osnovnye-zakony-i-ponyatiya-khimii


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Министерство

сельского


хозяйства


РФ


ФГБОУ ВПО «Брянская государственная

сельскохозяйственная академия»






Кафедра химии








ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ И ПОНЯТИЯ ХИМИИ.

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА



Издание второе















Брянск 1
4


2

УДК
547(07)

ББК
24.2

Ч
40




Чекин Г.В.
Основные законы и понятия химии. Строение вещ
е
ства:

пособие для аудиторной и внеаудиторной работы студентов

(изд
а
ние второе)
. /

Г.В. Чекин,

Е.В. Мартынова, Т.Л. Талызина, В.В. Талызин.


Брянск: Изд
-
во Брянской ГСХА, 1
4
.


8 с.



Пособи
е предназначено для
укрупненн
ых

групп направлений по
д
готовки
: 35 , 3 , , 19 (по направлениям подготовки,
реализуемым в рамках образовательной деятельности Брянской госуда
р
ственной сельскохозяйственной академии)


Рецензент: к.х.н., доцент
С.В. Кузнецов



Рекомендовано к изданию решением методическ
их

к
омиссий:

Агроэкологического института протокол № 5 от 17. .1 г;

Института ветеринарной медицины и биотехнологии № 8 от 18. .1 г;

Инженерно
-
технологического факультета № 9 от . .1 г.



©

Брянская ГСХА, 1
4

© Чекин Г.В., 1
4

© Мартынова Е.В., 1
4

© Талызина Т.Л., 1
4

© Талызин В.В., 1
4








3

Содержание


Предмет химии. Основные понятия хи
мии………………
……..

4

Основные стехиометрические законы химии……………
……..

5

Законы газового
состояния……………………………

……….

13

Важнейшие количественные понятия химии………


……..

24

Строение атома. Периодический закон……………
….

………

25

Строение вещества. Химическая связь………………

………..

32

Лабораторная работа № 1

Определение эквивалентной массы метал
ла……………………


34

Задачи и упражне
ния………………
………..
……………………

3
6

Задания для автоматизированного тестового контроля
……..


4
5

Рекомендуемая литерату
ра……………………
………
…………

63

Приложе
ния………………………………
………
………………

64
















4

ПРЕДМЕ
Т ХИМИИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ


Химия


это наука о составе, строении, свойствах и превращениях
веществ.

Вещество


один из видов материи, который характеризуется ма
с
сой покоя. Это совокупность атомов, молекул, ионов и радикалов, сост
о
ящих из одного или нескольких химических элементов.

А
том


наименьшая химически неделимая электронейтральная ч
а
стица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно з
а
ряженных электронов.

Молекула



это наименьшая частица вещества, которая сохраняет
химические свойства данного вещества.

Ион


атом

или группа атомов, имеющих электрический заряд.

Атомно

молекулярное учение:

1. Все вещества состоят из молекул.

. Молекулы состоят из атомов.

3. Молекулы и атомы находятся в непрерывном движении.

. В химических реакциях молекулы одних веществ превращаю
тся в
молекулы других веществ. Атомы в химических реакциях не изменяются.

Химический элемент



это совокупность атомов с одинаковым
зарядом ядра.

Простые вещества



вещества, состоящие из атомов одного хим
и
ческого элемента (неметаллы


О
2
,
F
2
,
N
2
,
S
,
Se
,
T
e

и т.д.; металлы


Na
,
Ca
,
Fe
,
Ni

и т.д.)

Сложные вещества



вещества, состоящие из атомов разных х
и
мических элементов (
H
2
O
,
H
2
SO
4
,
KCl
,
NaOH

и т.д.).

Аллотропия


образование одним элементом нескольких простых
веществ. Например, углерод (аллотропные
формы элемента


алмаз, гр
а
фит, карбин); сера (аллотропные формы элемента


ромбическая, мон
о
клинная, пластическая); фосфор (аллотропные формы элемента


белый,
черный, красный).

Химическая формула



это способ отражения химического состава
вещества. Типы
химических формул:
простейшая (эмпирическая)

фо
р
мула



показывает качественный состав и соотношения, в которых нах
о
дятся частицы, образующие данное вещество;
молекулярная (истинная)
формула



отражает качественный состав и число составляющих вещество
частиц, но не показывает структуру вещества (
H
2
O
,
H
2
SO
4
,
KCl

и т.д.);
гр
а
фическая формула



отражает порядок соединения частиц, т.е связи между
ними, но не дает представление об их пространствен
ном расположении
(
CH
2
=
CH
-
CH
3
);
структурная формула



отражает пространственное ра
с
положение частиц, т.е. геометрическую форму молекулы.

Химическая реакция



превращение веществ, сопровождающееся
изменением их состава и (или) строения.

5

Химическое уравнение



это условная запись химической реакции с
помощью химических знаков и формул в стехиометрических соотношениях.


ОСНОВНЫЕ СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ


Стехиометрия


раздел химии, рассматривающий количественные
(массовые, объемные) соотношения между
реагирующими веществами.

Расчеты таких количественных соотношений между элемент
а
ми в соединениях или между веществами в уравнениях химических
реакций, вывод формул называются
стехиометрическими расчет
а
ми.
Их теоретической основой являются фундаментальные з
аконы
химии, часто называемые
стехиометрическими законами.

Стехи
о
метрия включает в себя законы постоянства состава, кратных отн
о
шений, эквивалентов и сохранения массы.


Закон сохранения массы

(
М.В. Ломоносов
, 1748,
А. Лавуазье
, 1789):

«Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе
веществ, образующихся
в результате реакции»

!

Закон является частным случаем закона сохранения вещества и эне
р
гии


ЛОМОНОСОВ, Михаил Васильевич

19 ноября 1711 г.


15 апреля 17 5 г.

Русский учёный Михаил Васильевич Л
о
моносов родился в селе Денисовка Архангел
ь
ской губернии
(ныне с. Ломоносово) в семье
помора. В 1731 г. он поступает учиться в
Славяно
-
греко
-
латинскую академию в Москве,
выдав себя за дворянского сына, поскольку
крепостных в академию не принимали. В 1735
г. он был послан в Петербург в академический
университет,
а в 173 г.


в Германию, где
учился сначала в Марбургском университете
(1736
-
1739), под руководством известного ф
и
зика и философа Христиана Вольфа, а затем
во Фрейбурге в Школе горного дела (1739
-
17 1) у горного советника И.
Генкеля, ученика
Г. Шталя
. После возвращения в Россию в 17 1 г. Л
о
моносов стал адъюнктом Физического класса Петербургской акад
е
мии наук, а в 17 5 г.


профессором химии Петербургской АН. С 17 8
г. Лом
оносов работал в учреждённой по его инициативе Химической
лаборатории академии; химическими исследованиями он занимался
также в домашней лаборатории и на основанном им в Усть
-
Рудицах
близ Петербурга стекольном заводе.

6

Творческая деятельность Ломоносова отл
ичалась исключ
и
тельной широтой интересов. До 17 8 г. Ломоносов занимался пр
е
имущественно физическими исследованиями, а в период 17 8
-
1757 гг.
его работы посвящены главным образом решению теоретических и
экспериментальных вопросов химии. Его труды, относящи
еся к мат
е
матике, физике, химии, наукам о Земле, астрономии, стали рубежом в
развитии науки, отграничивающим натурфилософию от экспериме
н
тального естествознания. Ломоносов изложил основы атомно
-
корпускулярного учения (17 1
-
175 ), разрабатывал кинетическую
теорию теплоты (17
-
17 8), обосновал необходимость привлечения
физики для объяснения явлений химии (17 7
-
175 ) и предложил для
теоретической части химии название «Физическая химия», а для
практической части


«техническая химия». Он также обратил вн
и
мание

на основополагающее значение закона сохранения вещества в
химических реакциях.

В руководимой Ломоносовым Химической лаборатории Пете
р
бургской АН выполнялась широкая программа экспериментальных и
с
следований. Он разрабатывал точные методы взвешивания и объё
м
ные методы количественного анализа. Проводя опыты по обжигу м
е
таллов в запаянных сосудах, Ломоносов показал, что их вес после
нагревания не изменяется. Он изучал растворимость солей при ра
з
личных температурах, установил факты понижения температуры
при рас
творении солей и понижения точки замерзания раствора по
сравнению с чистым растворителем. Ломоносов лично произвёл бол
ь
шое количество анализов горных пород. Он доказывал органическое
происхождение почвы, торфа, каменного угля, нефти, янтаря. В своём
«Слове

о рождении металлов от трясения Земли» (1757) и в работе
«О слоях земных» (конец 175
-
х годов, опубликована в 17 3) он посл
е
довательно проводил идею о закономерной эволюции природы.

Ломоносов создал в России многие химические производства


н
е
органических

пигментов, глазурей, стекла, фарфора. Он изобрёл фарф
о
ровую массу, разработал рецептуру и технологию изготовления цветных
стёкол, которые использовал для создания своих мозаичных картин. Л
о
моносов создал ряд мозаичных портретов (например, портрет Петра I)

и
монументальную ( ,8х , м) мозаику «Полтавская баталия» (17
-
1764).
Мозаичные работы Ломоносова были высоко оценены российской Акад
е
мией художеств, избравшей его в 17 3 г. своим членом.

Первым из русских академиков Ломоносов приступил к подготовке
уче
бников по химии и металлургии: "Курс физической химии" (175 ) и
"Первые основания металлургии, или рудных дел" (17 3). Ему принадл
е
жит заслуга создания Московского университета, проект и учебная пр
о
грамма которого составлены им лично. Ломоносов создал осно
вы русск
о
го химического языка. Он написал также ряд трудов по истории, экон
о
7

мике, филологии; наряду с научными исследованиями Ломоносов занима
л
ся литературным творчеством и опубликовал несколько од и трагедий.
На протяжении всей жизни учёный был инициаторо
м самых разнообра
з
ных научных, технических и культурных мероприятий, направленных на
развитие производительных сил России и имевших первостепенное гос
у
дарственное значение.

Именем Ломоносова названы Московский университет, Мо
с
ковский институт тонкой химиче
ской технологии, город в Ленингра
д
ской области (бывший Ораниенбаум), течение в Атлантическом ок
е
ане, горный хребет на Новой Земле, подводный хребет в Северном Л
е
довитом океане, возвышенность на острове Западный Шпицберген.
Академия наук СССР учредила в 195
г. Золотую медаль им. М.В. Л
о
моносова за выдающиеся работы в области химии и других ест
е
ственных наук.


Сохранение массы веществ объясняется согласно атомно
-
молекулярному учению следующим образом. Поскольку в химических
реакциях атомы не исчезают и не
возникают вновь при постоянстве их
массы и общего числа, массы веществ до и после реакции одинаковы.

Закон верен; лишь в практическом смысле. Так как любое химич
е
ское взаимодействие сопровождается изменением энергии системы, а
масса и энергия эквивалентн
ы, то изменяется и масса системы. Однако
вследствие относительно незначительных энергетических эффектов реа
к
ций, изменения массы исключительно малы и не могут быть измерены
современными инструментальными методами.


Закон постоянства состава

(Ж. Пруст, 18 8

г.
):

«Всякое чистое вещество, независимо от способа его получ
е
ния, имеет постоянный качественный и количественный состав»

!

Выполняется только для молекулярных веществ

Закон применим только к соединениям с молекулярной структ
у
рой. Соединения с немолекуляр
ной структурой часто имеют переменный
состав, не отвечающий целочисленным стехиометрическим соотношен
и
ям, что во многом объясняется условиями получения таких веществ.

Как вытекает из закона постоянства состава, элементы взаимоде
й
ствуют между собой в строго

определенных количественных соотнош
е
ниях. Поэтому в данном случае можно говорить об их эквивалентности
(равноценности) при образовании химических соединений. Эквивален
т
ность присуща и взаимодействию сложных веществ. Во многих случаях
удобно считать, что в

реакцию вступает не вся частица, а только опред
е
ленная ее доля. Эта доля получила название эквивалента.



8

ПРУСТ (Proust), Жозеф Луи

сентября 175 г.


5 июля 18 г.

Французский химик Жозеф Луи Пруст
родился в небольшом г
о
родке Анжере в семье
аптекаря. Получив химическое образование в
Парижском университете, в 1775 г. он был
назначен на должность управляющего апт
е
кой больницы Сальпетриер. В 1777 г. Пруст
пол
у
чил приглашение на кафедру химии и м
е
таллургии недавно основанной Королевской
семинарии

в Вергаре (Испания), где работал
до 178 г. В 1785 г. король Испании Карл III
пригласил Пруста на должность пр
о
фессора
химии Артиллерийской школы в Сеговии. В
дальнейшем Пруст руководил кафедрами химии в университете Сал
а
манки (1789), а з
а
тем Мадрида (179
1

1808).

Благодаря значительной финансовой поддержке короля Пруст
организовал в Мадриде очень хорошо оснащённую лабораторию, собрал
ценные коллекции минералов и реактивов. В 18 8 г., в период вторжения
войск Наполеона в Испанию и подавления вспыхнувшего в
стране наро
д
ного восстания, лаборатория Пруста и его коллекции погибли. Пруст,
который в это время находился во Франции, решил остаться там. В
181 г. учёный был избран членом Парижской академии наук.

Самым выдающимся научным достижением Пруста стало о
т
кры
тие
закона постоянства состава
. В Испании Пруст занимался и
с
следованием свойств и состава соединений различных металлов


олова,
меди, железа, никеля и др. Он доказал, что при
определении состава о
к
сидов металлов многие его современники допускали ошибки, считая ги
д
роксиды оксидами. Пруст показал также, что различные оксиды одного
и того же металла имеют вполне определённый состав, который мен
я
ется скачкообразно. Исследование сос
тава различных оксидов мета
л
лов, а также их хлоридов и сульфидов, выполненное в 1797

18 9 гг., п
о
служило основой для открытия им закона постоянных отношений.
Пруст сформулировал его так: "Всегда неизменные отношения, эти п
о
стоянные признаки, характеризующи
е истинные соединения, как иску
с
ственно полученные, так и природные; одним словом, это постоянство
природы, так хорошо виденное
Шталем
, всё это, я утверждаю, по
д
властно х
имику не более, чем закон избирательности <сродства>, к
о
торый управляет всеми реакциями соединения".

Оппонентом Пруста в возникшей дискуссии о постоянстве с
о
става химических соединений выступил его соотечественник


и
з
вестный химик
Клод Луи Бертолле
. Полемику двух учёных, продо
л
жавшуюся с 18 1 по 18 8 г., выдающийся французский химик
Жан Б
а
9

тист Дюма

позже охарактеризовал так: "...начался между этими
двумя великими противниками, столь достойными помериться сил
а
ми, длительный научный спор, замечательный как талантом, так и
хорошим вкусом его участников. И по форме и по содержанию это
од
ин из прекраснейших образцов научной дискуссии".

Благодаря тому, что измерения Пруста были исключительно
точными для своего времени, дискуссия закончилась в пользу Пруста и
закон постоянства состава получил признание большинства химиков,
став одним из крае
угольных камней химической теории периода кла
с
сической химии.


Закон эквивалента
(У. Волластон, 18 7

г.
):

«Вещества взаимодействуют между собой в соотношениях
пропорциональных их эквиваленту»

!

Закон эквивалентов соблюдается только для веществ с постоя
н
ным составом


ВОЛЛАСТОН (Wollaston), Уильям Гайд


августа 17 г.


декабря 18 8 г.

Английский физик и химик Уильям Гайд
Волластон получил медицинское образование в
Оксфорде и Лондоне, получил звание врача и с
1793 г. стал занимался практикой в Лондо
не.
В 18 г., разочаровавшись в медицинской
практике, Волластон оставил медицину и з
а
нялся наукой. Его работы посвящены неорг
а
нической химии, а также физике, астрономии,
ботанике и медицине.

В 18 г. Волластон
разработал и внедрил в практику способ пр
и
го
товления ковкой платины и ввёл в химич
е
скую практику платиновую посуду и аппар
а
туру, что имело огромное значение лабораторной техники и химич
е
ской технологии. Волластон предложил оригинальную технику п
о
рошковой металлургии, которая предвосхитила современны
е спос
о
бы промышленного производства изделий из платины, молибдена,
вольфрама и других металлов. Работая над дальнейшим соверше
н
ствованием методики аффинажа и обработки платины, он пришел
к мысли о возможности существования платиноподобных металлов.
В 18 3

г. Волластон
открыл палладий
, в 18 г.


родий, а в 18 г.
первым выделил в металлическом виде титан.

В 18 1 г. Волластон
независимо от немецкого ученого Иоганна Риттера
открыл ул
ь
трафиолетовые лучи, на следующий год


химическое действие
10

электрического тока; изобрёл гальванический элемент, носящий его
имя. Волластон первый увидел в солнечном спектре несколько линий,
впоследствии получивших название фраунгоферовых. Интерес
уясь и
занимаясь кристаллографией, он изобрел отражательный гони
о
метр


прибор для измерения углов между гранями кристалла.

Во
л
ластон внёс большой вклад и в химическую теорию, развивая пре
д
ставления о
химических эквивалентах

и эквивалентных весах. В 18 8
г., в работе "О надкислых и подкислых солях", помимо некоторых к
о
личественных закономерностей, Волластон впервые высказал и свои
соображения о пространственном расположении атом
ов. В 181 г.
он опубликовал таблицу "атомных" или "эквивалентных" весов. Та
б
лица Волластона была составлена на основании различных опытных
данных и мало отличалась от таблицы, данной впоследствии
Берц
е
лиусом
.

Член
Лондонского королевского общества

(с 1793), его се
к
ретарь (18
-
181 ) и президент (18 ). Медаль Копли (18 ). В
честь У. Г.

