ТЕМА: ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ.

Отрасли современной химии Неорганическая химия Органическая химия Физическая химия Газовая химия Биохимия Нефтехимия

Агрегатное состояние вещества, цвет, запах, тепло- и электропроводность, t пл, t кип, плотность Способность вступать во взаимодействие с воздухом, водой и другими веществами Способность вступать во взаимодействие с воздухом, водой и другими веществами физические химические Свойства веществ

Частицы вещества невидны Раствор сахара или соли в воде Частицы видны невооруженным взглядом или при помощи микроскопа Мел в воде однородные неоднородные Виды смесей ВЕЩЕСТВА В ПРИРОДЕ НАХОДЯТСЯ В ВИДЕ СМЕСЕЙ. СМЕСЬ – ЭТО СОВОКУПНОСТЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ (У СМЕСИ НЕПОСТОЯННЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА). ЧИСТОЕ ВЕЩЕСТВО – ЭТО ВЕЩЕСТВО, ОБЛАДАЮЩЕЕ ПОСТОЯННЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ.

Способы разделения смесей отстаивание фильтрование кристаллизация выпаривание хроматография дистилляция действие магнитом Способы разделения смесей основаны на свойствах веществ, входящих в состав смеси.

Природные процессы (явления природы) химические явления физические явления изменяется (форма тела) изменяется (агрегатное состояние) изменяются (свойства вещества) изменяется (состав вещества) вещество не изменяется вещество изменяется ТЕМА: ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ.

Условия возникновения химических реакций наличие веществ соприкосновение веществ (площадь соприкосновения) температура (направленное излучение) давление (если газ) ХИМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ=ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Признаки протекания химической реакции ± Е образование воды (выделение газа) (выпадение осадка) изменение окраски

Запись реакции Исходные вещества продукты реакции А + В С + D схема реакции А + В = С + D уравнение реакции

Типы химических реакций р. соединения р. разложения р. замещения р. обмена

Вещества атомов немолекулярного строения состоят из молекул ионов молекулярного строения состоят из Молекулаатомов состоит из ТЕМА: СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Вещества немолекулярного строения состоят из атомов или ионов. Атом – мельчайшая частица вещества. Атом химически неделим, физически делим. Атомы одного вида отличаются от атомов другого вида размером и массой. Совокупность атомов одного вида – это химический элемент. Ионы – заряженные частицы вещества, образовавшиеся из атомов или группы атомов.

Вещества по составу простые сложные Состоят из атомов одного химического элемента Состоят из атомов разных химических элементов H 2, O 2, P, S, Al H 2 O, HNO 3, Ca(OH) 2

знаки элементов индексы коэффициент качественный состав количественный состав одной молекулы число молекул ОБЩАЯ ЗАПИСЬ ФОРМУЛЫ БИНАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Н – один атом водорода. 2Н – два атома водорода. Н + – один ион водорода. 2Н + – два иона водорода. H 2 – одна молекула водорода. 2H 2 – две молекулы водорода. H 2 O – одна молекула воды. 2H 2 O – две молекулы воды. Тело вещество состав строение свойства применение КОЭФФИЦИЕНТ ПОКАЗЫВАЕТ ЧИСЛО НЕСОЕДИНЁННЫХ ДРУГ С ДРУГОМ ЧАСТИЦ (МОЛЕКУЛ, АТОМОВ ИЛИ ИОНОВ).

Количество вещества – это физико-химическая величина, которая показывает число структурных частиц (атомов, молекул или ионов), содержащихся в определенном веществе. Количество любого вещества величиной 1 моль содержит 6,02 ·10 23 структурных частиц (атомов, молекул или ионов), т. е. равно числу Авогадро. NАNА N n обозначение количества вещества обозначение количества частиц постоянная Авогадро величина и единицы измерения постоянной Авогадро единицы измерения количества частиц единицы измерения количества вещества моль _______ 6,02 ·10 23 моль -1 ТЕМА: КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОТНОШЕНИЯ В ХИМИИ

обозначение молярной массы М единицы измерения молярной массы г/ моль молярная масса численно равна относительной молекулярной массе М М МrМr МrМr МОЛЯРНАЯ МАССА ЛЮБОГО ВЕЩЕСТВА – ЭТО МАССА В ГРАММАХ ВЕЩЕСТВА, ВЗЯТОГО КОЛИЧЕСТВОМ 1 МОЛЬ.

