Неорганических соединений. Химические реакции
ОБЩАЯ ХИМИЯ
Учебное пособие
МУРМАНСК
УДК 24.1я73
ББК 54 (075.8)
0-28
Печатается по решению редакционно-издательского совета Мурманского государственного педагогического университета
Рецензенты: С.И. Овчинникова, кандидат химических наук, профессор, зав. кафедрой биохимии МГТУ;
B.А. Крыштоп, кандидат педагогических наук, ст. преподаватель кафедры биологии и химии МГПУ.
Общая химия:Учебное пособие / Авт.-сост. В.В. Сагайдачная.– Мурманск: МГПУ, 2010. – 116 с.
Пособие содержит теоретический материал, примеры решения типовых задач и заданий, задачи и упражнения для самостоятельной работы, задания для промежуточного и итогового контроля по основным разделам курса «Общая химия».
Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям «Биология», «Экология», «География», «Математика», «Физика», «Информатика», «Безопасность жизнедеятельности», «Технология и предпринимательство». Модульный подход, применяемый в учебном пособии, дает возможность использовать его в соответствии с любыми учебными планами, при любой последовательности изучения тем курса общей химии. Особенностью пособия является то, что в него включены задания применительно не к отдельному понятию или закону, а к комплексу знаний.
Применение пособия в учебном процессе в значительной степени облегчит освоение студентами теоретического курса, позволит эффективно организовать самостоятельную работу студентов, развивать познавательную активность обучающихся, а также оценить уровень теоретических знаний и сформированности практических умений.
Данное пособие может быть использовано студентами и преподавателями нехимических специальностей вузов.
©Мурманский государственный
педагогический университет (МГПУ), 2010
ПРЕДИСЛОВИЕ
Курс общей химии в вузе выполняет следующие задачи: является связующим звеном между довузовским и вузовским этапами химического образования; это фундамент для изучения других естественнонаучных дисциплин, а также важный компонент специальных дисциплин.
Потребность в подобном пособии по общей химии диктуется современными требования к подготовке специалистов и необходимостью в пополнении комплекса учебно-методических материалов по общей химии.
Настоящее учебное пособие предназначено для студентов специальностей 020201 «Биология», 050102 «Биология», 032400 «Биология-География», 020801 «Экология», 050103 «География», 050103 «География-Биология», 050201 «Математика-физика», 050201 «Математика-информатика», 050203 «Физика-информатика», 050202 «Информатика», 050202 «Информатика-физика», 050104 «Безопасность жизнедеятельности», 050502 «Технология и предпринимательство».
Весь материал пособия изложен в четырех модулях, которые охватывают основные тематические блоки курса общей химии: «Основные понятия общей химии», «Важнейшие классы неорганических соединений», «Современная номенклатура неорганических веществ», «Химические свойства и способы получения неорганических соединений», «Классификация и особенности протекания химических реакций», «Строение атома», «Периодическая система и Периодический закон Д.И. Менделеевав свете современных представлений о строении атома», «Химическая связь», «Комплексные соединения», «Термодинамика химических процессов», «Химическая кинетика», «Обратимость химических реакций», «Химическое равновесие».
Модульный подход, применяемый в данном пособии, дает возможность использовать его в соответствии с любыми учебными планами, при любой последовательности изучения тем курса общей химии, гибко варьируя тематические блоки. Особенностью пособия является то, что в него включены задания применительно не к отдельному понятию или закону, а к комплексу знаний.
В каждом модуле приведен теоретический материал, примеры решения типовых задач и заданий, задачи и упражнения для самостоятельной работы, задания для промежуточного и итогового контроля, список рекомендуемой литературы. В пособие включены задания разной степени сложности, что дает возможность дифференцировать работу со студентами и разнообразить тематику заданий.
Применение данного пособия в учебном процессе в значительной степени облегчит освоение студентами теоретического курса, позволит развивать логическое мышление, различные интеллектуальные умения, будет способствовать активизации познавательной активности обучающихся путем увеличения их самостоятельной работы, что отвечает требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Учебное пособие выполняет обучающую, самоорганизующую, контролирующую и прикладную функции. Оно может быть использовано студентами при изучении курса общей химии, для самостоятельной работы, подготовки к зачету и экзамену, а также для контроля и оценки знаний студентов преподавателем.
Глава 1. Основные понятия химии. Современная номенклатура неорганических веществ. Химические свойства и способы получения
неорганических соединений. Химические реакции
Основные понятия общей химии
Химия– это область естествознания, наука о веществах, их составе, строении, свойствах и превращениях (рис.1).