Волластона названы минерал волластонит (CaSO
3

с
примесями Fe, Mg и Mn), озеро в Канаде и лунный кратер. Лондо
н
ское геологическое общество в 1831 г. учредило медаль Волластона.


Согласно последним рекомендациям ИЮПАК (Международного
союза теоретической и

прикладной химии):

Эквивалент

это реальная или условная частица, которая может пр
и
соединять, высвобождать, замещать или быть каким
-
либо другим образом
эквивалентна одному атому или иону водорода в обменных реакциях или
одному электрону в окислительно
-
восс
тановительных реакциях.

Единицей количества вещества эквивалента является моль. Напр
и
мер, серная кислота Н
2
S
О
4
, имеет два атома водорода, способных перех
о
дить в раствор в виде ионов или замещаться на металл. Следовательно, в
1 моль Н
2
S
О
4

содержится моль
ее эквивалентов. В кислотно
-
основных
реакциях:

1 моль эквивалента кислоты равен 1/
n
H

моль кислоты, где
n
H



чи
с
ло атомов водорода данной кислоты, участвующих в данной реакции;

1 моль эквивалента основания равен 1/
n
OH

моль основания, где
n
OH



число гидроксидных групп данного основания, участвующих в данной
реакции;

1 моль эквивалента соли равен 1/(
n
K

z
K
) = 1/(
n
A

z
A
) моль, где
n
K

и
n
A



числа катионов и анионов, а
z
K

и
z
A



заряды катиона и аниона.


Например:


H
3
PO
4

+ 2
NaOH

=
NaHPO
4

+ 2
H
2
O
;

(экв
H
3
PO
4

1/ моль
H
3
PO
4
)


Bi
(
OH
)
3

+ 2
HCl

=
Bi
(
OH
)
Cl
2

+ 2
H
2
O
; (экв
Bi
(
OH
)
3

1/ моль
Bi
(
OH
)
3
)


Al
2
(SO
4
)
3

+ 6NaOH = 2Al(OH)
3

+ 3Na
2
SO
4
; (
экв

Al
2
(SO
4
)
3

= 1/6
моль

Al
2
(SO
4
)
3
)

11

В окислительно
-
восстановительных реакциях эквивалент вещества
равен 1/
n
e
, моль, где
n
e



число электронов, отдаваемых восстановителем
или принимаемых окислителем.

При использовании понятия «эквивалент» всегда необходимо ук
а
зывать, к какой конкретной реакции оно относится.

Например:


H
3
PO
4

+ 3
NaOH

=
Na
3
P
О
4

+ 3
H
2
O

экв (1/
3
H
3
PO
4
)


H
3
PO
4

+ 2
NaOH

=
Na
2
HP
О
4

+ 2
H
2
O

экв (
l
/2
H
3
PO
4
)


H
3
PO
4

+ NaOH = NaH
2
PO
4

+ H
2
O
экв

(l/1 H
3
PO
4
)


Закон кратных отношений
(Дж. Дальтон, 18 3

г.
)


«Если два элемента образуют между собой несколько соедин
е
ний, то массы одного элемента,

приходящиеся на од ну и ту же массу
другого, относятся между собой как не большие целые числа»


ДАЛЬТОН (Dalton), Джон


сентября 17 г.


7 июля 18 г.

Английский физик и химик Джон Дальтон
родился в деревне Иглсфилд в Камбеоленде в с
е
мье ткача.
Образование он получил сам
о
сто
я
тельно, если не считать уроков по математике,
которые он брал у слепого учителя Дж. Гауфа.
В 1781

1793 гг. Дальтон преподавал математ
и
ку в школе в Кендале, с 1793 г.


физику и мат
е
матику в Нью
-
колледже в Манчестере. Научная
работа Дальтона началась с 1787 г. с наблюд
е
ний над воздухом. В течение последующих 57
лет он вел метеорологический дневник, в кот
о
ром записал более наблюдений.

В 1793 г. Дальтон опубликовал свой первый труд


«Метеор
о
логические наблюдения и этюды»
, в котором содержатся зачатки его
будущих открытий. Стремясь понять, почему газы в атмосфере с
о
ставляют смесь с определенными физическими свойствами, а не ра
с
полагаются друг над другом слоями в соответствии со своими пло
т
ностями, он установил, что поведен
ие газа не зависит от состава
смеси. Дальтон сформулировал закон парциальных давлений газов, а
также обнаружил зависимость растворимости газов от их парц
и
ального давления. В 18 г. Дальтон самостоятельно, независимо от
Ж.Л. Гей
-
Люссака

и Ж. Шарля, открыл один из газовых законов: при
12

постоянном давлении с повышением температуры все газы расшир
я
ются одинаково.

Изучая составы химических соединений, Дальтон установил, ч
то в
различных соединениях двух элементов на одно и то же количество одн
о
го элемента приходятся количества другого, относящиеся между собой
как простые целые числа (закон кратных отношений). Открытые законы
Дальтон пытался объяснить с помощью развиваемых и
м же
атомист
и
ческих представлений
. В качестве важнейшего свойства атома Дальтон
ввёл понятие атомного веса. Приняв за единицу ат
омный вес водорода,
Дальтон рассчитал атомные веса ряда элементов и составил первую
таблицу относительных атомных масс (18 3).

Химические реакции Дальтон рассматривал как связанные друг
с другом процессы соединения и разъединения атомов, ибо только
этим м
ожно было объяснить скачкообразные изменения состава при
превращении одного соединения в другое. Поэтому каждый атом л
ю
бого элемента должен, кроме определенной массы, обладать специф
и
ческими свойствами и быть неделимым с химической точи зрения.

Сделанные Д
альтоном расчёты атомных масс были неточны, п
о
скольку он не делал различия между атомами и молекулами, называя п
о
следние сложными атомами. Тем не менее, именно благодаря Дальтону
атомистика получила новое естественнонаучное обоснование; работы
Дальтона ста
ли важнейшей вехой в становлении химической науки. В
18 г. Дальтон предложил также систему химических знаков для «пр
о
стых» и «сложных» атомов. Именем Дальтона назван дефект зрения


дальтонизм, которым страдал он сам и который описал в 179 г.

В 181 г.

Дальтон был избран членом Французской академии
наук, председателем Манчестерского литературно
-
философского о
б
щества, а в 18 г.


членом Лондонского королевского общества. В
183 г. Оксфордский университет присудил ему степень док
тора права.


Например,
массовые доли азота и кислорода в оксидах азота (
N
2
O
,
NO
,
NO
2
,
N
2
O
3
,
NO
2
,
N
2
O
5
) составляют:


N 0,637 0,467 0,368 0,304 0,259

О


0,363 0,533 0,632 0,696 0,741

Определим, какие массы кислорода приходятся на

одну и ту же
массу азота, например на ,3 г. Получаем:

0,173 0,347 0,522 0,696 0,870

Эти массы относятся друг к другу как:


1 2 3 4 5



13

ЗАКОНЫ ГАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ


Закон Авогадро

(1811)

«В равных объемах любых газов при одинаковых условиях (темп
е
ратуре и давлении) содержится равное число молекул»

!

Чем выше давление и ниже температура, тем труднее соблюдае
т
ся закон

Следствия из за
кона Авогадро:

1. При одинаковых
условиях 1 моль любого газа занимает один
а
ковый объем.

. При нормальных условиях (н, у.), т. е. давлении
Р
,
равном
1 13 5 Па, и температуре Т 73,15 К ( °С), 1 моль различных газов з
а
нимает объем , л (точнее, , 1383 л). Такой объем называется
моля
р
ным объемом
газа и имеет размерность литр на моль (л/моль). По анал
о
гии
эквивалентный объем


объем, который занимает при данных усл
о
виях 1 моль эквивалента газообразного вещества. Например, эквивален
т
ный объем молекулярного водорода при нормальных условия
х равен
, / 11, л/моль; молекулярного кислорода


, / 5, л/моль.

3. Отношение масс равных объемов различных газов равно отн
о
шению их молекулярных масс:














где
m
1

и
m
2



массы,
a

Mr
1

и
М
r
2



молекулярные массы первого и
второго газов.

Отношение
m
1

к
m
2

получило название
относительной плотности
D

первого газа по второму. Тогда
D

=
Mr
1

r
2
.
Например, относительная
плотность кислорода по водороду
D
H
2
=32/2=16;

При использовании вел
и
чины
«плотность по воздуху» говорят о его средней молярной массе ( 9
г/моль), поскольку воздух является смесью газов.












14

АВОГАДРО (Avogaro), Амедео


9 августа 177 г.


9 июля 185 г.

Итальянский физик и химик Лоренцо
Романо Амедео Карло Авогадро ди

Кваренья ди
Черрето родился в Турине, в семье чиновника
судебного ведомства. В 179 г. окончил юрид
и
ческий факультет Т
у
ринского университета, в
179 г. стал доктором права. Уже в юности
Авогадро заинтересовался естественными
науками, самостоятельно изучал

физику и м
а
тематику.

В 18 3 г. Авогадро представил в Тури
н
скую академию свою первую научную работу по
изучению свойств электричества. С 18 г. пр
е
подавал физику в университетском лицее в Ве
р
челли. В 18 г. Авогадро стал профессором Туринского университе
та;
однако в 18 г. кафедра высшей физики была закрыта и только в 183
г. он смог вернуться к преподавательской деятельности в университ
е
те, которой занимался до 185 г.


В 18 г. Авогадро становится членом
-
корреспондентом, а в 1819 г.


ординарным
академиком Туринской академии наук.

Научные труды Авогадро посвящены различным областям физ
и
ки и химии (электричество, электрохимическая теория, удельные те
п
лоёмкости, капиллярность, атомные объёмы, номенклатура химических
соединений и др.). В 1811 г. Авог
адро выдвинул гипотезу, что в одинак
о
вых объёмах газов содержится при одинаковых температурах и давл
е
нии равное число молекул (закон Авогадро). Гипотеза Авогадро позвол
и
ла привести в единую систему противоречащие друг другу опытные
данные
Ж. Л. Гей
-
Люссака

(закон соединения газов) и атомистику
Дж.
Дальтона
. Следствием гипотезы Авога
дро явилось предположение о
том, что молекулы простых газов могут состоять из двух атомов. На
основе своей гипотезы Авогадро предложил способ определения ато
м
ных и молекулярных масс; по данным других исследователей он впервые
правильно определил атомные ма
ссы кислорода, углерода, азота, хлора
и ряда других элементов. Авогадро первым установил точный колич
е
ственный атомный состав молекул многих веществ (воды, водорода,
кислорода, азота
,
хлора, оксидов азота).

Молекулярная гипотеза Авогадро не была принята бо
льшинством
физиков и химиков первой половины XIX в. Большинство химиков


совр
е
менников итальянского учёного не могли отчётливо понять различия
между атомом и молекулой. Даже
Берцелиус
, исходя из своей
электрох
и
мической теории
, считал, что в равных объёмах газов содержится од
и
наковое чис
ло атомов.

15

Результаты работ Авогадро как основателя молекулярной те
о
рии были признаны лишь в 18 г. на Международном конгрессе химиков
в Карлсруэ благодаря усилиям
С. Канниццаро
. По имени Авогадро назв
а
на универсальная постоянная (число Авогадро)


число молекул в 1 моле
идеального газа. Авогадро


автор оригинального
-
томного курса ф
и
зики, являющегося первым руководством по молекулярной физике, кот
о
рый включает та
кже элементы физической химии.


Закон объемных отношений Гей
-
Люссака

(1808

г.
)


«При неизменных температуре и давлении объемы вступающих
в реакцию газов относятся друг к другу, а также к объемам образу
ю
щихся газообразных продуктов как небольшие целые
числа»

Следствие закона. Стехиометрические коэффициенты в уравнениях
химических реакций для молекул газообразных веществ показывают, в
каких объемных отношениях реагируют или получаются газообразные
вещества. Например:

2CO + O
2

= 2CO
2


При окислении двух
объемов оксида углерода (II) одним объемом
кислорода образуется объема углекислого газа, т.е. объем исходной р
е
акционной смеси уменьшается на 1 объем.


ГЕЙ
-
ЛЮССАК (Gay
-
Lussac), Жозеф Луи

декабря 1778 г.


9 мая 185 г.

Французский физик и химик Жозеф
Луи
Гей
-
Люссак родился в Сен
-
Леонар
-
де
-
Нобла (д
е
партамент Верхняя Вьенна). Получив в детстве
строгое католическое воспитание, в 15 лет он п
е
реехал в Париж; там, в пансионе Сансье, юноша
продемонстрировал незаурядные математические
способности. В 1797
-
1800
гг. Гей
-
Люссак учился в
Политехнической школе в Париже, где химию пр
е
подавал
Клод Луи Бертолле
. После окончания шк
о
лы Гей
-
Люссак был ассистентом Бертолле. В
18 9 г.
он почти одновременно стал профессором
химии в Политехнической школе и профессором физики в Сорбонне, а с
183 г.


ещё и профессором химии Парижского ботанического сада.

Научные работы Гей
-
Люссака относятся к самым разным о
б
ластям химии. В 18 г. независ
имо от
Джона Дальтона

Гей
-
Люссак
открыл один из газовых законов


закон теплового расширения газов,
позже названный его именем. В 18 г. он совершил два полёта на во
з
16

душном шаре (поднявшись на высоту и 7 км), во время которых в
ы
полнил ряд научных исследований, в частности измерил температуру
и влажность воздуха. В 18 5 г. совместно с немецким естествоисп
ы
тателем Александром фон Гумбольдтом установил состав воды, п
о
ка
зав, что соотношение водорода и кислорода в её молекуле равно :1.
В 18 8

г. Гей
-
Люссак открыл
закон объёмных отношений
, который
пред
ставил на заседании Философско
-
математического общества:
«При взаимодействии газов их объёмы и объёмы газообразных пр
о
дуктов соотносятся как простые числа». В 18 9 г. он провел серию
опытов с хлором, подтвердивших вывод
Гэмпфри Дэви
, что хлор


это
элемент, а не кислородсодержащее соединение, а в 181 г. установил
элементарный характер калия и натрия, затем фосфора и серы. В
1811 г. Гей
-
Люссак совместно в французским химико
м
-
аналитиком
Луи Жаком Тенаром

значительно усовершенствовал метод элемен
т
ного анализа органических веществ.

В 1811 г. Гей
-
Люссак начал обстоятельное исследование синил
ь
ной кислоты, установил её состав и провёл аналогию между нею, гал
о
геноводородными кислотами и сероводородом. Полученные результаты
привели его к концепции водородных кислот, опровергающей чисто ки
с
лородную теорию
Антуана Лорана Лавуазье
. В 1811
-
1813 гг. Гей
-
Люссак установил аналогию между хлором и иодом, получил иодист
о
водородную и иодную кислоты, монохлорид иода. В 1815 г. он получил и
изучил «циан» (точнее говоря, ди
циан), что послужило одной из предп
о
сылок формирования теории сложных радикалов.

Гей
-
Люссак работал во многих государственных комиссиях и
составлял по поручению правительства доклады с рекомендациями по
внедрению научных достижений в промышленность. Прикла
дное зн
а
чение имели и многие его исследования. Так, его метод определения с
о
держания этилового спирта был положен в основу практических сп
о
собов определения крепости алкогольных напитков. Гей
-
Люссак ра
з
работал в 18 8 г. методику титриметрического определен
ия кислот и
щелочей, а 183 г.


объёмный способ определения серебра в сплавах,
применяющийся и в настоящее время. Созданная им конструкция ба
ш
ни для улавливания оксидов азота в дальнейшем нашла применение в
производстве серной кислоты. В 18 5 г. Гей
-
Люсса
к совместно с
М
и
шелем Эженом Шеврёлем

получили патент на производство стеар
и
новых свечей.

В 18 г. Гей
-
Люссак был избран членом Французской
академии наук и её президе
нтом в 18 и 183 гг.; состоял членом А
р
кёйского научного общества (Socete 'Archuel), основанного Берто
л
ле. В 1839 г. он получил титул пэра Франции.



17

Объединенный газовый закон


В химических расчетах при необходимости осуществить переход
от
нормальных условий (или к нормальным условиям) используется в
ы
ражение
объединенного газового закона
.

Объединенный газовый закон


объединение трех независимых
частных газовых законов: Гей
-
Люссака, Шарля, Бойля
-
Мариотта, уравн
е
ние, которое можно записать
так:



















Из объединенного газового закона

при P const можно получить:

















ˊ˃ˍˑː

ˈˌ

ʚˡ˔˔˃ˍ˃

ͳ Ͳʹ



при Т
const

(
T
1

=
T
2
):

P
1
V
1

= P
2
V
2

(закон Бойля
-
Мариотта, 1 )



при

V = const

ʟ






ʟ







ˊ˃ˍˑː

˃˓ˎˢ

ͳ



!

Газовые законы справедливы только для идеального газа



ШАРЛЬ (Charles) Жак Александр Сезар

(1 ноября 17


7 марта 18 3)

Французский физик, член Парижской
АН (18 3), в 181 году
-

президент. Родился в
Божансе. Учился самостоятельно. Профессор
экспериментальной физики в Консерватории
искусств и ремесел в Париже.

Исследовал расширение газов, устан
о
вил (1787) закон изменения д
авления данной
массы идеального газа с изменением темп
е
ратуры при постоянном объеме (закон Ша
р
ля). Сразу же после братьев Монгольфье п
о
строил воздушный шар из прорезиненной тк
а
ни и первый использовал для его заполнения
водород. Осуществил полет на этом шар
е в 1783 году. Изобрел ряд
приборов. Шарль первый предпринял попытку получения фотогр
а
фических изображений.


18

БОЙЛЬ (Boyle), Роберт

5 января 1 7 г.


31 декабря 1 91 г.

