Они показывают порядок соединения атомов в молекуле, а также природу химической связи и механизм образования молекулы из атомо.

: О : С : О :

Структурные формулы – также отражают порядок соединения атомов в молекуле, их взаимосвязь друг с другом. Связующая электронная пара изображается черточкой . О=О

Энергетические диаграммы и электронные конфигурации атомов бора, углерода, азота. кислорода, фтора и неона

В С N F


_↑ _ _ 1





_↑↓2S2

_↑↓1S2







_↑ _↑ _2





_↑↓_↑↓2S2

_↑↓_↑↓1S2


_↑ _↑ _↑3


_↑↓2S2

_↑↓1S2


↑↓ ↑↓ 5

_↑↓2S2

_↑↓1S2



4.Количественные соотношения в химии. Сохранение веса, постоянства состава, кратных отношений. Эквивалент. Закон эквивалентов. Химические эквиваленты простых и сложных веществ (примеры)

5.Основные газовые законы: Гей-Люссака, Авогадро и следствия из него. Молярный объем и молярная масса газа. Объединенный газовый закон. Уравнение Менделеева-Клапейрона.
Закон сохранения масс и энергий,является основным законом естествознания.Впервые он был сформулирован и экспериментально обоснован
М.В. Ломоносовым в 1756-1759 гг., позднее он был открыт и подтвержден Лавуазье:

Масса веществ вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.
Закон взаимосвязи массы и энергии (Эйнштейн). Эйнштейн показал, что между энергией и массой существует взаимосвязь, количественно выражаемая уравнением:

Е = mc2 или Dm = DЕ/c2

где Е – энергия; m – масса; с – скорость света. Закон иллюстрируется и справедлив для ядерных реакций, в которых выделяется огромное количество энергии при небольших изменениях масс (атомный взрыв).

Закон постоянства состава (Пруст, 1801-1808):

Всякое чистое вещество не зависимо от способов получения имеет постоянный качественный и количественный состав .

Так оксид цинка может быть получен в результате самых разнообразных реакций:

Zn + 1/2 O2 = ZnO;

ZnСO3 = ZnO + СO2;

Zn(OН)2 = ZnO + Н2О.

Закон эквивалентов (Рихтер, 1792-1800): химические элементы соединяются между собой в массовых отношениях, пропорциональных их химическим эквивалентам:

.

На основании этого закона проводятся все стехиометрические расчеты.

Химическим эквивалентом элемента называется такое его количество, которое соединяется с 1 молем (1,008 г) атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических соединениях.



Понятие об эквивалентах и эквивалентных массах распространяется также на сложные вещества. Эквивалентом сложного вещества называется такое его количество, которое взаимодействует без остатка с одним эквивалентом водорода или вообще с одним эквивалентом любого другого вещества.

Расчет эквивалентов простых и сложных веществ:











гдеAr атомная масса элемента; МА – молекулярная масса соединения.

Закон кратных отношении (Дальтон, 1808). Если два элемента образуют между собой несколько химических соединений, то количества одного из них, отнесенные к одному и тому же количеству другого, относятся как небольшие целые числа.

Поясним содержание закона на примере анализа соединений азота с кислородом: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5. Атомная масса азота 14, кислорода – 16. Количество кислорода, пошедшего на образование оксидов по отношению к 14 г азота: 8:16:24:32:40=1:2:3:4:5.

Закон Авогадро (1811). Это один из основных законов химии: в равных объемах газов при одинаковых физических условиях (давлении и температуре) содержится одинаковое число молекул.

Авогадро установил, что молекула газообразных веществ двухатомны, не H, О, N, Cl, а H2, О2, N2, Cl2. C открытием инертных газов – они одноатомны, обнаружилось исключения.

Постоянная Авогадро – число частиц, в 1 моле веществ 6,02×1023 моль-1.

Следствия из закона Авогадро:

1.Одинаковое число молекул различных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объем. Плотности любых газов относятся как их молекулярные массы:d1/d2=M1/M2.

2. 1 моль любого газа при н.у. занимает объем, равный 22,4 л. Эта величина называется молярным объемом газа при н.у.

Молярный объем VМ есть отношение измеренного при н.у. к количеству вещества :

VМ = V/ n л/моль

Молярная масса вещества в газообразном состоянии равна его удвоенной плотности по водороду. М = 2Д
Н2

отношение массы определенного объема одного газа к массе такого же объема другого газа называется плотностью первого газа по второму.

Д = М12

Часто плотность газа определяют по отношению к воздуху:

М= 29Двозд.

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)

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 V12V2 или РV =соnst – закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс)

3) при V =соnst Р11= Р22 или Р/Т=соnst – закон Шарля (изохорический процесс)

На основании трех частных законов выводится объединенный газовый закон Р1 V11 = Р2 V22 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,N
2О, 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 СВr4, 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