Логотип Инфоурока

Получите 30₽ за публикацию своей разработки в библиотеке «Инфоурок»

Добавить материал

и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru

Инфоурок Химия КонспектыОпорные конспекты по дисциплине "Химия".

Опорные конспекты по дисциплине "Химия".

Скачать материал
библиотека
материалов

Филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Московской области «Университет «Дубна «- Лыткаринский промышленно-гуманитарный колледж








ОПОРНЫЕ КОНСПЕКТЫ

Для студентов СПО (технический профиль)

Учебная дисциплина «Химия»

Раздел 1.Общая и неорганическая химия.





Преподаватель: Бородина Е.А




















Лыткарино

2020



Содержание

Введение.

Инструктаж по технике безопасности и охране труда при работе в кабинете химии.

Методы познания веществ и химических явлений. Значение химии.

Раздел 1. Общая и неорганическая химия. Тема 1. Основные понятия и законы химии.

Тема1.2. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева и строение атома.

Тема1.3. Строение вещества.

Тема1.4. Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация.

Тема1.5.Классификация неорганических coединений и их свойства.

Тема 1.6. Химические реакции.

Тема1.7. Металлы и неметаллы.































































Введение.

Сборник опорных конспектов по курсу общей и неорганической химии составлен в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом, примерной программой и рабочей программой по дисциплине «Химия».

Сборник рекомендуется для средних специальных учебных заведений, обучение в которых осуществляется на базе основной общеобразовательной школы. В данном пособии изложен материал по химии, изучаемый в средней школе. Однако расположение материала отличается от школьных учебников, поскольку основная задача – повторить курс общей и неорганической химии, а не изучать его заново.

В сборнике рассматриваются основные понятия и законы, общетеоретические основы химии, химическая связь, закономерности протекания химических реакций, водные растворы, теория электролитической диссоциации, окислительно-восстановительные реакции, химия металлов и неметаллов.

Сборник конспектов содержит краткое изложение курса общей и неорганической химии, что позволяет учащимся раскрыть познавательную мотивацию в освоении всех тем программы.

Конспекты предназначены для студентов общеобразовательного курса технических специальностей и являются опорным материалом для укрепления навыков освоения практических умений по общей и неорганической химии.













































Инструктаж по технике безопасности и охране труда при работе в кабинете химии.



Выносить и вносить вещества.



Не допускается нахождение учащихся в кабинете химии во время его проветривания; пребывание учащихся в помещении лаборантской не допускается.


Загромождать проходы портфелями и сумками.










Методы познания веществ и химических явлений. Значение химии.



Метод — это способ достижения какой-нибудь цели, решения конкретной задачи. Есть методы, которые являются общими для всех наук. В то же время для каждой науки характерны свои методы.

hello_html_m72606d60.jpg



Наблюдение — это способ получения информации путём прямой и непосредственной регистрации событий и условий их протекания. Пример: отметить изменение температуры, цвета.

Измерение – прием или совокупность приемов сравнения какой-либо величины с другой величиной, принятой за эталон, в результате чего определённые объекты получают количественные характеристики. Пример: измерение температуры.

Эксперимент — метод исследования явления в определённых условиях. Пример: опыт.

Гипотеза предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказано, но которое выдвигается не произвольно. Пример: предположение, как завершится то или иное исследование.

Моделирование - процесс исследования реального мира с помощью создания абстрактных, графических и математических моделей. Пример: модели молекул.

Анализ – разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью изучения их по отдельности. Пример: выяснение состава вещества.

Синтез - соединение составных частей объекта с целью изучения его как единого целого. Пример: более полное исследование вещества.

Значение химии. В современной жизни, особенно в производственной деятельности человека, химия играет исключительно важную роль. Нет почти ни одной отрасли производства, не связанной с применением химии.



hello_html_5ca7715b.jpg









Раздел 1. Общая и неорганическая химия.

Тема 1. Основные понятия и законы химии.



Основные понятия химии.

