- •Химия как раздел естествознания.
- •Значение химии для народного хозяйства. Понятие о материи и веществе.
- •Основное содержание атомно-молекулярного учения. Простое вещество и химический элемент.
- •Атом. Молекула. Ион.
- •Законы стехиометрии. Закон сохранения массы веществ.
- •Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ.
- •Ядерная модель строения атома. Квантово-механические представления о строении атома.
- •Квантовые числа.
- •Формы электронных облаков. Атомная электронная орбиталь.
- •Энергия связи. Дефект массы.
- •Периодический закон. Порядковый номер элемента.
- •«Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов».
- •Размеры атомов и ионов. Энергия ионизации.
- •Сродство к электрону. Электроотрицательность.
- •Типы химической связи.
- •Метод валентных связей.
- •Гибридизация атомных электронных орбиталей.
- •1877 Году Людвиг Больцман установил связь энтропии с вероятностью данного состояния. Позднее эту связь представил в виде формулы Макс Планк:
- •Основные понятия термохимии.
- •Термодинамические функции: внутренняя энергия, энтальпия.
- •Энергия Гиббса. Направленность химических процессов.
- •Скорость химических реакций в гетерогенных и гомогенных системах.
- •Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.
- •Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ и температуры.
- •Энергия активации. Активированный комплекс.
- •Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ.
- •Факторы, определяющие направление протекания химических реакций.
- •Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.
- •Закон распределения. Экстракция.
- •Экстракция растворителем
- •Осмос. Закон Вант-Гоффа.
- •Давление пара растворов. Закон Рауля.
- •Составление уравнений окислительно-востановительных реакций.
- •Электрохимические процессы. Гальванический элемент Якоби-Даниэля.
- •Электронные потенциалы. Уравнение Нернста. Стандартный электродный потенциал.
- •Водородный электрод. Измерение электродных потенциалов.
- •Электролиз. Реакции на катоде и аноде при электролизе.
- •Законы Фарадея. Применение электролиза.
- •1.2. По механизму реакций взаимодействия металла со средой (химическая и электрохимическая коррозия).
- •1.3. По типу коррозионной среды
- •1.4.По характеру дополнительных воздействий
Размеры атомов и ионов. Энергия ионизации.
Отмечаются следующие очевидные или не противоречащие периодическому изменению соотношения между зарядом ядра и электронным строением атома закономерности:
• Радиусы атомов возрастают с ростом номера периода, но начиная с четвертого периода это возрастание слабое.
• В рядах s- и p-элементов радиусы уменьшаются от щелочных металлов к галогенам. Это сокращение атомных размеров невелико и гораздо меньше, чемполагается в других известных системах. • Радиусы атомов галогенов больше радиусов ионов следующих за ними щелочных металлов, а разница в размерах атомов и анионов галогенов возрастает от фтора к йоду. Радиусы ионов щелочных и щелочно-земельных металлов меньше атомных радиусов в среднем на 70 пм, радиусы анионов больше на 10—40 пм. Радиус щелочно-земельного иона лишь немного меньше радиуса иона щелочного металла из того же ряда и замет но больше радиуса иона щелочного металла из предыдущего ряда.
• Радиусы атомов d-элементов в четвертом периоде заметно ниже, чем р-элементов в том же и третьем периодах. Это вполне соответствует заполнению электронами внутренней подоболочки при возрастании заряда ядра. Более того, полученные радиусы служат индикатором осуществления химической связи в молекулах переходных элементов путем перекрывания внутренних d-орбиталей, оставляя неподеленной внешнюю пару s-электронов.
Энергия ионизации — разновидность энергии связи или, как её иногда называют, первый ионизационный потенциал (I1), представляет собой наименьшую энергию, необходимую для удаления электрона от свободного атома в его низшем энергетическом (основном) состоянии на бесконечность.
Энергия ионизации является одной из главных характеристик атома, от которой в значительной степени зависят природа и прочность образуемых атомом химических связей. От энергии ионизации атома существенно зависят также восстановительные свойства соответствующего простого вещества.
Для многоэлектронного атома существуют также понятия второго, третьего и т. д. ионизационных потенциалов, представляющих собой энергию удаления электрона от его свободных невозбуждённых катионов с зарядами +1, +2 и т. д. Эти ионизационные потенциалы, как правило, менее важны для характеристики химического элемента.
Энергия ионизации всегда имеет эндоэнергетическое значение (это понятно, так как чтобы оторвать электрон от атома, требуется приложить энергию, самопроизвольно это произойти не может).
На энергию ионизации атома наиболее существенное влияние оказывают следующие факторы:
*эффективный заряд ядра, являющийся функцией числа электронов в атоме, экранирующих ядро и расположенных на более глубоко лежащих внутренних орбиталях;
*радиальное расстояние от ядра до максимума зарядовой плотности наружного, наиболее слабо связанного с атомом и покидающего его при ионизации, электрона;
*мера проникающей способности этого электрона;
*межэлектронное отталкивание среди наружных (валентных) электронов.
На энергию ионизации оказывают влияние также и менее значительные факторы, такие, как квантовомеханическое обменное взаимодействие, спиновая и зарядовая корреляция и др.