Британский физик, химик и богослов
Роберт Бойль родился в и
р
ландском замке
Лисмор.
Роберт был седьмым сыном Рича
р
да Бойля, графа Коркского. Отец предост
а
вил ему возможность получить разн
о
ст
о
роннее образование, в том числе и в области
естествознания и м
е
дицины: в 1 35
-
1 38 гг.
Бойль учился в Итонском колледже, а в
1639
-
1 гг.


в Женевс
кой акаде
мии.

Сначала Бойль занимался религио
з
ными и философскими вопросами, затем (с
1 5 г.), переселившись в Оксфорд, обр
а
тился к исследованиям в области химии и
физики, приняв участие в работах научного
общества, прозванного «невидимой коллегией» (Inv
sble College), так
как оно собиралось то в Оксфорде, то в Лондоне. В 1 г. по его ин
и
циативе было создано
Лондонское королевское общество
. В 1 5 г.
Бойль получил степень

почётного доктора физики Оксфордского ун
и
верситета. В 1 8 г. он обосновался в Лондоне, где в 1 8 г. был и
з
бран президентом Королевского общества (организованного в 1 3 г.
на основе «невидимой коллегии»), но отказался от этой должности.

Научная деятель
ность Бойля посвящена обоснованию экспер
и
ментального метода в физике и химии и развитию атомистической
теории. Большое влияние на взгляды Бойля оказала философия
Фрэ
н
си
са Бэкона
; в работах Бойля встречается немало ссылок на мысли
Бэкона о естествознании и в первую очередь о признании опыта за
критерий истины.

Исследования в области физики привели Бойля к открытию в 1 г.
закона изменения объёма воздуха при изменении
давления (независимо от
Бойля закон открыл также французский учёный Эдм Мариотт). В резул
ь
тате своих экспериментальных работ по количественному изучению пр
о
цессов обжига металлов, горения, сухой перегонки древесины, превращения
солей, кислот и щелочей Бойл
ь ввёл в химию понятие анализа состава тел.
В 1 3 г. Бойль впервые применил индикаторы для определения кислот и
щелочей. Исследуя состав минеральных вод (1 8
-
1 85 гг.), он пользовался
отваром чернильных орешков для открытия железа и аммиаком для о
т
крытия

меди. Описывая свойства фосфора (полученного Бойлем в 1 8 г.
независимо от других химиков), Бойль указывал его цвет, запах, плотность,
способность светиться, его отношение к растворителям. Многочисленные
наблюдения Бойля положили начало аналитической хим
ии.

19

Важнейшей работой Бойля стала книга «Химик
-
скептик», в
ы
шедшая в 1 1 г. В ней Бойль, опираясь на опытные данные, убед
и
тельно опроверг и аристотелевское
учение о четырёх стихиях

(огне,
воздухе, воде и земле), и учение алхимиков о
трёх принципах

(сере,
ртути и соли), из
которых якобы состоят все природные тела. Эл
е
ментами Бойль считал «простые, вполне не смешанные тела, кот
о
рые не составлены друг из друга, но представляют собой те соста
в
ные части, из которых составлены т.н. смешанные тела и на кот
о
рые последние могут быть

в конце концов разложены». Бойль доказ
ы
вает, что химия должна стать самостоятельной наукой, изучающей
реальные химические элементы, а не заниматься попытками превр
а
щения неблагородных металлов в золото, а также поисками способов
приготовления лекарств. Ра
звивая атомистические представления,
Бойль ввёл представление о «первичных корпускулах» как элементах и
«вторичных корпускулах» как сложных телах; он также дал объясн
е
ние различным агрегатным состояниям тел. Значительное внимание
Бойль уделял практической
химии. Для развития горного дела и мета
л
лургии большое значение имели введённые Бойлем методы анализа р
у
ды мокрым путём, а также обоснованная им замена древесного угля
каменным. Теоретические и экспериментальные работы Бойля оказ
а
ли решающее влияние на раз
витие химии. Бойль наглядно показал, что
химики должны решать принципиальные проблемы своей науки на о
с
новании экспериментальных данных, положив своими работами нач
а
ло
становле
нию химии как науки
.



Мариотт (Marotte) Эдм

(1620


1 марта 1 8 )

Французский физик, член Парижской АН
со дня ее основания (1 ). Был настоятелем м
о
настыря в окрестностях Дижона. Впе
р
вые оп
и
сал слепое пятно в глазу (1 8), в 1 7


опыты о
зависимо
сти упругости воздуха от давления,
вторично дал формулировку закона, открытого и
опубликованного Р.

Бойлем в 1 (закон Бойля

Мариотта). Впервые использовал этот закон для
определения высоты места по показаниям бар
о
метра. Описал многочисленные опыты о теч
е
нии жидкостей по трубам и действие фонтанов
(1 8 ). Изучал также явление удара тел.



20

Если в выражение объединенного газового закона подставить зн
а
чения
Р
0
,
V
0

и Т
0

(соответствующие объему 1 моль газа при н. у., т. е. ,
л), то
Р
V
/
T

становится
постоянным для всех газов. Это соотношение об
о
значается
R

и называется
универсальной газовой постоянной
.
При да
в
лении, выраженном в паскалях, объеме


в кубических метрах и темпер
а
туре


в Кельвинах,

R

8,31 Дж/(моль∙К).


С учетом универсальной газовой п
остоянной объединенный газ
о
вый закон принимает вид:

Р
V

=
RT


Это выражение называется
уравнением состояния идеального газа.


КЛАПЕЙРОН (Claeyron), Бенуа Поль Эмиль

( января 1799 г.


8 января 18 г.

Бенуа Поль Эмиль Клапейрон


французский физик и
инженер, член П
а
рижской АН (с 1858). Родился в Париже.
В 1818 г. окончил П
о
литехническую школу.
В 18
-
183 гг. работал в Петербурге в
И
н
ституте инженеров путей сообщения.
После возвращения во Фра
н
цию был пр
о
фессором (с 18 ) Школы мостов и дорог
в Париже.

Ос
у
ществлял надзор над стр
о
ительством первой французской желе
з
н
о
дорожной линии от Парижа до Версаля
и Сен
-
Жермена.

Физические исследования Клапейрона
посвящены теплоте, пластичности и ра
в
новесию твердых тел. Он придал в 183 г. математическую форму идеям
C. Карно
, первым оценив большое научное значение его труда «Размы
ш
ления о движущей силе огня», содержащего фактически формулировку
второго начала термодинамики. Исходя и
з этих идей, впервые ввёл в
термодинамику графический метод


индикаторные диаграммы, в час
т
ности предложил систему координат р
-
V.

В 183 г. вывел уравнение состояния идеального газа, объед
и
няющее закон Бойля


Мариотта, закон Гей
-
Люссака и закон Авога
д
ро,

обобщённое в 187 г.
Д.И. Менделеевым

(уравнение Менделеева


Клапейрона). Вывел уравнение, устанавливающее связь между темп
е
ратурой плавления и кипения вещества и д
авлением, которое было
термодинамически обосновано в 1851 г.
Р. Клаузиусом

(уравнение Кл
а
пейрона


Клаузиуса).


21

Если количество газа отлично от 1 моль, то последнее равенство
трансформируется в
уравнение Клапейрона


Менделеева:










где
m

n

(
n



число молей данного вещества).

Уравнение Менделеева
-
Клапейрона приближенно выполняется для
реальных
газов

при достаточно низких
давлениях
; с повышением темп
е
ратуры область
давлений
,
при которых состояние реального
газа

можно
описывать данным расширяется. Для молекулярных
газов

(напр., атм.
воздуха) при обычных температур
ах и
давлениях

до 1, 1.1 5 Па (1 атм)
уравнение выполняется достаточно точно. Уравнение Менделеева
-
Клапейрона широко используют при расчетах термодинамических
свойств
газов
. Ассоциированные
газы
, например
пары

НСООН,
СН
3
СООН, С
3
Н
7
СООН и др. карбоновых кислот, не подчиняются
данн
о
му уравнению даже при очень низких
давлениях
.

Уравнение было установлено опытным путем Б. Клапейроном в
183 ; оно имело вид:  ВТ, где В


постоянная, зависящая от природы
газа

и его массы. В современном виде уравнение было получено в 187
для 1 моля
идеального газа

Д. И. Менделеевым в результате объединения
законов Гей
-
Люсса
ка, Бойля
-
Мариотта и Авогадро.


МЕНДЕЛЕЕВ, Дмитрий Иванович

7 января (8 февраля) 183 г.


января ( февраля) 19 7 г.

Русский химик Дмитрий Иванович Ме
н
делеев родился в Тобол
ь
ске в семье директора
гимназии. Во время обучения в гимназии Ме
н
д
е
леев имел

весьма посредственные оценки,
особенно по латинскому языку. В 185 г. он
поступил на отделение естественных наук
физико
-
математического факультета Гла
в
ного педагогического института в Петербу
р
ге. В 1855

г. Менделеев окончил институт с
золотой мед
а
лью и бы
л назначен старшим
учителем гимназии в Симферополь, но из
-
за
начавшейся Крымской войны перевёлся в
Одессу, где работал учителем в Ришельевском лицее.

В 185 г. Менделеев защитил в Петербургском университете
магистерскую диссертацию, в 1857 г. был утвержде
н приват
-
доцентом этого университета и читал там курс органической химии.
В 1859
-
18 1 гг. Менделеев находился в научной командировке в Герм
а
нии, где работал в лаборатории
Р. Бунзена

и
Г. Кирхгофа

в Гейдел
ь
22

бергском университете. К этому периоду относится одно из важных
открытий Менделеева


определение «температуры абсолютного к
и
пения

жидкостей», известной ныне под названием критической те
м
пературы. В 18 г. Менделеев вместе с другими русскими химиками
принимал участие в работе Международного конгресса химиков в
Карлсруэ, на котором
С. Канниццаро

выступил со своей интерпрет
а
цией молекулярной теории
А.
Авогадро
. Это выступление и дискуссия
по поводу разграниче
ния понятий атома, молекулы и эквивалента п
о
служили важной предпосылкой к открытию периодического закона.

Вернувшись в Россию в 18 1 г., Менделеев продолжил чтение
лекций в Петербургском университете. В 18 1 г. он опубликовал учебник
«Органическая химия»,

удостоенный Петербургской АН Демидовской
премии. В 18 г. Менделеев был избран профессором химии Петербур
г
ского технологического института. В 18 5 г. он защитил докторскую
диссертацию «О соединении спирта с водой» и тогда же был утве
р
жден профессором тех
нической химии Петербургского университета, а
через два года возглавил кафедру неорганической химии.

Приступив к
чтению курса неорганической химии в Петербургском университете,
Менделеев, не найдя ни одного пособия, которое мог бы рекомендовать
студентам, начал писать свой классический труд «Основы химии». В
предисловии ко второму выпуску первой части уче
бника, вышедшему в
18 9 г., Менделеев привел
таблицу элементов

под названием «Опыт с
и
стемы элементов, основанной на
их атомном весе и химическом схо
д
стве», а в марте 18 9 г. на заседании Русского химического общества
Н.А. Меншуткин

доложил от имени Менделеева его периодическую с
и
с
тему элементов. Периодический закон явился фундаментом, на кот
о
ром Менделеев создал свой учебник. При жизни Менделеева «Основы х
и
мии» издавались в России 8 раз, ещё пять изданий вышли в переводах на
английский, немецкий и французский языки.

В течение посл
едующих двух лет Менделеев внёс в первоначал
ь
ный вариант периодической системы ряд исправлений и уточнений, и в
1871 г. опубликовал две классические статьи


«Естественная сист
е
ма элементов и применение ее к указанию свойств некоторых элеме
н
тов» (на русско
м языке) и «Периодическая законность химических
элементов» (на немецком языке). На основе своей системы Менделеев
исправил атомные веса некоторых известных элементов, а также
сделал предположение о существовании неизвестных элементов и о
т
важился предсказат
ь свойства некоторых из них. На первых порах
сама система, внесённые исправления и прогнозы Менделеева были
встречены научным сообществом весьма сдержанно. Однако после
того, как предсказанные Менделеевым «экаалюминий» (галлий), «эк
а
бор» (скандий) и «экаси
лиций» (германий) были открыты соотве
т
23

ственно в 1875, 1879 и 188 гг., периодический закон стал получать
признание.

Сделанные в конце XIX


начале XX вв. открытия инертных г
а
зов и радиоактивных элементов не поколебали периодического закона,
но лишь
укрепили его
. Открытие изотопов объяснило некоторые
нарушения последовательности расположения элементов в порядке
возрастани
я их атомных весов (т.н. «аномалии»).
Создание теории
строения атома

окончательно подтвердило правильность распол
о
жения Менделеевым эл
ементов и позволило разрешить все сомнения о
месте лантаноидов в периодической системе.

Учение о периодичности
Менделеев развивал до конца жизни. Среди других научных работ
Менделеева можно отметить цикл работ по изучению растворов и
разработку гидратной т
еории растворов (18 5

1887 гг.). В 187 г. он
начал изучение упругости газов, результатом которого стало пре
д
ложенное в 187 г. обобщённое уравнение состояния идеального газа
(уравнение
Клайперона



Менделеева). В 188

1885 гг. Менделеев з
а
нимался проблемами переработки нефти, предложил принцип ее дро
б
ной перегонки. В 1888 г. он высказал идею подземной газификации у
г
лей, а в 1891

189 гг. разработал технологию изготовл
ения нового
типа бездымного пороха.

В 189 г. Менделеев
был вынужден покинуть
Петербургский университет вследствие противоречий с министром
Народного просвещения. В 189 г. был назначен хранителем Депо обра
з
цовых мер и весов (которое в 1893 г. по его иници
ативе было преобраз
о
вано в Главную палату мер и весов). Менделеев считал необходимым
введение в России метрической системы мер, которая по его насто
я
нию в 1899 г. была допущена факультативно.

Менделеев был одним из
основателей
Русского химического общества

(18 8 г.) и неоднократно
избирался его президентом. В 187 г. Менделеев стал членом
-
корреспондентом Петербургской АН, но кандидатура Менделеева в
академики была в 188 г. о
твергнута. Д.И. Менделеев был членом более
9 академий наук, научных обществ, университетов разных стран. Имя
Менделеева носит химический элемент № 1 1 (менделевий), подводный
горный хребет и кратер на обратной стороне Луны, ряд учебных зав
е
дений и научных

институтов. В 19 г. АН СССР учредила премию и З
о
лотую медаль им. Менделеева за лучшие работы по химии и химической
технологии, в 19 г. имя Менделеева было занесено на доску почета
Бриджпортского университета в США наряду с именами
Евклида
,
А
р
химеда
,
Н. Коперника
,
Г. Галилея
,
И. Ньютона
,
А. Лавуазье
.


Закон парциальных давлений
(Дж. Дальтон, 1793

г.
)

«Общее давление смеси газов, химически не взаимодействующих друг
с другом, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих
смесь»


24

P

=
p
1

+
p
2

+
p
3

+ …..
p
n


где
P



общее давление;
p
1
,
p
2
,
p
3
,
p
n



парциальные давления газов
1, 2, 3 ...
n

Парциальное давление
газа в смеси


давление, которое производ
и
ло бы это же количество данного газа, если бы он один занимал при этой
же темп
ературе весь объем, занимаемый смесью. Таким образом, парц
и
альное давление каждого газа пропорционально процентной доле газа в
смеси и величине абсолютного давления последней, т.е.



˒˃˓



˃˄˔

ଵ଴଴
;
где
n



процентная доля газа в смеси.


Важнейшие
количественные понятия химии


Относительная атомная масса химического элемента (
Ar
)



это
величина, показывающая отношение средней массы атома природной
изотопной смеси элемента к 1/1 массы атома углерода
12
С.


Относительная молекулярная масса (М
r
)



равн
а сумме относ
и
тельных атомных масс всех атомов, образующих молекулу вещества.

Моль (
n
)



это количество вещества, содержащее столько же
структурных единиц (молекул, атомов, ионов) сколько содержится ат
о
мов в углероде
12
С массой , 1 кг. Массу одного моля
называют
моля
р
ной массой
и обозначают
М М
r
∙1

(г/моль; кг/кмоль).


n
=
m
/
M

=
N
/
Na
=
V
/
V
m


Слово «моль» придумал в начале ХХ в. немецкий физико
-
химик
лауреат Нобелевской премии
Вильгельм Оствальд

(1853

193 ); оно с
о
держит тот же корень, что и слово «молекула» и происходит от латинск
о
го moles


громада, масса с уменьшительным суффиксом.

Постоянная

Авогадро (
Na
)



число структурных единиц в 1 моле
вещества.
Na

, ∙1
23

моль
-
1
.

Молярный объём газа (
V
m
)

объём, который занимает любой
газ количеством 1 моль при нормальных условиях ( , л/моль).

Массовая доля элемента (ω)


находится как частное от деления
массы атомов данного элемента к молекулярной массе данного вещества.


ω
элемента
=
m
элемента
/
M
вещества

∙1 %




25

СТРО
ЕНИЕ АТОМА. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН


Ядро атома


центральная часть атома, в которой сосредоточена о
с
новная
часть массы атома. Ядро состоит из протонов и нейтронов. Ядро ат
о
ма открыто Э. Резерфордом в 19 9
-
1911 гг.

Протон (р)


элементарная частица, входящая в состав ядра атома.
Заряд +1, ∙1
-
19

Кл (+1 элементарный заряд), масса 1, 73 а.е.м. Открыт
Э. Резерфорд
ом в 19 г.


Резерфорд


3 августа

1871



19 октября

1937г.

Британский

физик
новозеландского

прои
с
хождения. Известен как «отец»
ядерно
й физики
, с
о
здал
планетарную модель атома
. Лау
реат
Н
о
беле
в
ской премии по хим
ии

19 8 года
.