1.Химия – наука о веществах, их свойствах и превращениях.

2.Вещество – то, из чего состоят физические тела. Пример, стекло – вещество, стеклянный графин – тело.

3.Тело – физический объект.

4.Изменения веществ – физические (не образуются новые вещества) и химические (образуются новые вещества). Признаки: выпадение осадка, выделение газа, появление запаха, изменение цвета, выделение тепла и света.

5.Свойства вещества: физические и химические. Это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга (например, алюминий – прочный, стекло – хрупкое).

6. Вещества →молекулы →атомы.

Молекула – это наименьшая частица вещества, которая сохраняет его химические свойства. Атом – это наименьшая частица химического элемента, которая сохраняет его химические свойства.

7. Химический элемент – это отдельный вид атомов (металлы и неметаллы).

8. Вещества: 1)простые – из атомов одного вида; 2)сложные – из атомов разных видов.

hello_html_360eade6.jpg

9.Аллотропия - свойство химического элемента образовывать несколько простых веществ. Простые вещества, состоящие из атомов одного химического элемента — аллотропные модификации.

Пример, химический элемент кислород образует простые вещества, отличающиеся составом молекул: кислород O2 и озон O3 . Кислород — газ без запаха, необходим живым организмам для дыхания. Озон имеет запах, ядовит.

10.Состав веществ: качественный и количественный.

hello_html_m33b816ee.png

11.Химические символы – условное обозначение химических элементов. Например, Сu – медь.

12.Химическая формула – условная запись состава вещества с помощью символов. Например,

hello_html_m2b719585.jpg

13.Валентность - это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов. На основании валентности составляют химические формулы. Например,

hello_html_407cb4b4.jpg



14.Химические уравнения - запись химических реакций с помощью формул. Например, горение кальция: 2Са + О2 = 2СаО

15.Относительная атомная масса (Аr) показывает, во сколько раз масса атома химического элемента больше 1/12 массы атома углерода. Например, Аr (О) = 16. Это означает, что относительная атомная масса кислорода в 16 раз больше 1/12 массы атома углерода.

16.Относительная молекулярная масса (Мr) - это число, которое показывает, во сколько раз масса молекулы этого вещества больше атомной единицы массы. Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс, из которых состоит молекула вещества, с учётом числа атомов каждого элемента. Например,

hello_html_6dd1bf9a.jpg

17.Количество вещества (ν или n, моль) - физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц (атомов, молекул, ионов) , содержащихся в веществе.

hello_html_m6fde9b.jpg

18. Число Авогадро - это число атомов (молекул, или других структурных элементов вещества), содержащихся в 1 моле.

hello_html_m8b90319.gif



19.Массовая доля элемента в веществе - это отношение массы атомов этого элемента, входящих в состав вещества, к массе всего вещества.

hello_html_m11c2ce2d.jpg





Основные законы химии.

1.Закон сохранения массы веществ (М.В.Ломоносов, 1748гА.,Лавуазье, 1789 г.): масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

Исходя из закона сохранения массы, можно составлять уравнения химических реакций и по ним производить расчеты.

Алгоритм расставления коэффициентов в уравнениях химических реакций.

hello_html_1c58087.jpg


2.Закон постоянства состава (Пруст, 1808г): всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.

Из закона постоянства состава следует, что при образовании сложного вещества элементы соединяются друг с другом в определенных массовых соотношениях.

Пример. CuS - сульфид меди. m(Cu) : m(S) = Ar(Cu) : Ar(S) = 64 : 32 = 2 : 1

Чтобы получить сульфид меди (CuS) необходимо смешать порошки меди и серы в массовых отношениях 2 : 1.

Вещества немолекулярного строения не обладают строго постоянным составом. Их состав зависит от условий получения.