Рис.1.Основные понятия общей химии.
Атом– электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.
Молекула– отдельная электронейтральная частица, которая образуется при возникновении ковалентных связей между атомами одного или нескольких элементов и определяет химические свойства вещества.
Химический элемент– совокупность атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. Все элементы делят на металлы и неметаллы. К неметалламотносят 22 элемента: водород, бор, углерод, кремний, азот, фосфор, мышьяк, кислород, серу, селен, теллур, галогены и благородные газы, к металлам – все остальные элементы. Химические элементы могут иметь несколько форм существования: в виде свободных атомов, простых и сложных веществ, а также ионов и радикалов.
Вещество– форма материи, состоящая из частиц, которые имеют массу покоя, например, атомов, молекул, ионов(в отличие от частиц поля, не имеющих массы покоя).
Вещества, образованные атомами одного химического элемента, называют простыми,а двух и более – сложными.
Один и тот же химический элемент может образовывать несколько простых веществ. Это явление называют аллотропией,а различные простые вещества, образованные одним элементом, – аллотропными модификациями.Причиной аллотропии может быть как разное число атомов в молекуле (например, модификации кислорода – кислород О2 и озон О3), так и разное строение кристаллических форм (например, модификации углерода: алмаз – с тетраэдрической кристаллической решеткой, графит – с плоскостной, карбин – с линейной).
Вещества могут иметь один и тот же качественный и количественный состав (т. е. одинаковые молекулярные формулы), но разное строение, а, следовательно, разные свойства. Это явление называют изомерией,а вещества – изомерами(например, роданид аммония NH4SCN и тиомочевина (NH2)2CS).
Радикалы– это атомы или группировки атомов, имеющие, по меньшей мере, один неспаренный электрон (свободную валентность). Радикалы образуются, если молекулу разделить на атомы (или группы атомов) так, чтобы каждый (или каждая) получил по электрону из общей электронной пары. Радикалы в целом электронейтральны, так как имеют одинаковое число электронов и протонов.
Ионы– частицы, у которых наблюдается дисбаланс между положительным зарядом ядра и числом электронов.
Отдавая электроны, атомы превращаются в положительные ионы – катионы: Na0 – 1е →Na+. Это ионы металлов Меn+, водорода Н+, аммония NН4+ и др.
Присоединяя электроны, атомы превращаются в отрицательные ионы – анионы:Cl0 +1е→ Cl-1. Это простые анионы неметаллов: Н- (гидрид-анион), S2-(сульфид-анион) и др.; сложные по составу анионы: ОН- (гидроксид-анион), SO42- (сульфат-анион), SO32- (сульфит-анион) и др.
Химические формулы– это способ отражения химического состава вещества. Химическая формула обозначает одну молекулу вещества или один моль этого вещества. По химической формуле можно также определить качественный состав вещества, число атомов каждого элемента в 1 моль вещества и рассчитать его относительную молекулярную и молярную массы. Виды химических формул:
1) Простейшая (эмпирическая) формула показывает качественный состав и соотношения, в которых находятся частицы, образующие данное вещество: атомы, ионы или группы атомов (например, простейшие формулы этена и пропена совпадают – СН2).
2) Молекулярная (истинная) формула отражает качественный состав и число составляющих вещество частиц (например, С2Н4– этен и С3Н6 – пропен), но не показывает порядок связи частиц в веществе, т. е. его структуру.
3) Структурная (графическая) формула отражает порядок соединения частиц, т. е. связи между ними (например, структурная формула молекулы оксида серы (VI): О – S=О).
Число природных и синтезированных веществ составляет более 20 млн. Каждое из них при данных условиях обладает определенной совокупностью физических и химических свойств.
Физические свойства веществ:агрегатное состояние (твердое (тв.), жидкое (ж.), газообразное (г.)), температура кипения, температура плавления, плотность (ρ), выраженная в г/см3, кг/дм3 и др., растворимость (например, выраженная в г/100г Н2О), цвет, запах, вкус и др.
Способность данного вещества при определенных условиях или при взаимодействии с другими веществами образовывать новые вещества называется его химическими свойствами.
Химические реакции–превращения одних веществ в другие.
Химическое уравнение– это условная запись химической реакции с помощью химических знаков и формул в стехиометрических соотношениях. Коэффициенты в уравнении реакции – числа, которые показывают мольные соотношения участвующих в реакции веществ. Если в уравнении указывают тепловой эффект в расчете на 1 моль реагента или продукта, то такое уравнение реакции называют термохимическим.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|