Резерфорд родился в Новой Зеландии в н
е
большом посёлке, расположенном на севере Ю
ж
ного острова близ города Нельсона, в семье фе
р
мера. Эрнест был четвертым ребё
нком в семье из
двенадцати детей, из которых детей утонуло во
время ловли рыбы на лодке далеко в море, 1 умер
от болезней из
-
за отсутствия врачей. Имел удивительную память, б
о
гатырское здоровье и силу. Блистал успехами в школе и колледже.
Успешно закончи
л колледж в Нельсоне, получив 58 баллов из во
з
можных и премию для продолжения учёбы в Кентерберийском Колл
е
дже в городе Крайстчёрч.

Его магистерская работа, написанная в 189 году, касалась обнар
у
жения высокочастотных радиоволн, существование которых
было доказано
в 1888 году немецким физиком Генрихом Герцем.

В 1895 году, после получения степени бакалавра естественных
наук Резерфорд отправился в Англию для дальнейшего обучения в К
а
вендишской лаборатории Кембриджского.

Открыл альфа
-

и бета
-
излучение, ко
роткоживущий изотоп р
а
дона и множество изотопов. Объяснил на основе свойств радона р
а
диоактивность тория, открыл и объяснил радиоактивное превращение
химических элементов, создал теорию радиоактивного распада, обн
а
ружил протон. Доказал, что альфа
-
частица


ядро гелия.

Поставив
опыт по рассеянию альфа
-
частиц на металлической фольге, вывел фо
р
мулу Резерфорда. Исходя из её анализа, сделал вывод о существовании в
атоме массивного ядра. Создал планетарную теорию строения атомов.
Первым открыл образование новых
химических элементов при распаде
тяжелых химических радиоактивных элементов. 1 учеников Резерфо
р
да стали лауреатами Нобелевской премии по физике и химии.

26

Нейтрон (
n
)



элементарная частица, входящая в состав ядра ат
о
ма. Заряд , масса 1, 87 а.е.м. Отк
рыт Дж. Чедвиком в 193 г.


Джеймс ЧЕДВИК

октября 1891 г.


июля 197 г.

Английский физик Джеймс Чедвик родился в
г. Боллингтоне, вблизи Манчестера. Он был ста
р
шим из четырех детей Джона Дж
о
зефа Чедвика,
владельца прачечной, и Энн Мэри (Ноулс)
Чедвик.
Око
н
чив местную начальную школу, он поступил в
манчестерскую муниц
и
пальную среднюю школу, где
выделялся успехами в математике. В 19 8 г он п
о
ступил в Манчестерский университет, собираясь
изучать математику, однако по недоразумению с
ним провели соб
еседование по физике. Слишком скромный, чтобы ук
а
зать на ошибку, он вним
а
тельно выслушал вопросы, которые ему з
а
давали, и решил сменить специализацию. Через три года он окончил
университет с отличием по физике.

В 1911г. Чедвик начал аспирантскую работу под

руководством Э.
Резерфорда в физической лаборатории в Манчестере, и в 1913 г.

получил
степень магистра. В этом же году, став обладателем стипендии, он уехал
в Германию, чтобы изучать радиоактивность под руководством Ханса
Гейгера (бывшего ассистента Резер
форда) в Государственном физико
-
техническом институте в Берлине. Когда в 191 г. началась первая мир
о
вая война, Чедвик был интернирован как английский гражданин и более
лет провел в лагере для гражданских лиц в Рулебене.

Дж.
Чедвик вернулся в Манчестер в
1919

г
, где он продолжил р
а
ботать с Э. Резерфордом в Кавендишской лаборатории Кембриджского
университета.

Дж.

Чедвик получил докторскую степень по физике в
Кембридже в 19 1
г
. Два года спустя он стал заместителем директора
Кавендишской лаборатории. Вплоть
до конца
-
х годов. он исследовал
такие атомные явления, как искусственный распад ядер легких элементов
под действием бомбардировки альфа
-
частицами и спонтанное испуск
а
ние бета
-
частиц. В процессе этой работы он размышлял над тем, как
можно было бы подтвер
дить существование резерфордовской нейтрал
ь
ной частицы

(нейтрона). На основании экспериментов французских уч
е
ных (Фредерика Жолио и Ирен Жолио
-
Кюри) и собственных экспериме
н
тов, Дж. Чедв
и
к
доказал существование нейтрона, за что был удостоен
Нобелевской пре
мии по физике за 1935 г.

В годы второй мировой войны Чедвик, совместно с другими
учеными, занимался разработкой ядерного оружия. В 19 г он верну
л
ся в Ливерпульский университет. Два года спустя он отошел от а
к
тивной научной деятельности и возглавил Гонвил
л
-
энд
-
Кайус
-
колледж.


27

Нуклоны



общее название протонов и нейтронов.

Заряд ядра
Z



число протонов в ядре. Заряд ядра равен атомному
номеру (порядковому номеру элемента в периодической таблице).

Массовое число ядра А


общее число протонов и нейтронов:


А
Z

+
n


Обозначение элемента Х:
А

Z
Х (
16

8
O
)

Изотопы


атомы, ядра которых содержат одинаковое число прот
о
нов и разное число нейтронов (
1
1
Н
-

протий,
2
1
Н
-

дейтерий,
3
1
Н
-

тритий).

Радиоактивность



самопроизвольный распад неустойчивых
атомных ядер. Į


распад
-

излучение ядром Į частиц

(
4

2
Не), β
-
распад

излучение электрона.

Ядерные реакции



искусственные превращения ядер, происх
о
дящие при их бомбардировке другими ядрами или элементарными част
и
цами.

Электрон (
е
)
-

элементарная частица, входящая в состав атома. З
а
ряд

1, ∙1
-
19

Кл (
-
1 элементарный заряд), масса , 5 8 а.е.м. Открыт
Дж. Дж. Томсоном в 1897 г. Движение электрона подчиняется законам
квантовой механики.


Джозеф Джон Томсон


18 декабря

1856



3 августа

1940

Английский физик Джозеф Джон Томсон
родился в Читхэм
-
Хилл, пригороде Манчест
е
ра, в семье Джозефа Джеймса и Эммы То
м
сон.
Поскольку отец, книготорг
овец, хотел, чтобы
мальчик стал и
н
женером, его в возрасте ч
е
тырнадцати лет послали в Оуэнс
-
колледж
(ныне Манчестерский университет). Однако
через два года отец умер, оставив сына без
средств. Тем не менее, он продолжил обучение
бл
а
годаря финансовой поддерж
ке своей мат
е
ри и стипендиальному фо
н
ду.

Получив в Оуэнсе в 187 г. звание инженера, Томсон поступил в
Тринитиколледж Кембриджского университета. Здесь он изучал м
а
тематику и ее приложения к задачам теоретической физики. Степень
бакалавра по математике он
получил в 188 г. На следующий год он
был избран членом ученого совета Тринитиколледжа и начал раб
о
тать в Кавендишской лаборатории в Кембридже.

В 188 г. Томсон возглавил Кавендишскую лабораторию, несмо
т
ря на то, что ему было тогда всего двадцать семь лет
и он не добился
еще сколько
-
нибудь заметных успехов в экспериментальной физике.

28

Исследуя катодные лучи, в
1897

он открыл
электрон
, за что в
19 году был удостоен Нобелевской премии по физике.

Томсон пошел
дальше и предложил модель атома, согласующуюся с его открытием.
В начале XX в. он выдвинул гипотезу, что атом представляет собой
размытую
сферу, несущую положительный электрический заряд, в
которой распределены отрицательно заряженные электроны.


Дж. Томсон оказал влияние на физику не только результатами
своих блестящих экспериментальных исследований, но и как прево
с
ходный преподаватель и пр
екрасный руководитель Кавендишской л
а
боратории. Привлеченные этими его качествами, сотни наиболее т
а
лантливых молодых физиков со всего мира выбирали местом обучения
Кембридж. Из тех, кто работал в Кавендише под
его
руководством
,

семеро стали в свое время л
ауреатами Нобелевской премии.


Постулаты Бора
:

1. Электрон может вращаться вокруг ядра не по произвольным, а
только по строго определённым (стационарным) круговым орбитам. При
движении электрон не излучает энергию.

. Атом испускает или поглощает
электромагнитное излучение
только при переходе

электрона

с одной орбиты на другую.


БОР, Нильс Хенрик Давид

7 октября 1885 г.


8 ноября 19 г.

Датский физик Нильс Хенрик Давид Бор р
о
дился в Копенгагене и был вторым из трех детей
Кристиана Бора и Элл
ен Бор. Его отец был и
з
вестным профессором физиологии в Копенгаге
н
ском университете. Он учился в Гаммельхольмской
грамматической школе в Копенгагене и окончил ее
в 19 3 г. Когда Бор был студентом
-
физиком К
о
пенгаге
н
ского университета, где он стал бакала
в
ром

в 19 7 г., его признавали необычайно спосо
б
ным исследователем. Его дипломный проект, в к
о
тором он определял поверхностное натяжение воды по вибрации в
о
дяной струи, принес ему золотую медаль Датской королевской акад
е
мии наук. Степень магистра он получил в
Копенгагенском универс
и
тете в 19 9 г. Его докторская диссертация по теории электронов в
металлах считалась мастерским теоретическим исследованием. П
о
лучив докторскую степень в 1911 г., Бор отправился в Кембриджский
университет, в Англию, чтобы работать с
Дж.Дж. Томсоном
. Там Н.
Бор заинтересовался работой
Э. Резерфорда

в Манчестерском ун
и
верситете. Бор переехал в Манчестер на несколько месяцев в начале
191 г. и энергично окунулся в эти исследования. Он вывел много сле
д
29

ствий из
ядерной модели атома
, предложенной Резерфордом.

В ди
с
куссиях с Резерфордом и другими учеными Бор
отрабатывал идеи, к
о
торые привели его к созданию своей собственной модели строения
атома. Летом 191 г. Бор вернулся в Копенгаген
и стал ассистент
-
профессором Копенгагенского университета.

В течение следующих двух
лет Бор продолжал работать над проблемами, возникающими в связи с
ядерной моделью атома. Применяя новую квантовую теорию к пробл
е
ме
строения атома
, Бор предположил, что электроны обладают нек
о
торыми разрешенными устойчивыми орбитами, на которых они не и
з
лучают энергию. Только в случае, когда электрон пере
ходит с одной о
р
биты на другую, он приобретает или теряет энергию, причем величина,
на которую изменяется энергия, точно равна энергетической разности
между двумя орбитами.

Теория Бора, опубликованная в 1913 г., принесла
ему известность; его модель атома с
тала известна как атом Бора.


В 19 г. он основал Институт теоретической физики в Копе
н
гагене; за исключением периода второй мировой войны, когда Бора не
было в Дании, он руководил этим институтом до конца своей жизни.
Под его руководством институт сыграл

ведущую роль в развитии
квантовой механики. В течение
-
х гг. боровская модель атома была
заменена более сложной
кванто
во
-
механической моделью
, основанной
главным образом на исследованиях его студентов и коллег. Тем не м
е
нее, атом Бора сыграл существенную роль моста между миром
атомной структуры и миром квантовой теории. Бор был награжден в
19 г. Нобелевской премией по ф
изике «за заслуги в исследовании
строения атомов и испускаемого ими излучения».


Квантовая механика


физическая теория, устанавливающая з
а
коны движения микрочастиц.
Основными идеями квантовой механики
являются: 1) дискретность (квантование);

2)
корпускулярно
-
волновой
дуализм (двойственная природа электрона); 3) вероятностный характер
законов микромира.

Двойственная природа электрона


электрон может в разных
экспериментах проявлять свойства как частицы, так и волны. Связь ме
ж
ду волновыми и
корпускулярными свойствами электрона даёт соотнош
е
ние де Бройля:


λ
h
/



(
λ


длина волны электрона,
m



его масса, υ


скорость,

h
, ∙1
-
34

Дж∙с постоянная Планка).

Атомная орбиталь



пространство вокруг ядра, в котором велика
вероятность нахождения
электрона.

30

Квантовые числа



описывают состояние электрона в атоме:

1)

Главное квантовое число
n


определяет общую энергию эле
к
трона (номер энергетического уровня)
n
1, ,3 …∞

2)

Орбитальное квантовое число
l



характеризует форму эле
к
тронной орбитали
l

(0;
n
-
1)
l
=0
s
-
орбиталь;
l
=1
p
-
орбиталь;
l
=2
d
-
орбиталь;
l
=3
f
-
орбиталь.

3)

Магнитное квантовое число
m
l


характеризует положение орб
и
тали в пространстве под влиянием магнитного поля.

m
l

(
-
l
;+
l
).

4)

Спиновое квантовое число
m
s



показывает собственный м
о
мент импульса электрона. Имеет чисто квантовую природу и не связан с
движением в пространстве.
m
s

(
-
1/2;+1/2).

Энергетический уровень



набор орбиталей с одинаковым знач
е
нием главного квантового числа. На уровне может максимально нах
о
диться
n
2

электронов.

Энергетический подуровень
-

набор орбиталей с одинаковым
значением главного и орбитального квантовых чисел (
s
-
,
p
-
,
d
-
f
-
подуровень).

Электронная конфигурация атома


распределение электронов
по орбиталям.

Принцип Паули


в атоме не может быть двух электр
онов, движение к
о
торых описывается одинаковым набором квантовых чисел.



5 апреля 19


15 декабря 1958

Вольфганг Паули родился в Вене в семье врача
и профессора химии Вольфганга Йозефа Паули
.
Вольфганг учился в Мюнхенском
университете у А
р
нольда Зоммерфельда. Там, по просьбе Зоммерфел
ь
да,
-
летний П
а
ули написал обзор для «Физической
энциклопедии», посвящённый общей теории относ
и
тельности, и эта монография до сих пор остаётся
кла
с
сической. Позже он преподавал в Гёттингене,
Копенгагене, Гамбурге, Принстонском университете
(США) и в Цюрихской высшей электроте
х
нической школе (Швейцария). С
именем Паули связано такое фундаме
н
тальное понятие квантовой мех
а
ники, как спин элементарной частицы; он предсказал существование
нейтрино и

сформулировал «принцип з
а
прета»


принцип Паули, за что
был удостоен Нобелевской премии по ф
и
зике за 19 5 год. В 1958 году
награждён медалью имени Макса Планка, позже в том же году Воль
ф
ганг Паули ум
е
р от рака в Цюрихе.

Правило Хунда



в основном состоян
ии атом должен иметь ма
к
симально возможное число неспаренных электронов в пределах опред
е
ленного подуровня.


31

Фридрих Хунд

февраля 189 ,


31 марта 1997

Основные труды по квантовой механике,
спектроскопии (сист
е
матика атомных и молек
у
лярных спектров), ма
гнетизму и истории ф
и
зики. В
19 5 году он установил эмпирические правила в
атомной физике, позволяющие описать состояния
электронных конфигураций атомов, которые т
е
перь носят его имя: правила Хунда. В химии первое
из этих правил особенно важно и часто упом
ин
а
ется просто как правило Хунда.


Правило Клечковского


электроны заполняют орбитали в п
о
рядке увеличения суммы главного и орбитального квантовых чисел (
n
+
l
),
при равенстве этой суммы в первую очередь заполняется орбиталь с
меньшим значением главного квантового числа
n
.





8 ноября 19 ,


мая 197

Родился в Москве. Окончил Московскую
сельскохозяйственную академию (19
9г.). С 193 г.
работал там же (с 1955 г. профессор). Ак
а
демик
ВАСХНИЛ (с 195 г.). Основное направление иссл
е
дований


прим
е
нение метода меченых атомов в
агрохимии. Одним из первых организовал широкие
исследования питания растений с применением р
а
диоактив
ных изотопов. Создал ряд приборов для
этой цели. Изучил поведение проду
к
тов деления
тяжелых ядер (изотопов стронция, иттрия, ци
р
кония) в почвах. Также внес вклад в физико
-
математическое обоснование
явления периодичности. В частности, ввёл (1951 г.) предста
вления о (n +
l) обл
а
стях электронных состояний в атомах и сформулировал (n + l)
правило формирования электронных конфигураций атомов по мере роста
заряда ядра (правило Клечковского). Лауреат Сталинской премии (195 ).
Пох
о
ронен на Ваганьковском кладбище в
Москве.


Периодический закон
(Д.И. Менделеев, 18 9)


свойства простых
веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в пер
и
одической зависимости от
заряда ядра атома
.

Энергия (потенциал) ионизации
(
I
)



энергия, необходимая для о
т
рыва
наиболее слабо связанного электрона от атома. Наименьшие потенци
а
лы ионизации у щелочных металлов, наибольшие


у инертных газов.

Сродство к электрону
(
Е
)



энергия, которая выделяется при пр
и
соединении электрона к атому. Наибольшее сродство к электрону


у г
а
логенов, наименьшее


у металлов.


32

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕ
СТВА. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ


Химическая связь


электростатическое взаимодействие атомов,
осуществляемое путём обмена электронами.

Ковалентная связь


связь, осуществляемая за счет образования
общих электронн
ых пар, принадлежащих обоим атомам. Данный вид св
я
зи образуется между атомами неметаллов, если атомы одинаковые, то
связь ковалентная неполярная (
H
2
,
O
2
,
F
2

и т.д.). Если разные атомы н
е
металлов образуют химическую связь, то связь ковалентная полярная
(
HCl
,
HF
,
H
2
O
).

Электроотрицательность


способность атома притягивать о
б
щую электронную плотность от других атомов.

Энергия связи (Е, кДж/моль)


энергия, необходимая для того,
чтобы разорвать связь.

Порядок связи


число электронных пар, участвующих в обр
аз
о
вании ковалентной связи.

Длина связи (
l
, нм)


расстояние между ядрами атомов, образу
ю
щих связь.

Валентный угол


угол между линиями, соединяющими химич
е
ски связанные атомы.

