- •Химия Учебное наглядное пособие
- •Содержание
- •Раздел 1. Основные понятия и законы химии
- •1.1. Атомно-молекулярное учение
- •1.2. Законы химии
- •Закон сохранения массы вещества
- •Способы выражения количества вещества эквивалентов
- •Раздел 2. Классификация неорганических веществ
- •2.1.Оксиды
- •Химические свойства оксидов
- •2.2. Гидроксиды металлов
- •Химические свойства гидроксидов
- •Доказательство амфотерности
- •2.3. Кислоты
- •2.4. Соли
- •Средние кислые основные
- •Получение солей
- •2.5. Комплексные соединения
- •Раздел 3. Растворы
- •3.1. Способы выражения концентрации растворов
- •3.2. Растворы неэлектролитов
- •3.3. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация
- •3.4. Ионно-молекулярные уравнения реакций
- •3.5. Гидролиз
- •Раздел 4. Элекрохимические системы
- •Законы Фарадея
- •4.1. Степень окисления
- •4.2. Окислительно-восстановительные реакции (овр)
- •Направление овр
- •4.3. Гальванический элемент Даниэля-Якоби
- •4.4. Электродвижущая сила (эдс)
- •Стандартный водородный электрод
- •4.5. Электролиз
- •Электролиз с инертным анодом
- •Электролиз с растворимым анодом
- •4.6. Коррозия и защита металлов от коррозии
- •Защита металлов от коррозии
- •Раздел 5. Периодический закон д.И.Менделеева
- •5.1. Строение атома
- •Состав ядра
- •5.2. Модель состояния электрона в атоме Квантовые числа
- •Возможные значения квантовых чисел
- •5.3.Основные положения строения электронных оболочек атома
- •Ряд последовательного заполнения электронами орбиталей
- •Раздел 6. Химическая связь
- •Раздел 7. Химическая кинетика и равновесие
- •Раздел 8. Химическая термодинамика
- •8.1. Параметры состояния системы
- •8.2. Закон Гесса
- •Раздел 9. Химия элементов
- •Углерод c
- •Физические свойства аллотропных модификаций c
- •Химические свойства с
- •Соединения с
- •Кремний Si
- •Соединения Si
- •Соединения n
- •Соли аммония
- •Особые химические свойства
- •Разложение нитратов: фосфор p
- •Соединения р
- •Халькогены
- •Кислород
- •Соединения s
- •Галогены f, Cl, Br, I хлор Cl2
- •Соединения Cl
- •Подгруппа хрома
- •Хром Cr
- •Подгруппа железа
- •Железо Fe
- •Раздел 10. Органическая химия
- •10.1.Углеводороды Предельные углеводороды. Алканы
- •Непредельные углеводороды. Алкены
- •Диеновые углеводороды
- •Ароматические углеводороды. Ряд бензола. Арены
- •Нефть и ее переработка
- •10.2. Кислородсодержащие органические соединения Спирты
- •Альдегиды
- •Формальдегид
- •Ацетальдегид
- •Поликонденсация
- •Кетоны r – c – r
- •Карбоновые кислоты
- •Определение строения веществ
- •11.1. Методы качественного анализа (реакции обнаружения) Окрашивание пламени (предварительная проба)
- •Реакции осаждения
- •Реакции с выделением газа
- •Качественный элементный анализ
- •Цветные реакции
- •Обнаружения газов
- •Реакции обнаружения органических соединений
- •Индентификация синтетических материалов
- •11.2. Методы количественного анализа Титриметрический анализ (объемный анализ)
- •Кондуктометрическое титрование
- •Потенциометрия
- •Окислительно-восстановительное титрование
- •Комплексонометрия
- •Осадительное титрование
- •Аргентометрия
- •Гравиметрия
- •11.3. Спектроскопические методы анализа
- •Ультрафиолетовая спектроскопия и абсорбционная спектроскопия в видимой области
- •Характерные инфракрасные полосы поглощения
- •Спектроскопия ядерного магнитного резонанса
- •11.4. Дифрактометрический метод анализа
- •Дифракция рентгеновых лучей для определения типа кристаллической решетки
- •Дифракция рентгеновых лучей для определения электронной плотности
- •Раздел 12. Химия окружающей среды Глобальные аспекты
- •Загрязнение окружающей среды
- •Охрана окружающей среды
- •Атмосфера как область окружающей среды
- •Загрязнение воздуха
- •Влияние вредных веществ на окружающую среду
- •Методы очистки воздуха
- •Гидросфера как область окружающей среды
- •Вредные примеси питьевой воды
- •Жёсткость воды
- •Сточные воды
- •Вредные вещества в сточных водах
- •Поступления сточных вод
- •Литосфера как область окружающей среды
- •Удобрения
- •Загрязнение стойкими биоцидами
- •Заражение ядовитыми тяжелыми металлами
- •Методы санации зараженных почв
- •Отходы в окружающей среде
- •Вторичное использование