3.Закон Авогадро: (Авогадро, 1811г.): в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (t˚ и давлении) содержится одинаковое число молекул. На практике широко применяется следствие из закона Авогадро –

1 моль любого газа при одинаковых условиях (0°C = 273°К , 1 атм = 101,3 кПа) занимает один и тот же объем – равный 22,4 л.

hello_html_m78e4f389.jpg





Тема1.2. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева и строение атома.



Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Периодический закон был открыт на основе характеристики атома – относительной атомной массы.

1 марта 1869г. Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева:

Дмитрий Иванович Менделеев




Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от их относительных атомных масс.

Периодическая система – это графическое выражение периодического закона. Периодическая система состоит из 7 периодов, 11 рядов и 8 групп. Периоды обозначают арабскими цифрами, группы – римскими.

Период – это последовательность элементов, которая начинается щелочным металлом (литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций) и заканчивается инертным газом (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон). Исключения: первый период, который начинается водородом; седьмой период, который является незавершенным. Периоды делятся на большие и малые. 1, 2 и 3 периоды – малые, 4, 5, 6,7 – большие. В каждом периоде слева направо металлические свойства элементов ослабляются, а неметаллические – усиливаются.

Группа – это совокупность элементов, которые имеют одинаковую высшую валентность в оксидах и в других соединениях. Эта валентность равна номеру группы.

Исключения:

медь серебро

золото

II

VI

кислород

II

VII

водород

Фтор

I

В VIII группе только рутений и осмий имеют высшую валентность - восемь.

Каждая группа состоит из двух подгрупп: главной и побочной. Главная подгруппа содержит элементы малых и больших периодов. Побочная содержит элементы только больших периодов. В главных подгруппах сверху вниз металлические свойства усиливаются, а неметаллические – ослабляются. Все элементы побочных подгрупп являются металлами.



Строение атома.

Атом — это мельчайшая, электронейтральная, химически неделимая частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки.

В 1911 году английский физик Э. Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель строения атома.

hello_html_2fccc961.jpg



В 1932 году Д. Д. Иваненко и В. Гейзенберг независимо друг от друга предложили протонно-нейтронную теорию строения ядер атомов. Согласно этой теории, ядра атомов состоят из протонов и нейтронов.

Порядковый номер = заряд ядра = число протонов = число электронов

Состав ядра: А = Z + N,

где A- массовое число(сумма числа протонов и нейтронов);

Z – число протонов и порядковый номер элемента;

N – число нейтронов.

Например, ядро атома кислорода 168О :Z=8, А=16, N=А-Z=8, то есть ядро атома кислорода состоит из 8 протонов и 8 нейтронов.

Атомы одного элемента, которые имеют разные массовые числа, называются изотопами. Атомы изотопов одного элемента имеют одинаковое число протонов и отличаются друг от друга числом нейтронов. Например, 11Н - протий, 21Н - дейтерий, 31Н – тритий, - изотопы водорода. Согласно учению об изотопах понятию «химический элемент» можно дать определение: Химический элемент – разновидность атомов, имеющих одинаковый заряд ядра.



Строение электронных оболочек

атомов малых и больших периодов.

1) Электронная оболочка атома - совокупность всех электронов атома. 2)Орбиталь () - пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона. На одной орбитали не может быть больше двух электронов.

3)Электроны, которые движутся в орбиталях близкого размера образуют электронные слои или энергетические уровни (нумеруются от ядра 1,2,3,4,5,6,7 или К,L,M,N,O,P,Q).

4)Уровни состоят из подуровней. Энергетический подуровень – это совокупность орбиталей, которые находятся на одном энергетическом уровне и имеют одинаковую форму.

S – первый подуровень (состоит из одной s-орбитали),

p – второй подуровень ( из трех p-орбиталей),

d – третий (из пяти d-орбиталей),

f – четвертый (из семи f-орбиталей).

Заполнение электронами орбиталей.

1.Общее число е равно порядковому номеру элемента.

2.Электроны находятся вокруг ядра на электронных слоях.

3.Число слоёв = номеру периода, в котором находится элемент.