Дипольный момент связи

(μ)
-

векторная величина. Характер
и
зующая полярность свя
зи. Длина вектора равна произведению длины св
я
зи
l

на эффективный заряд
q
, который приобретают атомы при смещении
электронной плотности:


/ μ /
l

q


Ионная связь


образуется в результате электростатического прит
я
жения противоположно заряженных ионов, об
разуется между ионами мета
л
лов и анионами неметаллов (
NaCl
,
MgO
,
KI

и т.д.)

Металлическая связь


связь между положительными ионами в
кристаллах металлов, осуществляемая за счёт притяжения электронов,
свободно перемещающихся по кристаллу.

Водородная связь


связь между положительно заряженным ат
о
мом водорода одной молекулы и отрицательно заряженным атомом др
у
гой молекулы за счёт сил электростатического притяжения по донорно
-
акцепторному механизму.

Валентность


число химических связей, образованных данным
а
томом в соединении. Это понятие применимо только к соединениям с
ковалентным типом связи или к молекулам в газовой фазе. В кристаллах
ионных соединений и металлов валентность атомов равна бесконечности.

Степень окисления


условный заряд атома в молекуле, вычи
с
ленный в предположении, что все связи имеют ионный характер.

33

Агрегатное состояние


форма существования вещества, завис
я
щая от расстояния между частицами и взаимодействия между ними.

Газ


агрегатное состояние веществ
а, характеризующееся большим
расстоянием и очень слабым взаимодействием между частицами. Газы
отличаются малой плотностью и высокой сжимаемостью. Газы заполн
я
ют весь предоставленный объём. Большинство газов


соединения с ков
а
лентным типом связи в молекуле
.

Жидкость
-

агрегатное состояние вещества, характеризующееся
малым расстоянием между молекулами и относительной подвижностью
молекул. Жидкости мало сжимаемы, но легко изменяют свою форму.
Жидкое состояние характерно для веществ с ковалентным типом связи.

Твердое вещество
-

агрегатное состояние вещества, характериз
у
ющееся сильным взаимодействием между частицами и упорядоченной
пространственной структурой. Атомы, молекулы или ионы, образующие
твёрдое вещество, находятся в строго фиксированных положениях, вбл
и
зи которых могут совершать лишь небольшие колебания.

Кристаллическая решётка


регулярное расположение частиц в
кристалле. Кристаллические решётки бывают четырёх типов:
1.

Атомные
кристаллические решётки


образованы нейтральными атомами, связа
н
ными друг
с другом ковалентными связями (например, алмаз, кремний).
Вещества с атомным строением характеризуются большой твёрдостью и
высокими температурами плавления и кипения.

. Молекулярные кристаллические решётки


образованы молек
у
лами, связанными друг с дру
гом слабым ван
-
дер
-
ваальсовым взаимоде
й
ствием (например, твердые
H
2
,
CO
2
,
Cl
2
). Вещества с молекулярным стр
о
ением летучи, имеют низкие температуры плавления и кипения.

3. Ионные кристаллические решётки


образованы ионами, св
я
занными сильным ионным взаимо
действием (например,
NaCl
,
MgO
,
KNO
3
). Веществам с ионным строением свойственны высокие температ
у
ры плавления и кипения.

. Металлические кристаллические решётки


образованы полож
и
тельными ионами металлов, между которыми осуществляется металлич
е
ский тип с
вязи. Температура плавления и кипения металлов меняется в
широком диапазоне и определяется прочностью металлической связи.

Фазовый переход


изменение агрегатного состояния вещества, пр
о
исходящее при изменении температуры и (или) давления. Различают след
у
ю
щие фазовые переходы: плавление (тв.→ж.); сублимация (тв.→г.); кр
и
сталлизация (ж.→тв.); испарение (ж.→г.); конденсация (г.→ж., г.→тв.).





34

Лабораторная работа № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ МАССЫ МЕТАЛЛА


Порядок выполнения работы.

Для определения
эквивалентной массы цинка использу
ют

прибор,
показанный на рисунке.











Рисунок


Прибор для опре
-
деления эквивалента металла:

1
-

бюретка;
-

воронка; 3, ,
-

р
е
зиновые трубки; 5
-

колба Вюрца;
7
-

зажим;

8
-

пробирка


Прибор состоит из бюретки
1

(на 5 мл,) и воронки
2
,

соединё
н
ных между собой резиновой трубкой
3

и заполненных дистиллированной
водой. Бюретка резиновой трубкой
4

присоединена к реакционной колбе
5

(колба Вюрца), которая заполнена раствором соляной кислоты и кот
о
рая в свою очередь резиновой трубкой
6

с зажимом
7

соединена проби
р
кой
8
,

куда и помещается навеска цинка.

Прежде чем приступить к выполнению работы, необходимо пров
е
рить прибор на герметичн
ость. Для этого воронку
2

необходимо опустить
по штативу ниже уровня воды в бюретке
1
.

Уровень жидкости в бюретке
при этом несколько понизится и зафиксируется на некоторой отметке.
Если дальнейшего понижения уровня воды в течение
1

мин не происх
о
дит, систе
ма считается герметичной. Если уровень жидкости в бюретке
непрерывно понижается, прибор где
-
то пропускает воздух (об этом нео
б
ходимо сообщить преподавателю).

Чтобы приготовить прибор к работе, надо при закрытом зажиме
7

совместить уровень воды в воронке
2

с уровнем воды в бюретке
1
.

В этом
случае давление воздуха в системе равно атмосферному. Если уровень
воды находится в верхней части градуированного объема бюретки, нео
б
35

ходимо записать этот объём, приняв его за нулевой
V
0
.

Сохраняя этот
уровень, закрепить воронку в лапке штатива. В пробирку
8

насыпать и
з
вестную навеску цинка, аккуратно надеть пробирку на резиновую трубку.
Ещё раз проверить уровень
V
0
,

затем открыть зажим и лёгким постукив
а
нием пальца пересыпать всю навеску
цинка в колбу
5
.

Пробирку не сн
и
мать, чтобы не нарушить герметичность системы. В колбе происходит
интенсив
ная реакция цинка с соляной ки
слотой с выделением водорода.
Записать уравне
ние реак
ции.

При выделении водорода уровень воды в бюретке понижается.

По о
кончании реакции (прекращение выделения пузырьков газа в
колбе) прибор в течение
5
-
10

мин охлаждается до комнатной температуры.
Затем необходимо опять совместить уровень воды в воронке с новым уро
в
нем воды в бюретке. Отметить новое значение объёма
V
1
.

Результаты оп
ы
та занести в табл.
1
.

Определить температуру в помещении по термометру
и давление по барометру.


Таблица 1


Навеска

металла, г

Температура,
0
С;
К

Давление, Р
АТМ
,
мм.рт.ст.

Начальный об
ъ
ем,
V
0
, мл

Конечный объем,
V
1
, мл

Объем

выделившегося
водорода,
V

=
V
1



V
0
, мл








Обработка результатов измерения

Для нахождения молярной массы эквивалента цинка по закону э
к
вивалентов необходимо вычислить массу выделившегося водорода по
уравнению Менделеева
-

Клапейрона:
























где
M



молярная масса водорода;
R



универсальная газовая п
о
стоянная
(62400

мм.рт.ст.*
мл/моль
*

К).

Так как газ собирался над водой, при расчёте давления газа нео
б
ходимо из атмосферного давления (по барометру) вычесть
давление в
о
дяных паров при данной температуре:


ʟ

ʟ
ʛ

ʟ
ʜ

ʝ

36

Давление водяных паров определяется по таблице .


Таблица



T
,
0
C

18

19

20

21

22

23

24


P


2
О)

15
,
48

16
,
48

17
,
54

18
,
65

19
,
83

21
,
07

22
,
38


Зная массу выделившегося водорода, рассчитать
молярную массу
эквивалента цинка по закону эквивалентов:















Определить теоретическую молярную массу эквивалента цинка по
таблице Д.И. Менделеева и определить относительную ошибку опыта:


ʞ

(


˕ˈˑ˓



ˠˍ˔˒


˕ˈˑ˓
)

૚૙૙





ЗАДАЧИ И
УПРАЖНЕНИЯ


Примеры решения задач


Пример №1.
а)

Рассчитайте массу моля вещества
H
2
SO
3
; б) Опр
е
делите число молей, содержащихся в 8, граммах этого вещества; в)
Определите число молей, если известно число частиц
N

, ∙1
20

и
N
A
=
, ∙1
23
; г) Вычислите
процентное содержание элемента О в веществе
H
2
SO
3
.

Дано
:

m(H
2
SO
3
) = 8,2
г
; N , ∙1
20
; N
A
, ∙1
23
.

Найти:

n

(
H
2
SO
3
)=?;
ω
(О) ?

Решение

а) Рассчитаем массу моля вещества
H
2
SO
3

по формуле:

n = m:M

откуда

m n∙M(H
2
SO
3
)

m
1 моль∙ 8 г/моль 8 г.

б) Определим число молей, содержащихся в 8, граммах
H
2
SO
3
:

n

=
m
:
M

8, г : 8 г/моль ,1 моль.

37

в) Определим число молей, если известно число частиц
N

, ∙1
20
:

n

=
N

:
N
А

, ∙1
20

: , ∙1
23

, 1 моль.

г) Вычислим процентное содержание
элемента О в веществе
H
2
SO
3
:

ω 3∙ω (О): ω (
H
2
SO
3
)

∙1 % 3∙1 :8 ∙1 % 58,5%.


Пример № .
Вычислите эквивалентную массу металла, если и
з
вестно, если в его хлориде массовая доля хлора 79,78%, эквивалентная
масса хлора равна 35,5 г/моль.

Дано:
ω (
Cl
) = 79
,78%, Э(
Cl
) 35,5 г/моль.

Найти:
Э(
Me
)


?

Решение

1)

Массовая доля металла в хлориде равна:

ω(
Me
)=100%


ω (
Cl
) = 100%


79,78% = 20,22%.

2)

Используя закон эквивалентов найдем эквивалентную массу
металла:

ω (Ме): ω(
Cl
) Э(Ме): Э(
Cl
)

, : 79,78 Э(Ме) :
35,5

Э(Ме) 8,99 г/моль

Ответ: Э(Ме) 8,99 г/моль


Пример №3.
Вычислите эквивалентную массу
KHSO
4

в следу
ю
щих реакциях:

KHSO
4

+ Ва
Cl
2

→ Ва
SO
4

+ КС
l

+
HCl

(1)

KHSO
4

+
KOH


K
2
SO
4

+
H
2
O

(2)

Решение

На основе закона эквивалента можно вывести следующие
формулы
для вычисления эквивалентных масс сложных веществ:



ˑˍ˔ˋˇ˃

ʛ
ˑˍ˔ˋˇ˃

ˋ˔ˎˑ

˃˕ˑˏˑ˅

ˠˎˈˏˈː˕˃

˅˃ˎˈː˕ːˑ˔˕˟

ˠˎˈˏˈː˕˃




ˍˋ˔ˎˑ˕˞

ʛ
ˍˋ˔ˎˑ˕˞
ˋ˔ˎˑ

˃˕ˑˏˑ˅

˅ˑˇˑ˓ˑˇ˃



ˑ˔ːˑ˅˃ːˋˢ

ʛ
ˑ˔ːˑ˅˃ːˋˢ
ˋ˔ˎˑ

ˆˋˇ˓ˑˍ˔ˑˆ˓˖˒˒



˔ˑˎˋ

ʛ
˔ˑˎˋ

ˋ˔ˎˑ

˃˕ˑˏˑ˅

ˏˈ˕˃ˎˎ˃

˅˃ˎˈː˕ːˑ˔˕˟

ˏˈ˕˃ˎˎ˃



38

Эквиваленты химических соединений могут иметь переменные
значения. В этих случаях значение эквивалента химического соединения
определяется соотношением реагирующих веществ.

В реакции (1) 1 моль
KHSO
4

взаимодействует с 1 моль Ва
Cl
2
, а э
к
вивалент
KHSO
4



с эквивалентом Ва
Cl
2.

Эквивалентная масса Ва
Cl
2

равна половине его молярной массы, следовательно, эквивалентная масса
KHSO
4

равна половине его молярной массы:


Э (
KHSO
4
) М (
KHSO
4
) : 13 : 8 г/моль.


В реакции ( ) 1 моль
KHSO
4

взаимодействует

с 1 моль КОН, а э
к
вивалент
KHSO
4



с эквивалентом КОН. Эквивалентная масса КОН ра
в
на его молярной массе, следовательно, эквивалентная масса
KHSO
4

равна
его молярной массе:


Э (
KHSO
4
) М (
KHSO
4
) : 1 13 : 1 13 г/моль


Пример № .
Напишите полные
электронные формулы атома ж
е
леза и иона
Fe
2+
.

Решение

Используя ряд В.М. Клечковского:

1
s
2
2
s
2
2
p
6
3
s
2
3
p
6
4
s
2
3
d
10
4
p
6
5
s
2
4
d
10
5
p
6
6
s
2
4
f
14
5
d
10
6
p
6
7
s
2
5
f
14
6
d
10
... с
о
ставим полные электронные формулы атома железа, ионов
Fe
2+
, учит
ы
вая, что для
Fe
2+

число электроно
в на электрона меньше, чем в атоме
железа.
Обратите внимание
, что орбитали заполняются согласно ряда
В.М. Клечковского, но записываются в порядке увеличения номера:

Fe
0
(№ )

1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
6
4s
2

Fe
2+
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
6
4s
0


Задачи

и упражнения для самостоятельной работы


Номер
варианта

Номера заданий

Номер

варианта

Номера заданий

1

1, 21, 41, 61,81,101

11

11, 31, 51, 71,91,111

2

2, 22, 42, 62,82,102

12

12, 32, 52, 72,92,112

3

3, 23, 43, 63,83,103

13

13, 33, 53, 73,93,113

4

4,
24, 44, 64,84,104

14

14, 34, 54, 74,94,114

5

5, 25, 45, 65,85,105

15

15, 35, 55, 75,95,115

6

6, 26, 46, 66,86,106

16

16, 36, 56, 76,96,116

7

7, 27, 47, 67,87,107

17

17, 37, 57, 77,97,117

8

8, 28, 48, 68,88,108

18

18, 38, 58, 78,98,118

9

9, 29, 49,
69,89,109

19

19, 39, 59, 79,99,119

10

10, 30, 50, 70,90,110

20

20, 40, 60, 80,100,120

39

1
-
. а)
Рассчитайте массу моля веществ А, Б, В; б) Определите
число молей, содержащихся в
m

граммах этих веществ;


в) Определ
и
те число молей, если известно число частиц
N

и
N
A
, ∙1
23
;

г) Вычи
с
лите процентное содержание элемента Э в веществе А.




А

Б

В

m
, г

N

Э

1

Li
2
O

Ca(OH)
2

MgSiO
3

20

, ∙1
23

Li

2

H
2
SO
4

CO
2

Fe(OH)
3

5

5, ∙1
22

O

3

HClO

N
2
O
5

Na
2
SO
4

3

, ∙1
25

Cl

4

SO
3

CaCO
3

KOH

0,1

7, 1∙1
23

S

5

HClO
3

NaHSO
3

Ba(OH)
2

12

8, ∙1
24

H

6

HClO
4

CaO

CaOHNO
3

130

, ∙1
20

O

7

HNO
3

NaOH

Mg(HCO
3
)
2

10

5, ∙1
21

N

8

HPO
3

Zn(OH)
2

KHCO
3

60

, ∙1
27

P

9

H
3
PO
4

MnO
2

NaOH

25

, ∙1
28

P

10

H
3
AsO
3

LiOH

NaH
2
PO
4

0,3

, ∙1
23

As

11

H
3
AsO
4

SiO
2

Al(OH)
3

8

, ∙1
23

As

12

P
2
O
5

Pb(OH)
2

H
2
CO
3

7

5, ∙1
12

P

13

B
2
O
3

H
2
SiO
3

NiSO
4

14

, ∙1
25

B

14

HNO
2

As
2
O
3

Ca
3
(PO
4
)
2

2

7, 1∙1
15

N

15

H
2
SeO
4

CsOH

BaCl
2

45

8, ∙1
24

Se

16

H
2
SO
3

CrO
3

Li
2
O

1

, ∙1
20

S

17

Ba(NO
3
)
2

Fe
2
O
3

H
2
SO
4

12

5, ∙1
20

Ba

18

Co(OH)
2

Ca(AlO
2
)
2

HClO

120

, ∙1
27

Co

19

HClO
2

Fe(NO
3
)
2

SO
3

10

, ∙1
28

Cl

20

NO
2

Sn(OH)
2

HClO
3

9

, ∙1
33

O


21.

При сгорании 5 г металла образуется 9, г оксида металла.
Определить эквивалентную массу металла.

22.

Одно и то же количество металла
соединяется с , г кислорода
и с 3,17 г одного из галогенов. Определить эквивалентную массу галогена.

23.

Масса 1 л кислорода равна 1, г. Сколько литров кислорода ра
с
ходуется при сгорании 1 г магния, эквивалент которого равен ½ моля.

24.

Определить эквивалентн
ые массы металла и серы, если 3, г
металла образует 3, 8 г оксида и 3,7 г сульфида.

25.

Вычислить атомную массу двухвалентного металла и опред
е
лить, какой это металл, если 8,3 г металла окисляются , 8 л кислорода
(условия нормальные).

26.

Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит
65,2%
As
, а другой 75,7 %
As
. Определить эквивалентные массы мышьяка
в обоих случаях.

40

27.

1, г некоторого металла соединяется с 8,89 г брома и с 1,78 г
серы. Найти эквивалентные массы брома и металла, зная
что эквивален
т
ная масса серы равна 1 г/моль.

28.

Эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль, мольная масса
атомов меди равна 3,5 г/моль. Эквивалентная масса хлорида меди равна
99,5 г/моль. Какова формула хлорида меди?

29.

