Теория строения химических соединений.

Билет № 1.

Атомно-молекулярная теория.

Все химические вещества состоят из молекул.

Основные понятия.

Атом – наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все его химические и физические свойства.

Молекула – наименьшая частица индивидуального вещества, которая обладает его химическими свойствами и могут состоять из атомов.

Химический элемент – определяет вид атомов, характеризующийся одинаковым зарядом ядра.

Простые и сложные вещества.

Простыми называются вещества, молекулы которых состоят из одинаковых атомов (О₂,О₃,Н₂,N₂).

Сложными называются вещества, если их молекулы состоят из разных атомов (H₂SO₄,H₂O,HNO₃).

Явление аллотропии.

Аллотропия – способность химических элементов образовывать несколько простых веществ. Аллотропные модификации О₂,О₃.

Молекулярная масса.

Сумма масс атомов, входящих в состав данной молекулы. Выражается в атомных единицах массы (а.е. м.).

1 а.е.м.= 1/12 массы атома нуклида ¹²С = 1,66*10^-27 кг.

Моль.

Моль – количество вещества системы, которая содержит столько структурных элементов, сколько атомов содержится в 12 атомах ¹²С.

Молярная масса.

Молярная масса(М) – масса одного моля вещества. Один моль любого вещества содержит число структурных единиц = 6*10²³.

Стехиометрические законы.

Стехиометрические законы – законы устанавливающие количественные соотношения элементов в химических соединениях и коэффициент в уравнениях химических реакциях.

Закон эквивалентов – массы реагирующих веществ пропорциональны их эквиваленту

Закон эквивалентов – массы вступающие в реакцию веществ пропорциональны их эквивалентным массам

Эквивалент(фактор эквивалентности f) – реальная или условная частица вещества, которая соединяется с 1 молем атома Н или может замещать 1 моль атома Н в химических реакциях.

Эквивалентная масса вещества –

М_э= f*M

Закон постоянства состава химических соединений -

Газовые законы.

Закон объемных отношений:

Закон Авогадро: В равных V различных газов при одинаковых внешних условиях содержится одинаковое число молекул.

Периодический закон.

Периодический закон:

Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов и от порядкового номера элемента.

Теория строения химических соединений.

Свойства молекулы определяются природой количеством состояний ее атомов, а так же порядка их расположения или строением молекулы.

 

Билет № 2.

Бинарные соединения, их основные типы.

Большинство двухэлементных соединений (кроме основных, амфотерных и кислотных оксидов) и многоэлементных соединений (кроме гидроксидов и солей) часто относят к бинарным соединениям. Примеры: H2O, H2S, KBr, N2O, NH3, CaC2, SiH4, H2O2, NaCl, Mg3N2 и другие.Бинарные соединения синтезируют из простых веществ или иными способами:

N₂ + 3H₂ 2NH₃

Ca + 2C = CaC₂

2Na + Cl₂ = 2NaCl

2Al + 3I₂ = 2AlI₃

Типы: Фото № 1

Степень окисления.

Степень окисления - это условный заряд атомов химического элемента в соединении, вычисленный из предположения, что соединения состоят только из ионов.

Степени окисления могут иметь положительное, отрицательное или нулевое значение, причём знак ставится перед числом:-1, -2, +3, в отличии от заряда иона, где знак ставится после числа.

В молекулах алгебраическая сумма степеней окисления элементов с учётом числа их атомов равна 0.

Состав бинарных соединений.

В состав бинарного соединения могут входить любые элементы (кроме гелия и неона). Но часто один из этих элементов – кислород, водород или один из галогенов (фтор, хлор, бром или йод). Такие вещества называются кислородными соединениями, водородными соединениями или галогенидами.

Свойства амфотерности.

Амфотерность - способность некоторых соединений проявлять в зависимости от условий как кислотные, так и основные свойства.

Билет № 3.

Постулаты Бора.

1. Электрон может вращаться вокруг ядра не по произвольным, а только по строгоопределенным круговым орбиталям – стационарным.

2. Двигаясь по стационарной орбите электрон не излучает энергии.

3. Излучение энергии происходит при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую, при этом поглощается или испускается квант энергии, при чем ϫЕ_кв=hυ=Е₂-Е₁

Квантово-механическая модель атома.

Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов и окружено отрицательно заряженными электронами.

Волновая функция.

Волновая функция соответствует амплитуде волнового процесса.

Уравнение Шредингера.

где x — расстояние, h — постоянная Планка, а m, E и U — соответственно масса, полная энергия и потенциальная энергия частицы.

Принцип неопределенности.