4.1-й слой: 2 е, 2-й слой- 8 е, 3 слой – 18. Формула для расчёта максимально возможного числа е в слое: Ze = 2N2, где N – номер периода.

Порядок заполнения электронами атомныхорбиталей определяет принцип минимума энергии: основное (устойчивое) состояние атома – это такое состояние, которое характеризуется минимальной энергией. Поэтому электроны заполняют орбитали в порядке увеличения их энергии.

Орбитали одного подуровня имеют одинаковую энергию.

Ряд последовательного заполнения электронами орбиталей:

1s| 2s, 2p| 3s, 3p| 4s, 3d, 4p| 5s, 4d, 5p| 6s, 4f, 5d, 6p| 7s, 5f, 6d, 7p|

Электронные формулы и графические схемы. Чтобы правильно изображать электронные конфигурации различных атомов нужно знать: 1.число электронов в атоме (равно порядковому номеру элемента); 2.максимальное число электронов на уровнях, подуровнях;

3.порядок заполнения подуровней и орбиталей.



hello_html_m485dbe83.png





Тема1.3. Строение вещества.



Основные виды химической связи.

Типы кристаллических решеток.

Химическая связь – это силы, которые связывают атомы в молекулах.



Кристаллическая решетка – это пространственное расположение атомов или ионов в кристалле. Точки кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называют узлами кристаллической решетки.

hello_html_mc2503ca.jpg





Агрегатные состояния вещества.

Агрегатные состояния вещества – это состояния одного и того же вещества в твердом, жидком и газообразном виде.

hello_html_m6f5b8d0e.png



Плазма – это ионизированный газ, который образуют нейтральные молекулы и заряженные частицы.

hello_html_171b9b48.jpg

Плазма возникает: в электросварке, в искре между электрическими проводами, в молнии, в разноцветных трубках рекламы, которые холодным светом горят по вечерам. Плазма— это самое распространённое во Вселенной состояние вещества. Всё вещество звёзд, межзвёздного и межпланетного пространства находится в виде плазмы.



Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое.


hello_html_m37837a32.png



Чистые вещества и смеси.

Мы живем в мире веществ. Этот мир также многообразен и уникален, как и мир людей. В окружающем нас мире большинство материалов представляют собой смеси различных веществ. Вода, железо, сахар представляют собой чистые вещества. Каждое из них характеризуется определенными свойствами: температурой плавления, плотностью, способностью вступать в определенные химические реакции.

hello_html_m19fec0af.jpg

Чистое вещество - состоит из частиц одного вида и имеет постоянный состав, который может быть выражен единственной химической формулой. Например, вода в чистом виде состоит только из молекул Н2О, имеет определенные физические свойства. Вода в природе никогда не бывает чистой. Вследствие растворения различных веществ, природная вода всегда содержит примеси.

Смесь – это то, что образуется при перемешивании двух и более различных по свойствам веществ. Вещества, составляющие смесь, называют компонентами. Компонент, масса которого в смеси в десятки раз меньше, называют примесью. В этом случае говорят: вещество загрязнено.



hello_html_7dc952e3.jpg



Состав смесей.

Массовая доля компонента в смеси — отношение массы компонента к массе всей смеси.

ω [«омега»] = mкомпонента / mсмеси х 100%




Объёмная доля компонента в смеси (только для газов) — отношение объёма газа к общему объёму всей газовой смеси.

φ [«фи»] = Vкомпонента / Vсмеси х100%




Массовая доля примесей - отношение массы примесей к массе образца.



Дисперсные системы.

Дисперсные системы - это гетерогенные (неоднородные) системы, в которых одно вещество в виде очень мелких частиц (дисперсная фаза) равномерно распределено в объеме другого (дисперсионная среда).

Состав дисперсной системы.



hello_html_6903e6d6.jpg





Классификация дисперсных систем.

