Вопрос 46.

Распространенность хим элементов. Основные законы химии. Химическая связь и структура хим соединений.

Распространенность хим элементов.

Природа щедро разбросала свои материальные ресурсы по нашей планете. Но если сравнить их с наиболее часто употребляемыми материалами, то нетрудно заметить между ними некую обратную зависимость: чаще всего человек использует те вещества, запасы сырья которых ограничены, и наоборот, крайне слабо использует такие химические элементы и их соединения, сырьевые ресурсы которых почти безграничны. В самом деле, 98,б% массы физически доступного слоя Земли составляют всего восемь химических элементов. Среди этих восьми элементов железа почти в два раза меньше, чем алюминия. Между тем более 95% всех металлических изделий, конструкций самых разнообразных машин и механизмов, транспортных путей производятся из железорудного сырья. Ясно, что такая практика расточительна с точки зрения как исчерпания ресурсов железа, так и энергетических затрат на первичную обработку железорудного сырья.

Химическая связь.

Химические связи и многообразие химических систем

Н.С. Курнаков в результате точнейших физико-химических исследований соединений, состоящих из двух металлов, установил образование настоящих индивидуальных соединений переменного состава и нашел границы их однородности. Химические соединения переменного состава он назвал бертоллидами, а постоянного состава- дальтонидами . Суть проблемы химических соединений состоит не столько в постоянстве(непостоянстве) химического состава, сколько в физической природе химических связей, объединяющих атомы в единую квантово-механическую систему- молекулу. Химические связи – это взаимодействие, удерживающее вместе два или несколько атомов, ионов, молекул или любую более или менее устойчивую группу атомов ли молекул. Типы: ионная, ковалентная, металлическая, водородная.

Основные законы химии:

1. Закон сохранения массы (Ломоносов, Лавуазье): суммарная масса веществ, участвующих в реакции остается неизменной.

2. Закон сохранения числа атомов: суммарное количество атомов каждого элемента в обеих частях уравнения химических реакций одинаково.

3. Закон постоянства состава (Пруст): Каждое химическое соединение имеет вполне определенный и постоянный состав и не зависит от способа его получения.

Вопрос 47.

Катализ. Перспективные химические процессы. Синтетические материалы, традиционные материалы с новыми свойствами и перспективные материалы.

Катализ – возбуждение химической реакции или изменение ее скорости небольшими добавками катализаторов, которые могут ускорить реакцию во многие миллионы раз. Сам катализатор в химическом процессе не расходуется, т.е. выполняет функцию постоянно и сильно действующего симулятора.

Химическим процессом можно управлять, не только ускоряя, но и замедляя его. Это делают ингибиторы (антикатализаторы) – вещества, замедляющие или вовсе прекращающие химическую реакцию.

Типы катализа: гомогенный (катализатор и реагирующая система находятся в одинаковой фазе, жидкой или газообразной); гетерогенный (катализатор и система находятся в разных фазовых состояниях); автокатализ (катализатором служит один из продуктов реакции); ферментативный (происходящий в живых организмах, где катализаторы – особые белки – ферменты. Дополнительное каталитическое действие может оказать свет (фотокатализ) и электрические поля (электрокатализ).