Для растворения 1 ,8 г металла потребов
алось 1 ,7 г серной
кислоты. Определить эквивалентную массу металла и объём выделивш
е
гося водорода (нормальные условия).

30.

На восстановление 1,8 г оксида металла израсходовано 883 мл
водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить эквив
а
лентные масс
ы оксида и металла.

31.

Некоторое количество металла, эквивалентная масса которого
равна 7, 9 г/моль, вытесняет из кислоты 7 мл водорода, измеренного при
нормальных условиях. Определить массу металла.

32.

1, г кальция и , 1 г цинка вытесняют из кислоты
одинак
о
вые количества водорода. Вычислить эквивалентную массу цинка, зная,
что эквивалентная масса кальция равна г/моль.

33.

Серная и ортофосфорная кислоты имеют одинаковую м
о
лекулярную массу. Каково отношение масс этих кислот, пошедших
на нейтрализацию одн
ого и того же количества щёлочи, если образ
о
вались соответственно сульфат и дигидроортофосфат?

34.

При взаимодействии ортофосфорной кислоты со щёлочью о
б
разовалась соль
Na
2
HPO
4
. Найти для этого случая значение эквивален
т
ной массы ортофосфорной кислоты.

35.

На нейт
рализацию , 5 г кислоты идёт , г гидроксида
натрия. Определить эквивалентную массу кислоты.

36.

При взаимодействии 5,95 г некоторого вещества с ,75 г хл
о
роводорода получилось , г соли. Вычислить эквивалентные массы в
е
щества и образовавшейся соли.

37.

,37 г

алюминия при взаимодействии с кислотой вытеснили
, 8 л водорода, измеренного при нормальных условиях. Определить э
к
вивалентный объём водорода, зная, что эквивалентная масса алюминия
равна 8,99 г/моль.

38.

Вычислить эквивалент
H
3
PO
4

в реакциях с
KOH
, если об
раз
о
вались следующие соли: а) К
H
2
PO
4
; б) К
2
HPO
4
; в) К
3
PO
4
.

39.

Вычислить эквивалент С
O
2

в реакциях с
NaOH
, если образ
о
вались следующие соли: а)
NaHCO
3
; б)
Na
2
CO
3
.

40.


На нейтрализацию 1 г кислоты израсходовано 1, 7 г КОН.
Вычислить эквивалент кислоты.

41.

Напишите
полные электронные формулы атомов элементов с
порядковыми номерами 17 и 5. Назовите семейство, к которому прина
д
лежат эти элементы.

41

42.

Напишите полные электронные формулы атомов кремния и
титана. Назовите семейство, к которому принадлежат эти элементы.

43.

Напиш
ите полные электронные формулы атомов железа и фосф
о
ра. Назовите семейство, к которому принадлежат эти элементы.

44.

Напишите полные электронные формулы атомов хрома и с
е
лена. Являются ли они аналогами.

45.

Укажите полное число электронов в атоме, характеризуемом

следующими квантовыми числами: а)
n

= 3;
l

; б)
n

= 4;
l

3; в)
n

= 5;
l

=4.

46.

Назовите возможные значения всех квантовых чисел для ка
ж
дого из четырёх электронов бериллия.

47.

Укажите, какой из атомов в каждой приведённой ниже паре
имеет бóльшие размеры, энер
гию ионизации и электроотрицательность:
а)
S
,
Cl
; б)
B
,
Al
; в)
Y
,
Sr
; г)
Ga
,
Ge
.

48.

Сколько неспаренных электронов имеет атом каждого из сл
е
дующих элементов:
Si
,
Mg
,
Fe
,
Tl
?

49.

Напишите полные электронные формулы атомов фосфора и
ванадия. К какому семейству принадлежат эти элементы?

50.

Напишите полные электронные формулы атомов хлора и ма
р
ганца и ионов
Cl
-

и
Mn
2+
.

51.

Напишите полные электронные формулы атома серы, ионов
S
2
-

и
S
2+
.

52.

Нап
ишите полные электронные формулы атома железа, ионов
Fe
2+

и
Fe
3+
.

53.

Напишите полные электронные формулы атомов алюминия и
скандия
,
ионов
Al
3+
,
Sc
2+
и
Sc
3+
.

54.

Какова электронная формула атома кислорода? Сколько эле
к
тронных пар и неспаренных электронов у атома
кислорода и какие ато
м
ные орбитали они занимают?

55.

Напишите полные электронные формулы атомов элементов с
порядковыми номерами 18, 19 и 1. Назовите семейство, к которому пр
и
надлежат эти элементы. Являются ли они аналогами?

56.

Напишите полные электронные формул
ы атомов элементов
с порядковыми номерами , 8 и 8 . Назовите семейство, к которому
принадлежат эти элементы. Являются ли они аналогами?

57.

Напишите полные электронные формулы атома кобальта,
ионов Со
2+

и Со
3+
.

58.

Напишите полные электронные формулы атома хрома

и иона С
r
3+
.

59.

Назовите элементы, соответствующие следующим характер
и
стикам: а) щелочной металл с валентным электроном 5
s
; б) неметаллы с
валентными электронами на орбитали 3
p
.

60.

Составьте электронные формулы атомов азота и серы. Скол
ь
ко неспаренных электроно
в имеет каждый из этих атомов?

61
-
80.

Охарактеризуйте строение атомов:

42

А; Б; В (согласно варианту в таблице) по плану:


1. Положение в периодической системе элементов Д.И. Менделеева.

. Строение атома:

а) число элементарных частиц в атоме;

б) электронная
формула;

в) графическое размещение валентных электронов по квантовым
ячейкам в невозбужденном состоянии атома;

г) графическое размещение валентных электронов по квантовым
ячейкам в возбужденном состоянии атома;

3. Характеристика элемента.

. Характеристика

соединений.

5. Значения квантовых чисел, характеризующие каждый валентный
электрон.




задания

А

Б

В



задания

А

Б

В

61

Li

In

Sc

71

Cs

P

Zr

62

Na

Ga

Ti

72

Fr

As

Nb

63

K

Al

V

73

Li

Sb

Mo

64

Rb

B

Cr

74

Na

Bi

Tc

65

Cs

C

Mn

75

K

Te

Ru

66

Fr

Si

Fe

76

Rb

Se

Pd

67

Li

Ge

Co

77

Cs

S

Ag

68

Na

Sn

Ni

78

Fr

O

Cd

69

K

Pb

Cu

79

Li

I

Au

70

Rb

N

Zn

80

Cs

F

Hg


81.

Найдите в периодической системе элементы, электронная фо
р
мула которых (
n
-
1)
d
4
ns
2
. Напишите их химические символы и полную
электронную формулу атома

одного из этих элементов.

82.

Найдите в периодической системе элементы, электронная фо
р
мула которых
ns
2
. Напишите их химические символы и полную электро
н
ную формулу атома одного из этих элементов.

83.

Найдите в периодической системе элементы, электронная
фо
р
мула которых
n
р
3
. Напишите их химические символы и полную эле
к
тронную формулу атома одного из этих элементов.

84.

Найдите в периодической системе элемент, в атоме которого з
а
вершается заполнение электронами третьего квантового уровня. Напишите
полную
электронную формулу атома этого элемента.

85.

Найдите в периодической системе элемент, в атоме которого з
а
вершается заполнение электронами второго квантового уровня. Напишите
полную электронную формулу атома этого элемента.

43

86.
Какие значения могут принима
ть квантовые числа
n
,
l
,
m
l
,
m
s
?
Какие значения они принимают для внешних электронов атома магния?

87.
Какие значения могут принимать квантовые числа
n
,
l
,
m
l
,
m
s
? К
а
кие значения они принимают для внешних электронов атома алюминия?

88.

Напишите электронную

и графическую электронную формулы
элемента, атом которого содержит на 3
p
-
подуровне два электрона.

89.

Какие соединения с водородом образуют элементы главной
подгруппы
VI

группы? Назовите наиболее и наименее устойчивое из них.

90.

Опишите химические свойства элемента с порядковым номером
15, исходя из его положения в периодической системе Д.И. Менделеева.

91.

Изобразите формулы водородных и высших кислородных с
о
единений элементов главной подгруппы
IV

группы периодической с
и
стемы Д.
И. Менделеева.

92.

Какой элемент
IV

периода периодической системы Д.И. Ме
н
делеева является наиболее типичным металлом? Почему? Напишите его
электронную формулу.

93.

Существование и свойства элемента № 3 были предсказаны Д.И.
Менделеевым на основе открыто
го им закона. Используя периодическую
систему, дайте краткую характеристику этого элемента и его соединений.

94.

Изобразите формулы водородных и высших кислородных с
о
единений элементов главной подгруппы
VII

группы периодической с
и
стемы Д.И. Менделеева.

95.

Написать электронно
-
графические формулы атомов индия,
германия и титана в нормальном и возбуждённом состоянии.

96.

Написать электронно
-
графическую формулу атома йода в во
з
буждённом состоянии, предшествующем образованию им соединения
ICl
3
.

97.

Написать эле
ктронно
-
графическую формулу атома серы в с
о
стоянии, предшествующем образованию им соединения
SF
6
.

98.

Назвать элементы, имеющие по одному электрону на подуровне:
а) 3
d
; б)
d
; в) 5
d
. Написать электронно
-
графические формулы атомов этих
элементов и указать
их положение в периодической системе Д.И. Мендел
е
ева (период, группа, подгруппа).

99.

Назвать элементы, имеющие по десять электронов на по
д
уровне: а) 3
d
; б)
d
; в) 5
d
. Написать электронно
-
графические
формулы
атомов этих элементов и указать их положение в
периодической системе
Д.И. Менделеева (период, группа, подгруппа).

100.

Назвать элементы, имеющие по пять электронов на подуровне:
а) 3
d
; б)
d
; в) 5
d
. Написать электронно
-
графические
формулы атомов
этих элементов и указать их положение в периодической си
стеме Д.И.
Менделеева (период, группа, подгруппа).

101.

Исходя из положения германия и технеция в периодической
системе, составьте формулы мета
-
, ортогерманиевой кислот и оксида те
х
неция, отвечающие их высшей степени окисления. Изобразите формулы
этих соед
инений графически.

44

102.

Что такое энергия ионизации? В каких единицах она выраж
а
ется? Как изменяется восстановительная активность
s
-

и р
-
элементов в
группах периодической системы с увеличением порядкового номера? П
о
чему?

103.

Что такое электроотрицательность? Как изменяется электр
о
отрицательность р
-
элементов в периоде, в группе периодической системы
с увеличением порядкового номера? Почему?

104.

Исходя из положения германия, молибдена и рения в пери
о
дической системе, составьте

формулы водородного соединения германия,
оксида молибдена и рениевой кислоты, отвечающие их высшей степени
окисления. Изобразите формулы этих соединений графически.

105.

Что такое сродство к электрону? В каких единицах она выр
а
жается? Как изменяется окисл
ительная активность неметаллов в периоде
и в группе периодической системы с увеличением порядкового номера?
Ответ мотивируйте строением атома соответствующего элемента.

106.

Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов третьего
периода периодической с
истемы, отвечающих их высшей степени окисл
е
ния. Как изменяется кислотно
-
основной характер этих соединений при пер
е
ходе от натрия к хлору? Напишите уравнения реакций, доказывающих амф
о
терность гидроксида алюминия.

107.

Какой из элементов четвертого периода


ванадий или мыш
ь
як


обладает более выраженными металлическими свойствами? Какой из
этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ
мотивируйте исходя из строения атомов данных элементов.

108.

Марганец образует соединения, в которых он

проявляет ст
е
пень окисления + , +3, + , + , +7. Составьте формулы его оксидов и ги
д
роксидов, отвечающих этим степеням окисления. Напишите уравнения
реакций, доказывающих амфотерность гидроксида марганца (I).

109.

У какого элемента четвертого периода


хр
ома или селена


сильнее выражены металлические свойства? Какой из элементов образует
газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте строением
атомов хрома и селена.

110
.
Какую низшую степень окисления проявляют хлор, сера, азот и
углерод? Почему?
Составьте формулы соединений алюминия с данными
элементами в этой степени окисления. Как называются
эти

соединения?

111.

У какого из
р
-
элементов пятой группы периодической сист
е
мы


фосфора или сурьмы


сильнее выражены неметаллические сво
й
ства? Какое из
водородных соединений данных элементов более сильный
восстановитель? Ответ мотивируйте строением атома этих элементов.

112.

Исходя из положения металла в периодической системе, дайте м
о
тивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов более сильное о
с
нование: Ва(ОН)
2

или М
g
(ОН)
2
; Са(ОН)
2

или
F
е(ОН)
2
; С
u
(ОН)
2

или
S
г(ОН)
2
?

45

113.

Исходя из степени окисления атомов соответствующих эл
е
ментов, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидрокс
и
дов является более сильным основанием: С
u
ОН или С
u
(ОН)
2
;

F
е(ОН)
2

или
F
е(ОН)
3
,
Sn
(ОН)
2

или
Sn
(ОН)
4
? Напишите уравнения реакций, док
а
зывающих амфотерность гидроксида олова (II).

114.

Какую низшую степень окисления проявляют водород, фтор,
сера и азот? Почему? Составьте
формулы соединений кальция с данными
элементами в этой их степени окисления. Как называются соответству
ю
щие соединения?

115.

Какую низшую и высшую степени окисления проявляют
кремний, мышьяк, селен и хлор? Почему? Составьте формулы соед
и
нений данных элементов, отвечающих этим степеням окисле
ния.

116.

Хром образует соединения, в которых он проявляет степени
окисления + , +3, + . Составьте формулы его оксидов и гидроксидов, о
т
вечающих этим степеням окисления. Напишите уравнения реакций, док
а
зывающих амфотерность гидроксида хрома (III).

117.

Ат
омные массы элементов в периодической системе непр
е
рывно увеличиваются, тогда, как свойства простых тел изменяются пер
и
одически. Чем это можно объяснить? Дайте мотивированный ответ.

118.

Какова современная формулировка периодического закона?
Объясните, поч
ему в периодической системе элементов аргон, кобальт,
теллур и торий помещены соответственно перед калием, никелем, йодом
и протактинием, хотя и имеют большую атомную массу?

119.

Какую низшую и высшую степени окисления проявляют углерод,
фосфор, сера и йод
? Почему? Составьте формулы соединений данных эл
е
ментов, отвечающих этим степеням окисления.

120.

Атомы каких элементов четвертого периода периодической с
и
стемы образуют оксид, отвечающий их высшей степени окисления Э
2
О
5

.
Какой из них дает газообразное с
оединение с водородом? Составьте фо
р
мулы кислот, отвечающих этим оксидам, и изобразите их графически.



ЗАДАНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ


1.
ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
-

ЭТО

( )
атомы одного и того же вида

( )
единица количества вещества

( )
количество элемента, которое присоединяет или замещает 1 моль водорода

( )
масса вещества, взятая в количестве 1 моль

( )
наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства

( )
наименьшая частица вещества, сохраняющая его состав и св
ойства

46

2.
АТОМ
-

ЭТО

( )
единица количества вещества

( )
наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства

( )
наименьшая частица вещества, сохраняющая его состав и свойства

( )
количество элемента, которое присоединяет или замещает 1
моль в
о
дорода

( )
атомы одного и того же вида

( )
масса вещества, взятая в количестве 1 моль


3.
МОЛЕКУЛА
-

ЭТО

( )
наименьшая частица вещества, сохраняющая его состав и свойства

( )
масса вещества, взятая в количестве 1 моль

( )
наименьшая частица хи
мического элемента, сохраняющая его свойства

( )
атомы одного и того же вида

( )
единица количества вещества

( )
количество элемента, которое присоединяет или замещает 1 моль в
о
дорода


4.
МОЛЬ
-

ЭТО

( )
атомы одного и того же вида

( )
масса вещества,

взятая в количестве 1 моль

( )
мера количества вещества

( )
наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства

( )
количество элемента, которое присоединяет или замещает 1 моль в
о
дорода

( )
наименьшая частица вещества, сохраняющая его
состав и свойства


5.
МОЛЯРНАЯ МАССА
-

ЭТО

( )
атомы одного и того же вида

( )
количество элемента, которое присоединяет или замещает 1 моль в
о
дорода

( )
масса вещества, взятая в количестве 1 моль

( )
наименьшая частица вещества, сохраняющая его соста
в и свойства

( )
единица количества вещества

( )
наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства


6.
ЭКВИВАЛЕНТ
-

ЭТО

( )
количество элемента, которое присоединяет или замещает 1 моль в
о
дорода

( )
наименьшая частица вещества, сохраня
ющая его состав и свойства

( )
наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства

( )
масса вещества, взятая в количестве 1 моль

( )
атомы одного и того же вида

( )
единица количества вещества

47

7.
ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ
-

ЭТО

( )
разновидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинак
о
вое число нейтронов, но разное протонов;

( )
способность атома в молекуле притягивать к себе электроны;

( )
разновидности атомов, имеющие одинаковое число протонов, но разное нейтронов

( )
условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предп
о
ложения, что вещество состоит только из ионов.


8.
ИЗОТОПЫ
-

ЭТО

( )
условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предп
о
ложения, что вещество состоит только из ионов.

( )
разн
овидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинак
о
вое число нейтронов, но разное протонов;

( )
разновидности атомов, имеющие одинаковое число протонов, но разное нейтронов

( )
способность атома в молекуле притягивать к себе электроны;


9.
СТЕПЕ
НЬ ОКИСЛЕНИЯ
-

ЭТО

( )
разновидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинак
о
вое число нейтронов, но разное протонов;

( )
способность атома в молекуле притягивать к себе электроны;

( )
условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из

предп
о
ложения, что вещество состоит только из ионов.