1.По агрегатному состоянию среды и фазы:



2.По величине частиц веществ, составляющих дисперсную фазу:

1) грубодисперсные (взвеси) - размер частиц более 100 нм;

2)тонкодисперсные (коллоидные системы или коллоиды) -размер частиц от 100 до 1 нм.

hello_html_182b96a5.jpg

Свойства коллоидных систем.

1)Эффект Тиндаля – рассеивание света при пропускании через коллоидный раствор луча света.

hello_html_11a9e890.jpg



2)Коагуляция – слипание частиц и выпадение их в осадок.



hello_html_m3790ee0a.jpg

3)Синерезис (расслоение)– самопроизвольное выделение жидкости.



hello_html_m4de4db8c.jpg







Тема1.4. Вода. Растворы. Электролитическая диссоциация.



Вода - растворитель. Растворы. Растворимость веществ.

Вода — одно из самых распространенных соединений на Земле. Она есть не только в реках и морях; во всех живых организмах тоже присутствует вода. Без нее невозможна жизнь. Вода — хороший растворитель (в ней легко растворяются разные вещества). При растворении веществ в воде образуются растворы.

Растворение – сложный физико-химический процесс.

Растворы - это гомогенные смеси переменного состава, состоящие из двух и более компонентов.

hello_html_2020f943.jpg



Классификация растворов.

1.По агрегатному состоянию:

hello_html_m2eac200f.jpg

2.По количеству растворенного вещества:

hello_html_m1609e9ae.jpg



3.По количеству частиц, переходящих в раствор:



hello_html_m753858a2.jpg



Одни вещества хорошо растворяются в воде, другие – плохо. Растворимость – это свойство вещества растворяться в воде или в другом растворителе.



hello_html_3b585b13.jpg





Выражение количественного состава раствора. Решение задач.

Содержание вещества в растворе выражают в массовых долях. Массовая доля растворенного вещества – это отношение массы растворенного вещества к массе раствора.

Задача №1.Сахар массой 5г растворили в воде массой 20г. Вычислите массовую долю сахара в растворе.

hello_html_m2a205cd0.png

Задача №2.Сколько граммов хлорида натрия и воду нужно взять, чтобы приготовить 600г физиологического раствора с массовой долей 0,9%?

hello_html_m532a3b08.gif



Электролитическая диссоциация.

Для объяснения электропроводности растворов и расплавов солей, кислот и оснований шведский ученый С. Аррениус создал теорию электролитической диссоциации (1887 г):

1.По способности проводить электрический ток в водном растворе или расплаве вещества делятся на электролиты и неэлектролиты.

2.Молекулы электролитов при растворении или расплавлении распадаются на ионы. Процесс распада молекул электролитов на ионы в растворе или расплаве называется электролитической диссоциацией, или ионизацией.

NaClNa+ + Cl-

Ионы – это атомы или группы атомов, имеющие положительный (катионы) или отрицательный (анионы) заряд.

3.В растворе или расплаве электролитов ионы движутся хаотически. Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение:

Катионы (+) --------------- к катоду (-)

Анионы (-) ----------------- к аноду (+)



hello_html_2c0eac72.jpg

4.Диссоциация – процесс обратимый: параллельно с распадом молекул на ионы (диссоциация) протекает процесс соединения ионов в молекулы (ассоциация).

5.Разные электролиты в различной степени диссоциируют на ионы. Эту способность электролитов диссоциировать характеризуют степенью ЭД (α) – это отношение количества вещества, распавшегося на ионы к общему количеству растворенного вещества.

Сильные

(полностью распадаются на ионы,

α →1 )

Слабые

(незначительно диссоциируют, процесс обратим, (α→0)

1.Растворимые соли

1.Малорастворимые и нерастворимые соли

2.Сильные кислоты (HCl, HNO3, H2SO4, HClO4, HBr, HI)

2.Слабые кислоты (H3PO4, H2SiO3, HBO3, H2S, H2CO3, HCN, H2SO3), в т.ч органические

3.Щёлочи

3.Нерастворимые основания и NH4OH





Кислоты, основания, соли как электролиты.



hello_html_m34a7c783.jpg

НСlH+ + Cl-

Слабые многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато.





hello_html_15221179.jpg

NaOHNa++ OH-

Диссоциация оснований, содержащих несколько гидроксильных групп, происходит ступенчато.

hello_html_3c7de548.jpg

Na2SO4Na++SO42-

Так проходит диссоциация средних (нормальных солей).