- физический закон, который утверждает, что нельзя одновременно точно измерить координаты и импульс микроскопического объекта, т.к. процесс измерения нарушает равновесие системы. Произведение этих двух неопределенностей всегда больше постоянной планка. Этот принцип был впервые сформулирован Вернером Гейзенбергом.

Атомная орбиталь.

Атомная орбиталь – пространство вокруг ядра, где наибольшая вероятность обнаружить электрон. АО имеют разные размеры и формы. Чем меньше размер орбитали, тем ближе находится электрон к ядру, тем сильнее он к нему притягивается.

Квантовые числа.

Квантовые числа - энергетические параметры, определяющие состояние электрона и тип атомной орбитали, на которой он находится.

Орбитальное или побочное квантовое число(L) – отвечает за форму электронного облака.

Магнитное квантовое число(м) – определяет ориентацию в пространстве.

Спиновое квантовое число(S) - определяет величину спина квантовой системы.

Билет № 4.

Периодический закон.

Периодический закон:

Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов и от порядкового номера элемента.

Энергия ионизации.

Энергия ионизации – энергия которая необходима для отрыва электрона от атома. Чем ниже энергия ионизации, тем легче атом отдает электроны.

Сродство к электрону.

частицы (молекулы, атома, иона), миним. энергия А, необходимая для удаления электрона из соответствующего отрицат. иона на бесконечность. Для частицы X сродство к электрону относится к процессу: X^-=X+e

Электроотрицательность.

-величина, характеризующая способность атома к поляризации ковалентных связей. Если в двухатомной молекуле А - В образующие связь электроны притягиваются к атому В сильнее, чем к атому А, то атом В считается более электроотрицательным, чем А.

Билет № 5.

Природа химической связи.

Ионная связь.

Ионная связь — прочная химическая связь, образующаяся между атомами с большой разностью электроотрицательностей, при которой общая электронная пара полностью переходит к атому с большей электроотрицательностью.

Металлическая связь.

Металлическая связь — химическая связь, обусловленная наличием относительно свободных электронов.

Билет № 6.

Понятие химической системы.

Химическая система – совокупность находящихся во взаимодействии веществ или частиц, реально или мысленно отделенных от окружающей среды.

Типы систем.

Открытая: система, которая обменивается с окружающей средой веществом и энергией.

Закрытая: система, которая обменивается с окружающей средой только энергией, но не веществом.

Изолированная: система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией.

Основные понятия термодинамики: внутренняя энергия, работа, теплота.

Первый закон термодинамики.

Тепло подведенное к системе расходуется на изменение U и на совершение работы.

Понятие энтальпии .

Энтальпия – это термодинамическая функция, которая характеризует теплосодержание системы. Q=H₂-H₁=ϫH (кДж/моль)

Билет № 7.

Закон действующих масс.

Зако́н де́йствующих масс устанавливает соотношение между массами реагирующих веществ в химических реакциях при равновесии, а также зависимость скорости химической реакции от концентрации исходных веществ.

 

Константа скорости реакции.

Константа скорости реакции — коэффициент пропорциональности в кинетическом уравнении.

Правило Вант-Гоффа.

Правило Вант-Гоффа — эмпирическое правило, позволяющее в первом приближении оценить влияние температуры на скорость химической реакции в небольшом температурном интервале (обычно от 0 °C до 100 °C).

Константа равновесия.

Конста́нта равнове́сия — величина, определяющая для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия.

Принцип Ле-Шателье.

Принцип Ле Шателье — если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия, то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.

Катализ.

Ката́лиз — избирательное ускорение одного из возможных термодинамически разрешенных направлений химической реакции под действием катализатора(ов), который многократно вступает в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливает свой химический состав после каждого цикла промежуточных химических взаимодействий.

Билет № 8.

Фазовые равновесия.

Равнове́сие фаз — состояние, при котором фазы в термодинамической системе находятся в состоянии теплового, механического и химического равновесия.

Правило фаз Гиббса.

Гиббса правило фаз, основной закон гетерогенных равновесий, согласно которому в гетерогенной физико-химической системе, находящейся в устойчивом термодинамическом равновесии, число фаз не может превышать числа компонентов, увеличенного на 2.

Степень свободы, компонент.

Компонент — составная часть, элемент чего-либо.

Однокомпонентные системы.

Диаграмма состояния воды.

Эвтектика.

Эвте́ктика — нонвариантная точка в системе из n компонентов, в которой находятся в равновесии n твердых фаз и жидкая фаза.

Правило рычага.

Твердые растворы.

Твёрдые растворы — фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решётке.

Билет № 9.

Растворы.

Растворы – гомогенная система образованная двумя или несколькими компонентами.

Типы растворов.

1. Газовые (воздух,смесь газов)

2. Твердые –это гомогенная система, где несколько элементов одновременно участвуют в образовании кристалла и равномерно распределены о его объему(сплавы).