( )
разновидности атомов, имеющие одинаковое число протонов, но ра
з
ное нейтронов


10.
ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ


ЭТО

( )
энергия, необходимая для отрыва наименее связанного электрона от
атома с образованием

иона;

( )
энергия, необходимая для присоединения электрона к атому

( )
способность атома в молекуле притягивать к себе электроны;

( )
условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предп
о
ложения, что вещество состоит только из ионов.


11.
СРО
ДСТВО К ЭЛЕКТРОНУ


ЭТО

( )
способность атома в молекуле притягивать к себе электроны;

( )
условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предп
о
ложения, что вещество состоит только из ионов.

( )
энергия, необходимая для отрыва наименее связанн
ого электрона от
атома с образованием иона;

( )
энергия, необходимая для присоединения электрона к атому



48

12.
СОВРЕМЕННАЯ ФОРМУЛИРОВКА ПЕРИОДИЧЕСКОГО
ЗАКОНА:

( )
в равных объемах различных газов при одинаковых условиях соде
р
жится одинаковое число
молекул

( )
свойства простых веществ, а также форма и свойства соединений х
и
мических элементов находятся в периодической зависимости от велич
и
ны заряда атомных ядер

( )
молекулярное вещество независимо от способа его получения имеет
свой постоянный
качественный и количественный состав

( )
при химических реакциях масса веществ, вступивших в реакцию,
равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции


13.
НАЗВАНИЕ ЭЛЕМЕНТА, ИМЕЮЩЕГО

7 протонов,

1 3 нейтрона,

7 электронов

____________________
_____


14.
НАЗВАНИЕ ЭЛЕМЕНТА, ИМЕЮЩЕГО

7 протонов,

1 3 нейтрона,

7 электронов

_________________________


15.
СОСТАВ АТОМА ИЗОТОПА
25
Mn

( )
55 p, 25 n, 55 e

( )
р, 31 n, e

( )
5 р, 3 n, 5 e


16.
СОСТАВ АТОМА ИЗОТОПА
11
Na

( )
11 p, 13 n,
11 e

( )
11 р, 1 n, 1 e

( )
р, 1 n, 1 e


17.
АТОМЫ ИЗОТОПОВ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ЭЛЕМЕНТА

РАЗЛИЧАЮТСЯ ЧИСЛОМ

( )
протонов

( )
протонов и электронов

( )
нейтронов

( )
электронов



49

18.
АТОМЫ
15
Р
31

И
15
Р
32

ПО СТРОЕНИЮ АТОМА ОТЛИЧАЮТСЯ
ЧИСЛОМ

( )
протонов

( )
протонов и электронов

( )
электронов

( )

нейтронов


19.

АТОМЫ
15
Р
31

И
15
Р
32

ПО СТРОЕНИЮ АТОМА ОТЛИЧАЮТСЯ
ЧИСЛОМ

( )
электронов

( )

нейтронов

( )
протонов и электронов

( )
протонов


20.
У АТОМА РАДИОАКТИВНОГО
137

Cs

ПО СРАВНЕНИЮ

С АТОМОМ СТАБИЛЬНОГО
131

Cs БОЛЬШЕ ЧИСЛО

( )
протонов и электронов

( )
электронов

( )

нейтронов

( )
протонов


21.
У АТОМА РАДИОАКТИВНОГО
88

Sr ПО СРАВНЕНИЮ

С
АТОМОМ СТАБИЛЬНОГО
90

Sr МЕНЬШЕ ЧИСЛО

( )

нейтронов

( )
протонов

( )
протонов и электронов

( )
электронов


22.
НА ТРЕТЬЕМ ЭЛЕКТРОННОМ УРОВНЕ ИМЕЮТСЯ ПОДУРОВНИ

( )
s

( )
s, p

( )
s, p, d

( )
s, p, d, f


23.
МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЕ ЧИСЛО ЭЛЕКТРОНОВ

НА ТРЕТЬЕМ ЭЛЕКТРОННОМ УРОВНЕ РАВНО ______


24.
НА р
-
ПОДУРОВНЕ М
ОГУТ НАХОДИТЬСЯ НЕ БОЛЕЕ

( )
1 электронов

( )
1 электронов

( )
электронов

( )
электронов

50

25.
НА 
-
ПОДУРОВНЕ МОГУТ НАХОДИТЬСЯ НЕ БОЛЕЕ

( )
1 электронов

( )
1 электронов

( )
электронов

( )
электронов


26.
НА f
-
ПОДУРОВНЕ МОГУТ
НАХОДИТЬСЯ НЕ БОЛЕЕ

( )
электронов

( )
электронов

( )
1 электронов

( )
1 электронов


27.
ИЗ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ОРБИТАЛЕЙ НЕВЕРНЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ

[ ]

1s, 1p

[ ]

1s, 2p

[ ]
2s, 2p

[ ]
4s, 4d

[ ]
3s, 3f


28.
МАРГАНЕЦ ОТНОСИТСЯ К ЭЛЕКТРОННОМУ

СЕМЕЙСТВУ

( )
d
-
элементов

( )
f
-
элементов

( )
p
-
элементов

( )
s
-
элементов


29.
ЦЕЗИЙ ОТНОСИТСЯ К ЭЛЕКТРОННОМУ СЕМЕЙСТВУ

( )
f
-
элементов

( )
s
-
элементов

( )
p
-
элементов

( )
d
-
элементов


30.
СЕЛЕН ОТНОСИТСЯ К ЭЛЕКТРОННОМУ СЕМЕЙСТВУ

( )
p
-
элементов

( )
f
-
элементов

( )
s
-
элементов

( )
d
-
элементов


31.
ЦЕРИЙ ОТНОСИТСЯ К ЭЛЕКТРОННОМУ СЕМЕЙСТВУ

( )
f
-
элементов

( )
p
-
элементов

( )
d
-
элементов

( )
s
-
элементов

51

32.
ЭЛЕМЕНТ С ПОРЯДКОВЫМ НОМЕРОМ 83

ПРИНАДЛЕЖИТ К ЭЛЕКТРОННОМУ СЕМЕЙСТВУ

( )
p
-
элементов

( )
s
-
элементов

( )
f
-
элементов

( )
d
-
элементов


33.
ТОЛЬКО s
-
ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРЕЧИСЛЕНЫ ПОД НОМЕРОМ

( )
Be, Sc, Pb, Cs, Ce, Zn, P, O, N, Cl, Na

( )
Be, Sn, Pb, Cs, Ce, Zn, S, O, N, Cl, Na

( )
Be, Pb, Cs, Ce, Zn, P, S, O, N, Cl, Na

( )
Be, Na, Sr, K, Mg
, Ba, Ra, Cs, Li, Ca, Rb


34.
ТОЛЬКО 
-
ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРЕЧИСЛЕНЫ ПОД НОМЕРОМ

( )
Al, Pb, Si, Cr, C, Ne, P, S, O, N, Cl, Br

( )
Al, Sn, C, Cl, Ne, Pb, Si, P, N, S, J, Br

( )
Al, Sc, Pb, Fe, S, C, Zn, Au, O, N, Cl, Br

( )
Al, Sn, O, N, Mn, C, Zn, Ra, Cr, Ag,

P, Br


35.
ТОЛЬКО 
-
ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРЕЧИСЛЕНЫ ПОД НОМЕРОМ

( )
Co, Mo, Hg, Cu, Fe, Sc, Mn, Os, Pt, Ni, Ag, Au

( )
Co, Mo, Hg, Si, Cu, Ne, Pt, S, O, N, Ag, Au

( )
Co, Mo, Hg, O, N, Mn, Ba, Ra, Cs, Ag, , Au

( )
Co, Mo, Hg, Pb, Cu, Ce, Zn, S, Os, Ni, Ag, Au


36.
ТОЛЬКО f
-
ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРЕЧИСЛЕНЫ ПОД НОМЕРОМ

( )
Th, Cs, Pb, Md, Li Sm

( )
Th, Ce, Pu, Md, Lu Sm

( )
Th, Cu, Pt, Md, Cl, Sm

( )
Ti, Ce, Pu, Md, La Sm


37.
ЧИСЛО ЭЛЕКТРОНОВ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ВНЕШНЕМ УРОВНЕ

d
-
ЭЛЕМЕНТА

( )

равно главному квантовому числу последнего электрона

( )
соответствует номеру группы, в которой находится элемент

( )
равно двум (или одному).

( )
равно номеру периода, в котором находится элемент


38.
ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА АТОМА МАРГАНЦА
25

Mn

ПРИВЕДЕНА ПОД НОМЕРОМ

( )
1
s
2

2
s
2

2
p
6

3
s
2

3
p
6

3
d
5

4
s
2

( )
1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

( )
1
s
2

2
s
2

2
p
6

3
s
2

3
p
6

3
d
10

4
s
2

4
p
5

52

39.
ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ ИОНА ЦИНКА ЗАПИСАНО ПОД
НОМЕРОМ

( )
Zn
2+

-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

( )

Zn
2+

-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10
4s
2

( )
Zn
2+

-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
8


40.
ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМА ЦИНКА ЗАПИСАНО ПОД
НОМЕРОМ

( )

Zn
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
8

( )
Zn
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

( )
Zn
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10


41.
ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМА СТРОНЦИЯ

ЗАПИСАНО

ПОД

НОМЕРОМ

( )
Sr
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
6

4d
1

( )

Sr
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
6

4d
2

( )

Sr
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
6

5s
2


42.
ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМА СЕЛЕНА ЗАПИСАНО ПОД
НОМЕРОМ

( )
Se
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
4

( )
Se
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
6

( )
Se
-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
2

5s
2


43.
ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР ЭЛЕМЕНТА, ИМЕЮЩЕГО

ВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЛОЙ 3s
2

3p
6

РАВЕН _____


44.
ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ ИОНА СТРОНЦИЯ

ЗАПИСАНО ПОД НОМЕРОМ

( )
Sr
2+

-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
6

4d
2

( )
Sr
2+

-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
6

4s
2

( )

Sr
2+

-

1s
2

2s
2

2p
6

3s
2

3p
6

3d
10

4s
2

4p
6



45.
ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР ЭЛЕМЕНТА, ИМЕЮЩЕГО

ВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЛОЙ 
5

5s
2

РАВЕН _____


46.
ЭЛЕМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ ВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЛОЙ

2s
2

2p
3

НАЗЫВАЕТСЯ _____


47.
ЭЛЕМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ ВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЛОЙ

3d
5

4s
2

НАЗЫВАЕТСЯ _____


53

48.
ЭЛЕМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ ВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЛОЙ

5s
2

НАЗЫВАЕТСЯ _____


49.
ИОН Со
3+

ИМЕЕТ ____ НЕСПАРЕННЫХ ЭЛЕКТРОНА


50.
ИЗ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ОРБИТАЛЕЙ

НЕВЕРНЫМИ
ЯВЛЯЮТСЯ:

[ ]
1s, 1p

[ ]
1s, 2p

[ ]
2s, 2p

[ ]

3s, 3f

[ ]
4s, 4d


51.
ЛЕГЧЕ ВСЕГО ОТДАЕТ ОДИН ЭЛЕКТРОН АТОМ,

ИМЕЮЩИЙ ЗАРЯД ЯДРА

( )

+11

( )
+12

( )

+13

( )
+14


52.
ЧИСЛО ЭЛЕКТРОНОВ У ЭЛЕМЕНТА IIА ГРУППЫ,

КОТОРЫЙ ЛЕГЧЕ ВСЕГО
ОТДАЕТ ОДИН ЭЛЕКТРОН ____


53.
ЭЛЕМЕНТ С ПОРЯДКОВЫМ НОМЕРОМ 11

ДОЛЖЕН ОБЛАДАТЬ СВОЙСТВАМИ, СХОДНЫМИ

( )

с ртутью

( )
с торием

( )

со свинцом

( )

с актинием


54.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГИДРОКСИДОВ IА ГРУППЫ

ПО МЕРЕ УВЕЛИЧЕНИЯ ПОРЯДКОВОГО НОМЕРА

( )
уменьшаются

( )
возрастают

( )
не изменяются

( )
уменьшаются, а затем возрастают


55.
КОНФИГУРАЦИЯ ОРБИТАЛЕЙ ВАЛЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ

ВИСМУТА СОВПАДАЕТ

[ ]

со свинцом

[ ]

с полонием

[ ]

с танталом

[ ]
с сурьмой

[ ]
с азотом

54

56.
ИЗ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ
ИОНОВ НАИМЕНЬШИЙ РАДИУС ИМЕЕТ:

( )
K
+

( )
Ca
2+

( )
Cl
-

( )
S
2
-


57.
В РЯДУ K
--
Ca
--
Sc
--
T РАДИУС АТОМОВ

( )
не изменяется

( )
уменьшается

( )
увеличивается


58.
ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

ВОЗРАСТАЕТ В РЯДУ:

а) S б) P

в) Cl г) S


59.
ПРИНЦИП ПАУЛИ:

( )
в атоме не может быть двух электронов, характеризующихся одинак
о
вым набором квантовых чисел;

( )
в пределах подуровня электроны заполняют максимальное количество
орбиталей.

( )
заполнение атомных

орбиталей происходит в последовательном во
з
растании суммы главного и орбитального квантового числа

( )
тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного
состояния системы и не зависит от промежуточных стадий процесса.


60.
ПРАВИЛО ГУНДА:

( )
в атоме не может быть двух электронов, характеризующихся одинак
о
вым набором квантовых чисел;

( )
в пределах подуровня электроны заполняют максимальное количество
орбиталей.

( )
заполнение атомных орбиталей происходит в последовательном во
з
растании
суммы главного и орбитального квантового числа

( )
тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного
состояния системы и не зависит от промежуточных стадий процесса.


61.
ПЕРВОЕ ПРАВИЛО КЛЕЧКОВСКОГО:

( )
в атоме не может быть двух элект
ронов, характеризующихся одинак
о
вым набором квантовых чисел;

( )
в пределах подуровня электроны заполняют максимальное количество
орбиталей.

( )
заполнение атомных орбиталей происходит в последовательном во
з
растании суммы главного и орбитального квантово
го числа

55

( )
тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного
состояния системы и не зависит от промежуточных стадий процесса.


62.
ГЛАВНОЕ КВАНТОВОЕ ЧИСЛО ЭЛЕМЕНТА, ИМЕЮЩЕГО

ВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЛОЙ 5s
2

РАВНО _____


63.
ГЛАВНОЕ КВАН
ТОВОЕ ЧИСЛО ЭЛЕМЕНТА, ИМЕЮЩЕГО

ВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЛОЙ 7s
2

РАВНО
_____________


64.
ГЛАВНОЕ КВАНТОВОЕ ЧИСЛО ЭЛЕМЕНТА, ИМЕЮЩЕГО


ВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СЛОЙ р
3

РАВНО _____


65.
АТОМНЫМ ОРБИТАЛЯМ СООТВЕТСТВУЕТ

ПОБОЧНОЕ (ОРБИТАЛЬНОЕ) КВАНТОВОЕ ЧИСЛО:

s


3

d

1

f

2

р

0


66.
ДЛЯ ПОСЛЕДНЕГО ЭЛЕКТ
РОНА В АТОМЕ С ВАЛЕН
ТНЫМ
ЭЛЕКТРОННЫМ СЛОЕМ
р
2

КВАНТОВЫМ ЧИСЛАМ
СООТВЕТСТВУЮТ:

главное кв.ч.


5

орбитальное кв.ч.

+1/2

магнитное кв.ч.

1

спиновое кв.ч.

2


67.
ДЛЯ ПОСЛЕДНЕГО ЭЛЕКТ
РОНА В АТОМЕ С ВАЛЕН
ТНЫМ

ЭЛЕКТРОННЫМ СЛОЕМ
3d
6
4s
2


КВАНТОВЫМ ЧИСЛАМ
СООТВЕТСТВУЮТ:

главное кв.ч.


-
1/2

орбитальное кв.ч.

-
2

магнитное кв.ч.

2

спиновое кв.ч.

3





56

68.
ДЛЯ ПОСЛЕДНЕГО ЭЛЕКТ
РОНА В АТОМЕ С ВАЛЕН
ТНЫМ
ЭЛЕКТРОННЫМ СЛОЕМ
5s
2

КВАНТОВЫМ ЧИСЛАМ
СООТВЕТСТВУЮТ:

спиновое кв.ч.


0

главное кв.ч.

0

орбитальное кв.ч.

5

магнитное кв.ч.

+1/2


69.
ДЛЯ ПОСЛЕДНЕГО ЭЛЕКТ
РОНА В АТОМЕ С ВАЛЕН
ТНЫМ

ЭЛЕКТРОННЫМ СЛОЕМ
4f
5

6s
2

КВАНТОВЫМ ЧИСЛАМ
СООТВЕТСТВУЮТ:

орбитальное кв.ч.


3

спиновое кв.ч.

+1/2


главное кв.ч.

1

магнитное кв.ч.