Тема1.5.Классификация неорганических coединений и их свойства.

В настоящее время известно более 100 тыс. неорганических веществ. Все неорганические вещества можно разделить на классы. Каждый класс объединяет вещества, сходные по свойствам.

Оксиды.

Оксиды – сложные вещества, состоящие из 2-х элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2.

Общая формула оксидов ЭmОn.

Названия оксидов = «оксид» + название элемента (валентность). Например, СО2 – оксид углерода (IV).

Классификация оксидов

Кислотные оксиды – оксиды, которым соответствуют кислоты (при взаимодействии с водой они образуют кислоты). Большинство кислотных оксидов – оксиды неметаллов.

IV IV

Например, СО2→H2CO3.

Основные оксиды – оксиды, которым соответствуют основания (при взаимодействии с водой они образуют основания). Основные оксиды – оксиды Ме.

Например, Na2O→NaOH

Правило: оксиды Ме (I) – основные

оксиды Ме (II) – амфотерные (исключения ZnO, BeO, PbO, SnO).

оксиды Ме (III) и (IV) – амфотерные

оксиды Ме (V), (VI), (VII) – кислотные

Металлы с переменной валентностью могут образовывать оксиды 3-х типов.

Свойства оксидов.

Физические свойства.

Оксиды бывают твердые, жидкие и газообразные. Например, СuO – черный, СаО – белый, СО2 – бесцветный газ.

Химические свойства.

к.о + о.о = соль

к.о + основание = соль + вода

к.о + вода = кислота

о.о + кислота = соль + вода

о.о + вода = щелочь

о.о + к.о = соль

Получение.

1)горение простых и сложных веществ:

С +О2 = СО2

2)разложение сложных веществ (кислот, солей, оснований):

СаСО3 = СаО + СО2

Применение.

Оксиды используются в самых разных отраслях народного хозяйства: в промышленности, в строительстве, при получении других веществ, в медицине, в быту, в пищевой промышленности и т. д.

Например, из руд, состоящих из оксидов железа Fe2O3 и Fe3O4, получают чугун и сталь. Оксид кальция СаО используется для получения гашёной извести Са(ОН)2, которая применяется в строительстве. Из оксида кремния SiO2 получают кремний, без которого в наши дни не может обойтись производство солнечных батарей и компьютеров. Некоторые оксиды применяют при производстве красок.



Кислоты.

Кислоты – сложные вещества, состоящие из кислотных остатков и водорода, который может замещаться на атомы металлов.

Общая формула: НхК (Н – атомы водорода, К – кислотный остаток).

Например,

Классификация кислот.

hello_html_m2fb60dee.jpg



ТБ при работе с кислотами. При работе с кислотами необходимо соблюдать некоторые правила техники безопасности:

1.Необходимо наливать в пробирку количество кислоты, которое указано в инструкции.

2.Заполнять пробирку можно только на 1/3 объема.

3.Взбалтывать вещества следует, слегка покачивая пробиркой, при этом не закрывать ее отверстие пальцем.

4.При приготовлении растворов кислот: сначала– вода, затем – кислота - ! Иначе случится беда!

Свойства кислот.

Физические свойства. Многие кислоты (серная, азотная, соляная) – бесцветные жидкости. Известны твердые кислоты: фосфорная, борная. Почти все кислоты растворимы в воде. Нерастворима – кремниевая.

Химические свойства.

1)изменение окраски индикаторов.

Индикаторы - вещества, которые под действием растворов кислот и щелочей по-разному изменяют свой цвет.