3. Жидкие – растворы газов, твердых веществ, жидкости в жидких растворителях.

Процесс растворения.

Растворение – при растворении твердого вещества в жидких растворителях молекулы с поверхности кристалла отрываются и благодаря диффузии распределяются по всему объему равномерно.

Кристаллизация – молекулы из раствора притягиваются к поверхности кристалла и снова входят в состав кристалла.

Когда скорость растворения = скорости кристаллизации – устанавливается равновесие в системе.

Концентрация раствора перестает увеличиваться и образуется насыщенный раствор.

Насыщенный раствор – раствор который может неопределенно долго оставаться в равновесии с избытком растворяемого вещества.

Растворимость.

-это способность одного вещества растворяться в другом при заданных условиях. Растворимость равна концентрации насыщенного раствора г/100г растворителя.(Малорастворимо, нерастворимо, хорошо растворимо).Растворимость веществ зависит от природы растрорителя.

Перенасыщенные растворы.

- это растворы содержащие значительно больше растворенного вещества, чем его требуется для насыщения при данной температуре.

Энергетика растворения.

Кристаллогидраты.

- соединения в состав которых входит кристаллизационная вода(медный купарос, железный купарос, гипс).

Свойства растворов: Осмос.

Это произвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану разделяющую раствор и растворитель или два раствора с различной концентрацией растворенного вещества.

Закон Вант-Гоффа.

Р=СRT

Давление пара растворов.

При данной температуре давление насыщенного пара над каждой жидкостью величина постоянная.

Закон Рауля.

N₂=

Билет № 10.

Электрохимические процессы.

1 процессы превращения химической энергии в электрическую (в гальванических элементах, при электрохимической коррозии, в электрохимическом аккумуляторе: цикл - разряд);

2 процессы превращения электрической энергии в химическую (при электролизе, в электрохимическом аккумуляторе: цикл - заряд).

Явление электролиза.

Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.

Гальванические элементы.

Гальванические элементы или гальванической парой, называется прибор, состоящий из двух металлических пластинок, погружаемых в одну или две различные жидкости, и служащий источником гальванического тока.

Электродные процессы.

Электродные процессы, электрохимические превращения на границе электрод/электролит, при которых через эту границу происходит перенос заряда, проходит электрический ток.

Электролиз в расплаве.

Электролиз в растворе.

Законы электролиза.

Выход по току.

Билет № 1.

Атомно-молекулярная теория.

Все химические вещества состоят из молекул.

Основные понятия.

Атом – наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все его химические и физические свойства.

Молекула – наименьшая частица индивидуального вещества, которая обладает его химическими свойствами и могут состоять из атомов.

Химический элемент – определяет вид атомов, характеризующийся одинаковым зарядом ядра.

Простые и сложные вещества.

Простыми называются вещества, молекулы которых состоят из одинаковых атомов (О₂,О₃,Н₂,N₂).

Сложными называются вещества, если их молекулы состоят из разных атомов (H₂SO₄,H₂O,HNO₃).

Явление аллотропии.

Аллотропия – способность химических элементов образовывать несколько простых веществ. Аллотропные модификации О₂,О₃.

Молекулярная масса.

Сумма масс атомов, входящих в состав данной молекулы. Выражается в атомных единицах массы (а.е. м.).

1 а.е.м.= 1/12 массы атома нуклида ¹²С = 1,66*10^-27 кг.

Моль.

Моль – количество вещества системы, которая содержит столько структурных элементов, сколько атомов содержится в 12 атомах ¹²С.

Молярная масса.

Молярная масса(М) – масса одного моля вещества. Один моль любого вещества содержит число структурных единиц = 6*10²³.

Стехиометрические законы.

Стехиометрические законы – законы устанавливающие количественные соотношения элементов в химических соединениях и коэффициент в уравнениях химических реакциях.

Закон эквивалентов – массы реагирующих веществ пропорциональны их эквиваленту

Закон эквивалентов – массы вступающие в реакцию веществ пропорциональны их эквивалентным массам

Эквивалент(фактор эквивалентности f) – реальная или условная частица вещества, которая соединяется с 1 молем атома Н или может замещать 1 моль атома Н в химических реакциях.

Эквивалентная масса вещества –

М_э= f*M

Закон постоянства состава химических соединений -

Газовые законы.

Закон объемных отношений:

Закон Авогадро: В равных V различных газов при одинаковых внешних условиях содержится одинаковое число молекул.

Периодический закон.

Периодический закон:

Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов и от порядкового номера элемента.

Теория строения химических соединений.

Свойства молекулы определяются природой количеством состояний ее атомов, а так же порядка их расположения или строением молекулы.

 

Билет № 2.