Формула связи n и N m = М n Формула связи n и m N =N А n

если P = 1 атм. = =760 мм рт. ст. = = 101,3 к Па t = 0˚С; T = 273 К если P = 1 атм. = =760 мм рт. ст. = = 101,3 к Па t = 0˚С; T = 273 К нормальные условия (н.у.) нормальные условия (н.у.) то V = V m = 22,4 л/моль то V = V m = 22,4 л/моль N = N А = 6,02 ·10 23 частиц m =М n = 1 моль N = N А = 6,02 ·10 23 частиц m =М n = 1 моль молярный объем газов величина и единицы измерения молярного объема газов величина и единицы измерения молярного объема газов VmVm VmVm 22,4 л/моль Формула связи n и V Формула связи n и V V = V m n Молярный объем – это объем 1 моль любого газа. СЛЕДСТВИЯ ИЗ ЗАКОНА АВОГАДРО: 1.

D D отсутствую т обозначение относительной плотности газов обозначение относительной плотности газов единицы измерения относительной плотности единицы измерения относительной плотности формулы для нахождения относительной плотности формулы для нахождения относительной плотности т.к. М воздуха = =29 г/моль т.к. М воздуха = =29 г/моль 2. ОТНОСИТЕЛЬНУЮ ПЛОТНОСТЬ ОДНОГО ГАЗА ПО ДРУГОМУ МОЖНО РАССМАТРИВАТЬ КАК ОТНОШЕНИЕ ИХ МОЛЯРНЫХ МАСС.

ρг/л обозначение плотности газов единицы измерения плотности формулы для нахождения плотности газов ρ=

структура таблицы периоды группы знак элемента название элемента порядковый номер относительная атомная масса малые большие главные подгруппы (А) побочные подгруппы (Б) Периодический закон (по Д.И. Менделееву): Свойства простых тел, а также их соединений находятся в периодической зависимости от атомных весов элементов. Период – это последовательность элементов, которая начинается щелочным металлом и заканчивается инертным газом. Группа – это последовательность элементов, сходных по физическим и химическим свойствам. ТЕМА: ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА Периодическая система – графическое отображение периодического закона.

Структура таблицы Характеристики атомного строения Порядковый номер Заряд ядра атома, количество протонов в ядре, общее количество электронов на всех электронных уровнях (оболочках) Период Количество электронных оболочек, номер главного квантового числа, размеры (радиус) атома Группа Количество электронов на внешней оболочке (для элементов главных подгрупп), количество валентных электронов Относительная атомная масса Сумма масс всех протонов и нейтронов в определенном изотопе СВЯЗЬ МЕЖДУ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ И СТРОЕНИЕМ АТОМА

Периодический закон (современная формулировка): Свойства элементов, а также их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов этих элементов. Период – это последовательность элементов с одинаковым количеством электронных оболочек, причем, количество электронов на внешнем уровне увеличивается от одного до восьми (в главных подгруппах). Расположен (слева направо). Группа – это последовательность элементов, имеющих одинаковое строение внешней оболочки (для элементов главных подгрупп), но разное количество уровней. Расположена (сверху вниз). Металличность – способность атома отдавать электроны во время химических реакций. Неметалличность – способность атома присоединять электроны во время химических реакций. В периодах (слева направо) – металлические свойства уменьшаются, неметаллические увеличиваются, т.к. с увеличением числа электронов на внешнем уровне, уменьшается радиус атома и способность отдавать электроны ослабевает, присоединять - усиливается. В группах (главных подгруппах) (сверху вниз) – металлические свойства увеличиваются, а неметаллические – уменьшаются, т.к. с увеличением радиуса атома способность отдавать электроны усиливается, а присоединять – ослабевает.

Из истории открытий: 1895 г. – Рентген – явление рентгеновского излучения; 1897 г. – Пьер и Мария Кюри – явление радиоактивности; 1897 г. – Томпсон – открытие электрона – β-излучения; 1911 г. – Резерфорд – открытие α-излучения, первые представления о строении атома, планетарная модель; 1913 г. – Бор – квантовая теория строения атома, модель атома по Бору. ТЕМА: СТРОЕНИЕ АТОМА.

Частица Характеристикаe-e- pn Масса (m), а.е.м.011 Заряд (q)+10 Атом – электронейтральная частица вещества (q атома = 0). q e- + q p = 0, это значит, что N e- = N p Количество электронов (e - ) в атоме равно количеству протонов ( p) Заряд ядра, количество протонов, количество электронов показывает порядковый номер элемента в таблице Д.И. Менделеева. М (атома) = М (ядра) = N p М p + N n М n ( масса всех протонов + масса всех нейтронов атома) N n = А r – N p (по таблице Д.И. Менделеева)

Количество e p n массовое число (относительная атомная масса изотопа) О заряд ядра, количество протонов в ядре

Расположение электронов в атоме. Атом состоит из ядра и электронной оболочки. Электронная оболочка атома – это совокупность всех электронов в данном атоме. Атомная (электронная) орбиталь – это область пространства вокруг ядра, где вероятность нахождения электрона наибольшая (равна 90%). Электронное облако – это совокупность различных положений быстро движущегося электрона. Атомная орбиталь и облако электрона, который занимает эту орбиталь, имеют одинаковый размер, одинаковую форму и одинаковое направление в пространстве. Энергетический уровень – совокупность орбиталей, имеющих одинаковое значение главного квантового числа. ТЕМА: СТРОЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБОЛОЧЕК АТОМОВ.

Максимальное количество электронов на одной орбитали – 2. Спин – направление вращения электрона вокруг своей оси. Неспаренный электрон – один электрон на орбитали со спином в одном из вероятных направлений. Спаренные электроны – два электрона на одной орбитали, имеющие разнонаправленные спины. Порядок заполнения орбиталей: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

периода (главное квантовое число n) Количество электронных слоев (уровней) Количество электронных орбиталей (n 2 ) Виды орбиталей на слое (уровне) Максимальное количество электронов на слое (уровне) ( 2n 2 ) 111s2 224s p8 339s p d s p d f32 Химические свойства элементов определяются строением электронных оболочек атомов. Правила заполнения орбиталей: 1. Первыми заполняются орбитали с меньшей энергией. 2. На одной и той же орбитали не могут находиться два электрона с одинаковыми спинами. 3. Если на слое имеются несколько орбиталей с одинаковой энергией, то сначала каждая заполняется неспаренным электроном, а затем происходит спаривание электронов.

Знак 1-й способ 2-й способ 3-й способ Схемы строения атомов, их электронные и графические формулы:

Раствор – растворитель (H 2 O) + вещество + продукты их взаимодействия. Растворы Коллоидные Истинные Кисель, желе Соль в воде Тема. Растворы. Растворение.

Растворы Ненасыщенны е Насыщенные Вещество еще способно растворятся при тех же условиях Вещество уже не способно растворятся при тех же условиях Вещество уже не способно растворятся при тех же условиях

Растворы Концентрированн ые Разбавленные w > 70 % w < 70 % w % = · 100% w = или m раствора = m вещества + m воды

Природа вещества tº, C p p р р м м н н газ tº растворимос ть tº растворимос ть m < 1 г 0,1 г < m< 1 г m >1 г Факторы, влияющие на процесс растворения Растворимость – масса вещества, способная раствориться в 1000 мл растворителя (H 2 O) при данной температуре.

Чистые вещества Раствор или расплав проводит электрический ток Раствор или расплав проводит электрический ток Раствор или расплав не проводит электрический ток Раствор или расплав не проводит электрический ток Растворимые, малорастворимые Растворимые, малорастворимые Нерастворимые, растворимые Нерастворимые, растворимые Ионная, ковалентная полярная (сильнополярная) связь Ионная, ковалентная полярная (сильнополярная) связь Ковалентная неполярная и слабополярная связь Ковалентная неполярная и слабополярная связь Электролиты Неэлектролиты Слабый электролит α < 20% Слабый электролит α < 20% Сильный электролит α > 20% Сильный электролит α > 20% α=α= α=α= количество продиссоциировавших частиц количество продиссоциировавших частиц общее число частиц α =α = Тема: Теория электролитической диссоциации.

+ - Растворение – физико-химический процесс. - Молекула воды (диполь) Гидратация – процесс ориентации молекул воды вокруг ионов (молекул) кристаллической решетки. Е (гидратации) – поглощается. Диссоциация – процесс отрывания гидратированного иона от кристаллической решетки. Е (диссоциации) – выделяется. Электролитическая диссоциация –процесс распада электролита на ионы в растворе или в расплаве. Гидратная оболочка – оболочка из молекул воды, расположенных вокруг иона. Гидратированный ион – ион, окруженный диполями воды. Кристаллогидраты – твердые вещества, в кристаллических решетках которых сохранилась гидратная оболочка, крепко связанная с ионами вещества (кристаллизационная вода).

– – + + – – + + – – – – + – + – – + – + – + – + – + – + + – – + Вещества с ионной связью

+ – + – + + – + – – + – – + – + + – – – + - – + – + – + – + Вещества с ковалентной полярной связью

Н n Х nН + + Х n– НCl Н + + Cl – Me(OH) n Me n+ + nOH – NaOH Na + + OH – Me n Х m nMe m+ + mХ n– NaCl Na + + Cl – Оксиды – не диссоциируют в водных растворах. Качественный ион – ион, с помощью которого можно определить наличие другого иона в растворе. Ba 2+ + SO 4 2– BaSO 4 Ag + + Cl – AgCl Cu OH – Cu(OH) 2