- •Продовольствие и питание
- •Углеводы в качестве пищевого продукта
- •Жиры в качестве пищевого продукта
- •Протеины как продукт питания
- •Витамины
- •Минеральные вещества
- •Микроэлементы
- •Пищевые добавки
- •Консерванты
- •Раздел 13. Коллоидная химия
- •Адсорбция, ее виды
- •Дисперсные системы
- •Коллоидные растворы
- •Строение коллоидных частиц
- •Приложение а Физико-химические постоянные
- •Групповые названия химических элементов
- •Растворимость веществ в воде при температуре 25 °с
- •Эбуллиоскопические (Кэ) и криоскопические (Ккр) константы некоторых растворителей
- •Произведения растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 25 °с
- •Возможные степени окисления элементов
- •Электронное строение атомов в основном состоянии
- •Стандартные термодинамические функции образования
- •Нормальные (стандартные) окислительно-восстановительные потенциалы е0 в водных растворах при 25 0с по отношению к нормальному водородному электроду
- •Рыбалкин Евгений Михайлович Ковалик Ольга Юрьевна химия
- •654007, Г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42
8.2. Закон Гесса
Тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса. |
Следствие: тепловой эффект реакции равен сумме теплот (энтальпий) образования продуктов за вычетом суммы теплот (энтальпий) образования исходных веществ с учётом стехиометрических коэффициентов.
|
Например, для реакции: aA + bB = cC + dD тепловой эффект равен
ΔrH0298
= [cΔfH0298(C)
+ dΔfH0298(D)]
– [aΔfH0298(A)
+ bΔfH0298(B)] |
Термохимия – раздел химии, посвященный количественному изучению тепловых эффектов реакций. |
Термохимические уравнения – химические уравнения реакций, в которых указано изменение энтальпии. |
Например, СО(г) + 0,5О2(г) = СО2(г), ΔrH0298 = –283,0 кДж При записи термохимических уравнений указывается агрегатное состояние веществ, а также допускается запись дробных коэффициентов. |
Энтропия (S) – понятие, характеризующие возможные состояния вещества. Любому макросостоянию вещества отвечает большое разнообразие микросостояний. Это обусловлено тем, что частицы вещества – ионы, атомы, молекулы совершают непрерывные колебательные движения, переходя каждый раз из одного микросостояния в другое. Чем больше отдельных микросостояний, тем больше беспорядок системы. Мерой беспорядочности и является энтропия:
S
= R·ln(W) где R – газовая постоянная; W – вероятность макросостояния. |
Энтропию относят к 1 моль вещества и обозначают в стандартных условиях – S0298. Энтропия веществ измеряется в Дж/моль·К. |
Энтропия реакции ΔrS0 равна разности между суммой энтропий продуктов реакции и суммой энтропий исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов.
Например, для реакции: aA + bB = cC + dD
ΔrS0298
= [cS0298(C)
+ dS0298(D)]
– [aS0298(A)
+ bS0298(B)] |
Химическое сродство или движущая сила химической реакции определяется изменением свободной энергии системы, т.е. энергией Гиббса ΔrG, а в стандартных условиях – стандартной энергией Гиббса ΔrG0298. При вычислении стандартных изменений энергии Гиббса реакций используют стандартные энергии Гиббса образования веществ ΔfG0298. |
Например, для реакции: aA + bB = cC + dD
ΔrG0298
= [cΔfG0298(C)
+ dΔfG0298(D)]
– [aΔfG0298(A)
+ bΔfG0298(B)]
|
Энергия Гиббса образования ΔfG0298 соединения измеряется в кДж/моль, а энергия Гиббса реакции ΔrG0298 в кДж. |
Э
ΔrG0298
= ΔrН0298–
Т·ΔrS0298
где Т – абсолютная температура. |
Возможность протекания реакции |
При постоянных значениях давления (Р), температуры (Т) в стандартных условиях самопроизвольно протекают такие реакции, для которых ΔrG0298 < 0. Чем меньше алгебраическая сумма ΔrG0298 реакции, тем больше ее движущая сила. В ходе реакции ΔrG0298 увеличивается и при ΔrG0298 = 0 в системе устанавливается состояние равновесия. Если ΔrG0298 > 0, то реакция не может идти без затрат энергии извне, а при ΔrG0298 >> 0 реакция термодинамически невозможна. |
Термодинамические функции образования простых веществ и элементов ΔfG0298 и ΔfH0298 в стандартных состояниях равны нулю. |
Значения стандартной энергии Гиббса образования соединений ΔfG0298, энтальпии образования соединений ΔfH0298 и энтропии простых веществ и соединений стандартны и приведены в таблице в Приложении К. |