4


70.
ИОННАЯ СВЯЗЬ
-

( )
связь между атомами водорода одной молекулы и сильно электро
-
отрицательными элементами другой молекулы

( )
связь между атомами
,
электроотрицательности которых отличаются,
но незначительно

( )
связь, которую осуществляют относительно свободные электроны,
находящиеся между ионами металлов металлической решетки

( )
связь, которая образуется между атомами с
одинаковой электроотр
и
цательностью

( )
связь, которая возникает, когда одни атомы почти полностью отдают
валентные электроны, а другие присоединяют их


71.
КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ
-

( )
связь, которая возникает, когда одни атомы почти полностью отдают

валентные электроны, а другие присоединяют их

( )
связь, которая образуется между атомами с одинаковой электроотр
и
цательностью

( )
связь между атомами
,
электроотрицательности которых отличаются,
но незначительно

( )
связь между атомами водорода одной молекулы и сильно электро
-
отрицательными элементами другой молекулы

( )
связь, которую осуществляют относительно свободные электроны,
находящиеся между ионами металлов металлической решетки



57

72.
КОВАЛЕНТНАЯ

НЕПОЛЯ
РНАЯ

СВЯЗЬ
-

( )
связь, которая образуется между атомами с одинаковой электроотр
и
цательностью

( )
связь, которую осуществляют относительно свободные электроны,
находящиеся между ионами металлов металлической решетки

( )
связь между атомами
,
электроотр
ицательности которых отличаются,
но незначительно

( )
связь, которая возникает, когда одни атомы почти полностью отдают
валентные электроны, а другие присоединяют их

( )
связь между атомами водорода одной молекулы и сильно электро
-
отрицательными элем
ентами другой молекулы


73.
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
-

( )
связь, которая образуется между атомами с одинаковой электроотр
и
цательностью

( )
связь между атомами, электроотрицательности которых отличаются,
но незначительно

( )
связь между атомами водорода
одной молекулы и сильно электро
-
отрицательными элементами другой молекулы

( )
связь, которая возникает, когда одни атомы почти полностью отдают
валентные электроны, а другие присоединяют их

( )
связь, которую осуществляют относительно свободные электр
оны,
находящиеся между ионами металлов металлической решетки


74.
ВОДОРОДНАЯ

СВЯЗЬ
-

( )
связь, которая образуется между атомами с одинаковой электроотр
и
цательностью

( )
связь между атомами, электроотрицательности которых отличаются,
но незначительно

( )
связь, которая возникает, когда одни атомы почти полностью отдают
валентные электроны, а другие присоединяют их

( )
связь, которую осуществляют относительно свободные электроны,
находящиеся между ионами металлов металлической решетки

( )
связь ме
жду атомами водорода одной молекулы и сильно электро
-
отрицательными элементами другой молекулы


75.
ХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ ПО
ДОНОРНО
-
АКЦЕПТОРНОМУ
МЕХАНИЗМУ МОГУТ ОБРА
ЗОВЫВАТЬ

[ ]

N

[ ]
S

[ ]
Cs

[ ]
F

58

76.
ДОЛЯ КОВАЛЕНТНОЙ СВЯ
ЗИ МАКСИМАЛЬНА В ХЛО
РИДЕ


( )
гафния

( )
циркония

( )
курчатовия

( )
титана


77.
ДОЛЯ КОВАЛЕНТНОЙ СВЯ
ЗИ МАКСИМАЛЬНА В

( )
AlH
3

( )
H
2
S

( )
PH
3

( )

NaH


78.
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ НА
ИБОЛЕЕ ПОЛЯРНА В МО
ЛЕКУЛЕ

( )
S
iF
4


( )
BF
3

( )
KF

( )

F
2


79.
НАИБОЛЕЕ ИОННЫЙ ХАРА
КТЕР

СВЯЗИ ИМЕЕТ

МОЛЕКУЛА ХЛОРИДА ___
_____.

( )
цинка

( )
ртути

( )
магния

( )
бария


80.
ВАЛЕНТНЫЙ УГОЛ В МОЛ
ЕКУЛЕ ВОДЫ РАВЕН____
__
ГРАДУСА (ОВ)

( )
109,28

( )
104,5

( )

90

( )
120


81.
ПОЛЯРНЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ МОЛЕКУЛЫ:

[ ]
CF
4

[ ]
H
2
S

[ ]
O
2

[ ]

H
2

[ ]
H
2
O


82.
НЕПОЛЯРНЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ МОЛЕКУЛЫ:

[ ]

H
2

[ ]
O
2

59

[ ]
H
2
S

[ ]
CF
4

[ ]
H
2
O


83.
БОЛЬШЕ ВСЕГО ВЫРАЖЕНА ПОЛЯРНОСТЬ СВЯЗИ В
ВЕЩЕСТВЕ

( )
хлор

( )
фосфин

( )
сероводород

( )
хлороводород


84.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР СВОЙСТВ ЭЛЕМЕНТОВ
ВОЗРАСТАЕТ В РЯДУ:


Ba


Mg


Sr


Ca


85.
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР СВОЙСТВ ЭЛЕМЕНТОВ

УМЕНЬШАЕТСЯ В РЯДУ:


Sb


As


P


N


Bi


86.
КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ АТОМАМИ

ИМЕЕТ МЕСТО В ВЕЩЕСТВАХ

[ ]
Na
3
P

[ ]
H
2
S

[ ]

SO
2

[ ]
CaО

[ ]
PCl
5


87.
ИОННАЯ
СВЯЗЬ МЕЖДУ АТОМАМИ ИМЕЕТ МЕСТО В
ВЕЩЕСТВАХ:

[ ]
Na
3
P

[ ]
H
2
S

[ ]
Ca
О

[ ]

SO
2

[ ]
PCl
5

60

88.
ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ НАИБОЛЬШУЮ ТЕНДЕНЦИЮ

К
ОБРАЗОВАНИЮ КОВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ ПРОЯВЛЯЕТ:

( )
натрий

( )
рубидий

( )
цезий

( )

литий

( )
франций

( )
калий


89.

ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ НАИБОЛЬШУЮ ТЕНДЕНЦИЮ К
ОБРАЗОВАНИЮ ИОННЫХ СВЯЗЕЙ ПРОЯВЛЯЕТ:

( )
рубидий

( )
франций

( )

литий

( )
калий

( )
натрий

( )
цезий


90.
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В Б
РОМИДЕ КАЛИЯ

( )
водородная

( )
ковалентная полярная

( )
ионная

( )
ковалентная неполярная


91.
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ МЕЖ
ДУ АТОМАМИ ЭЛЕМЕНТОВ

С
ПОРЯДКОВЫМИ НОМЕРАМИ

8 И 1

( )
ионная

( )
водородная

( )
ковалентная полярная

( )
ковалентная неполярная


92.
ДЛИНА СВЯЗИ В МОЛЕКУ
ЛАХ: H
2
T
e
, H
2
S
e
, H
2
S

( )
не изменяется

( )
уве
личивается

( )
уменьшается

( )
сначала уменьшается, затем растет


93.
СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ФО
СФОРА В СОЕДИНЕНИИ
H
3
PO
4

РАВНА

( )
+5

( )
+1

( )

3

( )
+3

61

94.
ЖЕЛЕЗО ИМЕЕТ СТЕПЕНЬ

ОКИСЛЕНИЯ +3 В СОЕ
ДИНЕНИИ

( )
Fe
2
(
SO
4
)
3

( )
K
2
FeO
4

( )
FeCI
2

( )
Fe
(
NO
3
)
2


95.
СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ М
ОЛИБДЕНА В СОЕДИНЕНИ
И N
a
2
M
o
O
4

( )

4

( )
+6

( )
-
6

( )
+4


96.
АЛЛОТРОПИЯ ОБУСЛОВЛЕ
НА

( )
большим числом химических элементов

( )
многообразием неорганических веществ

( )
различным порядком соединения атомов в
молекулах и кристаллах

( )
различной массой атомов элементов, образующих вещество


97.
АЛЛОТРОПНЫЕ МОДИФИК
АЦИИ ИМЕЮТСЯ У

( )
S, SI, C
l

( )
S, P, A
r

( )
C
l
, N, O

( )
O, C, P


98.
ЧАСТИЦЕЙ, КОТОРАЯ МО
ЖЕТ ЯВЛЯТЬСЯ ДОНОРОМ


ЭЛЕКТРОННОЙ
ПАРЫ, ЯВЛЯЕТСЯ


( )
BH
3

( )
NH
3

( )
CH
4

( )
CaH
2


9
9
.
СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ
СЕРЫ

В СОЕДИНЕНИИ H
2
S
O
4

РАВНА

( )
+
6

( )
+
4

( )

2

( )
+
2


100.

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ
АЗОТА

В СОЕДИНЕНИИ
H
N
O
2


РАВНА

( )
+
5

( )
+
3

( )

3

( )
+
4

62

Правильные ответы:


Вопрос

Ответ

Вопрос

Ответ

1.

1

23.

18

2.

2

24.

4

3.

1

25.

1

4.

3

26.

3

5.

3

27.

1;5

6.

1

28.

1

7.

2

29.

2

8.

3

30.

1

9.

3

31.

1

10.

1

32.

1

11.

4

33.

4

12.

2

34.

2

13.

иттербий

35.

1

14.

хром

36.

2

15.

3

37.

3

16.

1

38.

1

17.

3

39.

1

18.

4

40.

2

19.

2

41.

3

20.

3

42.

1

21.

1

43.

18

22.

3



44.

3

79.

4

45.

43

80.

2

46.

азот

81.

2;5

47.

марганец

82.

1;2;4

48.

стронций

83.

4

49.

6

84.

2;4;3;1

50.

1;4

85.

4;3;2;1;5

51.

1

86.

2;3;5

52.

88

87.

1;3

53.

3

88.

4

54.

2

89.

2

55.

4;5

90.

3

56.

3

91.

3

57.

3

92.

2

63

58.

1;4;2;3

93.

1

59.

1

94.

1

60.

2

95.

2

61.

3

96.

3

62.

5

97.

4

63.

7

98.

2

64.

4

99
.

1

65.

1
-
4;2
-
3;3
-
1;4
-
2

100.

2

66.

1
-
4;2
-
3;3
-
1;4
-
2



67.

1
-
4;2
-
3;3
-
2;4
-
1



68.

1
-
4;2
-
3;3
-
2;4
-
1



69.

1
-
1;2
-
2;3
-
4;4
-
3



70.

5



71.

3



72.

1



73.

5



74.

5



75.

1;2;4



76.

4



77.

3



78.

3




РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА


Основная:

1. Коровин Н.В. Общая химия: Учебник для вузов.
М.: Высшая
школа, 1998.
-
558 с.

. Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Высшая школа, .

3. Васильев В.П. Сборник вопросов, упражнений и задач.
-

М., 3.

. Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач
и упражнений по общей химии.
-

М.:

Высшая школа, 1991.
-

88с.


Дополнительная:

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая шк
о
ла, 1998.
-
7 3с.

. Князев Д.А., Смарыгин С.Н. Неорганическая химия. М.: Дрофа, .

3. Кульман А.Г. Общая химия. М.: Колос, 1979.
-

5 8с.

. Степин
Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. М.: Высшая
школа 199
.

5. Гольдбрайх З.Е., Маслов Е.И. Сборник задач и упражнений по
химии.
-

М.: Высшая школа, 1997.

64

ПРИЛОЖЕНИ
Я


1. Назва
ния важнейших кислот и их солей


Кислота

Название

кислоты

соли

1

2

3

HAlO
2

Метаалюминиевая

Метаалюминат

HAsO
3

Метамышьяковая

Метаарсенат

H
3
AsO
4

Ортомышьяковая

Ортоарсенат

HAsO
2

Метамышьяковистая

Метаарсенит

H
3
AsO
3

Ортомышьяковистая

Ортоарсенит

HBO
2

Метаборная

Метаборат

H
3
BO
3

Ортоборная

Ортоборат

H
2
B
4
O
7

Четырехборная

Тетраборат

HBr

Бромоводородная

Бромид

HOBr

Бромноватистая

Гипобромит

HBrO
3

Бромноватая

Бромат

HCOOH

Муравьиная

Формиат

CH
3
COOH

Уксусная

Ацетат

HCN

Циановодородная

Цианид

H
2
CO
3

Угольная

Карбонат

H
2
C
2
O
4

Щавелевая

Оксалат

HCl

Хлороводородная

Хлорид

HOCl

Хлорноватистая

Гипохлорит

HClO
2

Хлористая

Хлорит

HClO
3

Хлорноватая

Хлорат

HClO
4

Хлорная

Перхлорат

HCrO
2

Метахромистая

Метахромит

H
2
CrO
4

Хромовая

Хромат

H
2
Cr
2
O
7

Двухромовая

Дихромат

HI

Йодоводородная

Йодид

HOI

Йодноватистая

Гипойодит

HIO
3

Йодноватая

Йодат

HIO
4

Йодная

Перйодат

HMnO
4

Марганцовая

Перманганат

H
2
MnO
4

Марганцовистая

Манганат

H
2
MoO
4

Молибденовая

Молибдат

HN
3

Азотистоводородная

Азид

HNO
2

Азотистая

Нитрит

HNO
3

Азотная

Нитрат

HPO
3

Метафосфорная

Метафосфат

H
3
PO
4

Ортофосфорная

Ортофосфат

H
4
P
2
O
7

Пирофосфорная

Пирофосфат

H
3
PO
3

Фосфористая

Фосфит

H
3
PO
2

Фосфорноватистая

Гипофосфит

H
2
S

Сероводородная

Сульфид

HSCN

Роданистоводородная

Роданид

H
2
SO
3

Сернистая

Сульфит

H
2
SO
4

Серная

Сульфат

65

H
2
S
2
O
3

Тиосерная

Тиосульфат

H
2
S
2
O
7

Пиросерная

Пиросульфат

H
2
S
2
O
8

Пероксодвусерная

Пероксодисульфат

H
2
Se

Селеноводородная

Селенид

H
2
SeO
3

Селенистая

Селенит

H
2
SeO
4

Селеновая

Селенат

H
2
SiO
3

Кремниевая

Силикат

HVO
3

Ванадиевая

Ванадат

H
2
WO
4

Вольфрамовая

Вольфрамат


. Округлённые значения относительных атомных

масс некоторых химических элементов.


Элемент

Символ

А
r

Элемент

Символ

А
r

Азот

N

14

Медь

Cu

64

Алюминий

Al

27

Молибден

Mo

96

Аргон

Ar

40

Мышьяк

As

75

Барий

Ba

137

Натрий

Na

23

Бериллий

Be

9

Неон

Ne

20

Бор

B

11

Никель

Ni

59

Бром

Br

80

Ниобий

Nb

93

Ванадий

V

51

Олово

Sn

119

Висмут

Bi

209

Платина

Pt

195

Водород

H

1

Ртуть

Hg

201

Вольфрам

W

184

Рубидий

Rb

85,5

Галлий

Ga

70

Свинец

Pb

207

Гафний

Hf

178,5

Селен

Se

79

Гелий

He

4

Сера

S

32

Германий

Ge

73

Серебро

Ag

108

Железо

Fe

56

Скандий

Sc

45

Золото

Au

197

Стронций

Sr

88

Индий

In

115

Сурьма

Sb

122

Йод

I

127

Таллий

Tl

204

Иттрий

Y

89

Тантал

Ta

181

Кадмий

Cd

112

Теллур

Te

128

Калий

K

39

Титан

Ti

48

Кальций

Ca

40

Углерод

C

12

Кислород

O

16

Уран

U

238

Кобальт

Co

59

Фосфор

P

31

Кремний

Si

28

Фтор

F

19

Криптон

Kr

84

Хлор

Cl

35,5

Ксенон

Xe

131

Хром

Cr

52

Лантан

La

139

Цезий

Cs

133

Литий

Li

7

Церий

Се

140

Магний

Mg

24

Цинк

Zn

65

Марганец

Mn

55

Цирконий

Zr

91

66

3.
Физические величины,

используемые при решении задач


Наименование

величины

Единицы измерения

Обозначение

Количество вещества

моль

υ

(ню)

или
n

Масса вещества

мг, г, кг

m

Молярная масса

г/моль, кг/моль

M

Молярный объём

л/моль, м
3
/моль

V
M

Объём вещества, раствора

л, м
3
, мл

V

Плотность вещества,


раствора

г/мл, г/см
3
, кг/м
3

ρ (ро)

Относительная атомная
масса

безразмерная

Ar

Относительная


молекулярная масса

безразмерная

Mr

Массовая доля растворе
н
ного вещества, элемента в
соединении

безразмерная или %

ω

(
омега
)

Выход
вещества

безразмерная или %

η
(эта)

Объёмная доля газа в смеси

безразмерная или %

φ

(фи)

Постоянная Авогадро

N
A
, моль
-
1

, ∙1
23

Универсальная газовая
постоянная

R,
Дж/моль∙К

8,314

Стандартный молярный
объём идеального газа
при н.у. (
0
С, 1 атм)

м
3
/моль

, ∙1
-
3

Нормальное атмоферное
давление

P,
Па

101325














67

4
.
Греческий алфавит


Α, Į

В,
β

Г,
γ

Δ,


Ε, ε

Ζ,


Η, η

Ĭ,


J
,


К,


Λ, λ

Μ, μ

альфа

бета

гамма

дэльта

эпсилон

дзета

эта

тэта

йота

каппа

ламбда

ми

Ν, ν

Ξ,


О, о

П,


Ρ, ρ

Σ, σ

Т,
τ


,
υ

ĭ, φ

Χ, χ

Ψ, ψ

Ω, ω

ню

кси

омикрон

пи

ρο

сигма

тау

ипсилон

фи

хи

пси

омега





5.
Латинский алфавит


A, a

B, b

C, c

D, d

E, e

F, f

G, g

H, h

I, i

J, j

K, k

L, l

M, m

а

бэ

цэ

дэ

е

эф

жэ

аш

и

жи

ка

эль

эм

N,
n

O, o

P, p

Q, q

R, r

S, s

T, t

U, u

V,

v

W,w

X, x

Y, y

Z, z

эн

о

пэ

ку

эр

эс

тэ

у

вэ

дубль
-
вэ

икс

игрек

зэт












68






Учебное издание



Чекин Геннадий Владимирович

Мартынова Е
лена

В
ладимировна

Талызина Татьяна Леонидовна

Талызин Виктор Васильевич








Основные законы и понятия химии.

Строение вещества



Издание второе






Редактор Лебедева Е.М.




Подписано к печати
0
4
.0
9
.201
4

г. Формат х8
1
/
16.

Бумага офсетная. Усл. п. л.
3,95
. Тираж

1
50

экз. Изд. №
357
.

Издательство Брянской государственной сельскохозяйственной а
кадемии

33 5 Брянская обл., Выгоничский район, с. Кокино, Брянская ГСХА




Приложенные файлы

  • pdf 18259027
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий