 |
Закон простых объемных отношений
|
|
|
|
Гей-Люссак. При равных условиях объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа.
Впервые был опубликован в открытой печати в 1802г Гей-Люссаком, однако сам Гей-Люссак считал, что открытие было сделано Жаком Шарлем в неопубликованной работе, относящейся к 1787 г. Независимо от них закон был открыт в 1801 г английским физиком Джоном Дальтоном. В любом случае, Гей-Люссак первым продемонстрировал, что закон справедлив не только для воздуха, но и для других газов и паров. Одним из первых признал закон кратных отношений Гей-Люссака шведский химик Й. Я. Берцелиус (1779-1848), предположивший, что основное свойство газов заключается в том, что равные объемы газов при одинаковых условиях содержат одинаковое число атомов.
Закон Авогадро.
А.Авогадро:В равных объемах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул. Число Авогадро- число частиц в моле любого вещества. NA = 6,022·1023 моль−1В виде гипотезы был сформулирован в 1811 году Амедео Авогадро (1776 — 1856), профессором физики в Турине. Гипотеза была подтверждена многочисленными экспериментальными исследованиями и поэтому стала называться законом Авогадро, став впоследствии (через 50 лет, после съезда химиков в Карлсруэ) количественной основой современной химии (стехиометрии).Первые количественные исследования реакций между газами принадлежат французскому ученому Гей-Люссаку. Он является автором законов о тепловом расширении газов и закона объемных отношений. Эти законы были теоретически объяснены в 1811 году итальянским физиком Амедео Авогадро.
Закон эквивалентов.
|
|
|
И.Рихтер. В молекулярном соединении массы составляющих их веществ относятся между собой как их эквиваленты.
Газовые законы.
Состояние идеального газа заданной массы характеризуется тремя параметрами: давлением Р, объемом V и температурой Т. Между этими величинами были экспериментально установлены следующие соотношения:
1) При постоянной температуре
Р1V1 = Р2V2, или РV = const (закон Бойля-Мариотта).
2) При постоянном давлении
V1/T1 = V2/Т2, или V/Т = const (закон Гей-Люссака).
3) При постоянном объеме
Р1/T1 = Р2/Т2, или Р/Т= const (закон Шарля).
Эти три закона можно объединить в один универсальный газовый закон:
P1V1/T1 = Р2V2/Т2, или РV/Т = const.
Это уравнение было установлено французским физиком Б.Клапейроном в 1834 г. Значение постоянной в уравнении зависит только от количества вещества газа. Уравнение для одного моля газа было выведено Д.И.Менделеевым в 1874 г. Для 1 моля газа постоянная называется универсальной газовой постоянной и обозначается R: PV = RT,
R = 8,314 Дж/(моль•К) = 0,0821 л•атм/(моль•К).
Нормальными условиями (сокращенно н.у.) для газов считаются давление Р0 = 1 атм = 101,325 кПа и температура Т0 = 273,15 К = О°С. Найдем объем одного моля газа при н.у.: Vm = RТ0 /Р0 = 8,314 • 273,15/101,325 = 22,413 л.
Закон кратных отношений
Д.Дальтон. Если 2 элемента образуют между собой несколько молекулярных соединений,то масса одного элемента приходящая на одну и ту же массу другого относятся между собой как небольшие целые числа.
Оксиды, их классификация. Способы получения. Химические свойства
Оксиды-сложные вещества, состоящие из 2х элементов один из которых кислород. Делятся на несолеобразующие(СО,NО) и солеобразующие(основные(CaO,Na2O),кислотные(SO3,P2O5), амфотерные(ZnO,Al2O3). Способы получения:1.Окисление простых и сложных веществ: S + O2 = SO2; 2Mg + O2 = 2MgO, 2CuS +3O2 = 2CuO + 2SO2. 2.Разложение гидроксидов:Са(ОН)2-температура-СаО+Н2О. 3.Разложение карбонатов и других солей: СаСО3-температура-СаО+СО2. 4.Взаимодействие МЕ с другим оксидом: 2Mg+CO2-2MgO+C. Химические свойства:1. Основные оксиды: Взаимодействие с водой:
- взаимодействие с водой с образованием основания (или щёлочи)
CaO+H2O = Ca(OH)2 (известная реакция гашения извести, при этом выделяется большое количества тепла!)
|
|
|
2. Взаимодействие с кислотами:
1. взаимодействие с кислотой с образованием соли и воды (раствор соли в воде)
CaO+H2SO4 = CaSO4+ H2O (Кристаллы этого вещества CaSO4 известны всем под названием "гипс").
Кислотные оксиды: 1.химическая реакция с водой
CO2+H2O=H2CO3 - это вещество - угольная кислота - одна из слабых кислот
2.реакция с щелочами (основаниями):
CO2+NaOH=Na2CO3 - образовавшееся вещество (соль)
Амфотерные оксиды: 1.реакция с кислотным оксидом: ZnO+H2CO3 = ZnCO3 + H2O - Образовавшееся вещество - раствор соли "карбоната цинка" в воде.
2. реакция с основаниями: ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O - полученное вещество - двойная соль натрия и цинка.
Кислоты. Классификация. Способы получения. Химические свойства.
Кислоты - сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода, способных замещаться на атома металлов, и кислотных остатков. Число атомов водорода определяет основность кислот.
Классификация кислот. Кислородосодержащие: HNO2, HNO3, H2SO3, H2SO4, H2CO3, H2SiO3, H3PO4.
Бескислородные:HCl, HF, HI, H2S
Получение кислот.
Кислородсодержащи:
| 1.Кислотный оксид+вода | SO3+H2O=H2SO4 P2O5+3H2O=2H3PO4 |
| 2.Неметалл+сильный окислитель | P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO |
| 3.Cоль+менее летучая кислота | NaNO3+H2SO4=HNO3  +NaHSO4
|
Бескислородные: 1.Водород+неметаллH2+Cl2=2HCl2.
Cоль+менее летучая кислотаNaCl+H2SO4=2HCl +NaHSO4
Химические свойства:
| Кислородсодержащие | Бескислородные |
| 1.Изменяют окраску индикаторов | |
| лакмус-красный, метилоранж-красный (только для растворимых кислот) | |
| 2.Взаимодействие с металлами, стоящими до водорода | |
| H2SO4+Ca=CaSO4+H2
| 2HCl+Ca=CaCl2+H2
|
| 2.Взаимодействие с основными оксидами | |
| H2SO4+CaO=CaSO4+H2O | 2HCl+CaO=CaCl2+H2O |
| 3.Взаимодействие с основаниями | |
| H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O | 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O |
| 4.Взаимодействие с амфотерными оксидами | |
| H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O | 2HCl+ZnO=ZnCl2+H2O |
| 5.Взаимодействие с солями, если образуется малорастворимое, летучее или малодиссоциирующее вещество | |
| H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl | 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2
|
| 6.При нагревании | |
| Слабые кислоты легко разлагаются H2SiO3=H2O+SiO2 | H2S=H2+S |
14.Основания - это сложные вещества, состоящие из атома металла, связанного с одной или несколькими гидроксогруппами-ОН.
|
|
|
К щелочам относят гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2.Остальные - нерастворимые.
К нерастворимым относят так называемые амфотерные гидроксиды, которые при взаимодействии с кислотами выступают как основания, а со щёлочью-как кислоты.
Получение оснований.
| Щелочи | 1.Металл+вода | 2Na+H2O=2NaOH+H2 Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2
|
| 2.Оксид+вода | Li2O+H2O=2LiOH CaO+H2O=Ca(OH)2 | |
| 3.Электролиз растворов щелочных металлов | 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
| |
| Нерастворимые основания | Соль+щелочь | CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4 |
Химические свойства оснований.
| Щёлочи | Нерастворимые основания |
| 1.Взаимодействие с кислотами | |
| KOH+HCl=KCl+H2O | Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O |
| 2.Взаимодействие с кислотными оксидами | |
| 2KOH+CO2=K2CO3+H2O | не характерны |
| 3.Действие индикаторов | |
| лакмус-синяя, фенолфталеин-малиновая | окраска не изменяется |
| 4.Взаимодействие с амфотерными оксидами | |
| 2KOH+ZnO=K2ZnO2+H2O | не реагируют |
| 5.Взаимодействие с солями, если образуется малорастворимая соль или малорастворимое основание | |
| NaOH+CuCl2=Cu(OH)2=2NaCl | не реагируют |
| 6.При нагревании | |
| не разлагаются(кроме LiOH) | Cu(OH)2=CuO+H2O |
| Амфотерные гидроксиды(Al(OH)3, Zn(OH)2, Be(OH)2, Fe(OH)3 и другие. | |
| Взаимодействуют с кислотами Zn(OH)2+2HCl=ZnCl2+2H2O | Взаимодействуют с щелочами Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] |
15. Соли - сложные вещества, состоящие из атомов металлов металлов (иногда входит водород) и кислотных остатков.
Классификация солей.
Строение атома
Атом (от греческого atomos - неделимый) — одноядерная, неделимая химическим путем частица химического элемента, носитель свойства вещества. Вещества состоят из атомов. Сам атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженного электронного облака. В целом атом электронейтрален. Размер атома полностью определяется размером его электронного облака, поскольку размер ядра ничтожно мал по сравнению с размером электронного облака. Ядро состоит из Z положительно заряженных протонов (заряд протона соответствует +1 в условных единицах) и N нейтронов, которые не несут на себе заряда (протоны и нейтроны называют нуклонами). Таким образом, заряд ядра определятся только количеством протонов и равен порядковому номеру элемента в таблице Менделеева. Положительный заряд ядра компенсируется отрицательно заряженными электронами (заряд электрона -1 в условных единицах), которые формируют электронное облако. Количество электронов равно количеству протонов. Массы протонов и нейтронов равны (соответственно 1 и 1 а.е.м.). Масса атома определяется массой его ядра, поскольку масса электрона примерно в 1850 раз меньше массы протона и нейтрона и в расчетах редко учитывается. Количество нейтронов можно узнать по разности между массой атома и количеством протонов (N=A-Z). Вид атомов какого-либо химического элемента с ядром, состоящим из строго определённого числа протонов (Z) и нейтронов (N) называется нуклидом.
Поскольку в ядре атома сосредоточена практически вся масса, но его размеры ничтожно малы по сравнению с общим объемом атома, то ядро условно принимается материальной точкой покоящейся в центре атома, а сам атом рассматривается как система электронов. При химической реакции ядро атома не затрагивается (кроме ядерных реакций), как и внутренние электронные уровни, а участвуют только электроны внешней электронной оболочки. По этой причине необходимо знать свойства электрона и правила формирования электронных оболочек атомов.
|
|
|
17. принцип Паули Принцип был сформулирован для электронов Вольфгангом Паули в 1925 г. в процессе работы над квантомеханической интерпретацией аномального эффекта Зеемана и в дальнейшем распространён на все частицы с полуцелым спином. Полное обобщённое доказательство принципа было сделано им в теореме Паули (теореме о связи спина со статистикой) в 1940 г. в рамках квантовой теории поля. Из этой теоремы следовало, что волновая функция системы фермионов является антисимметричной относительно их перестановок, поведение систем таких частиц описывается статистикой Ферми — Дирака.
Принцип Паули можно сформулировать следующим образом: в пределах одной квантовой системы, в данном квантовом состоянии, может находиться только один фермион, состояние другого должно отличаться хотя бы одним квантовым числом.
|
|
|