2)кислота + Ме (до водорода) = соль + водород (искл. азотная кислота)

3) кислота + основный оксид = соль + вода

4)кислота + основание = соль + вода ДО

5)с солями: каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую: образуются другая соль и другая кислота.

HNO3

H2SO4, HCl, H2SO3, H2CO3, H2S, H2SiO3

H3PO4

6)кислота = кислотный оксид + вода

Получение.

1.кислотный оксид + вода = кислота

2.водород + НЕме = кислота

3.кислота + соль = соль + кислота

Применение.

Из всех кислот наибольшее применение в различных отраслях получили серная, соляная, азотная и ортофосфорная.

Основания.

Основания – сложные вещества, в состав которых входят атомы металлов, соединенные с одной или несколькими группами ОН.

Общая формула Ме(ОН)n .

Названия оснований = «гидроксид» + название металла (валентность Ме).

Например, Fe(OH)2 – гидроксид железа (II).

Классификация оснований.

hello_html_m2aaeba12.jpg



Свойства оснований.

Физические свойства. Все основания – твердые вещества (кроме NH4OH), разного цвета. Некоторые растворимые в воде основания называются щелочами. Едкие. Нужно соблюдать правила ТБ при работе со щелочами, избегать попадания на кожу и в глаза.

Химические свойства.

1.Изменение окраски индикаторов:

Щелочь + ф/ф – малиновый

Щелочь + м/о – жёлтый

Щелочь + лакмус – синий

2.щелочь + кислотный оксид = соль + вода

3.щёлочь + кислота = соль+ вода

Реакция нейтрализации – взаимодействие между кислотой и щёлочью.

4.щёлочь + соль = новое основание + новая соль

t

5.нерастворимое основание = оксид + вода

Получение.

1.растворимых (щелочей):

1)активный Ме + вода = щелочь + водород

2)оксид активного Ме + вода = щёлочь

3)электролиз растворов хлоридов активных металлов

2.нерастворимых:

соль + щелочь = нерастворимое основание + другая соль

Применение.

Основания используют в промышленности, в лабораториях и в быту. Из всех оснований наибольшее применение находят щёлочи.. Например, Са(ОН)2, гашёная известь (пушонка) – в строительстве, приготовление бордоской смеси – средства борьбы с болезнями и вредителями растений. NaOH - для очистки нефти, производства мыла, ликвидации засоров канализационных труб («КРОТ»), в текстильной промышленности. KOH и LiOH - в аккумуляторах. Из нерастворимых оснований применение находят Al(OH)3 и Mg(OH)2. Они входят в состав медицинского препарата «Алмагель», который принимают внутрь при заболеваниях пищеварительной системы.





Соли.

Соли – это сложные вещества, состоящие из атомов Ме и кислотных остатков.

Общая формула: Меn(K)m (Ме – металл, К – кислотный остаток).

Классификация солей.



hello_html_m12f9cb9a.png

Названия средних солей = кислотный остаток + название металла (валентность).

Например, FeCl2 – хлорид железа (II).

Свойства солей.

Физические свойства. Соли - это кристаллические вещества разных цветов и разной растворимости в воде. Растворимость соли можно определить по таблице «Растворимость солей, кислот, оснований в воде»

Химические свойства.

1.Разложение при нагревании: СаСO3 → СаO + СО2

2.соль + кислота = соль + кислота (реакция происходит, если соль выделяется газ ( ↑) или, если образуется осадок (↓) .

3.соль + щёлочь = соль + основание (↓).

4.соль1 + соль2 = соль3 + соль4 (↓)

5.соль + Ме = соль + Ме металлами.

Каждый предыдущий металл в ряду напряжений вытесняет последующий за ним из раствора его соли: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4

Получение.

1.кислота + Ме(до водорода) = соль + водород

2.основный оксид + кислотный оксид = соль

3.основный оксид + кислота = соль + вода

4.основание + кислота = соль +вода

5.кислотный оксид + основание = соль+ вода

6.соль + кислота = соль + кислота

7.соль + щёлочь = основание + другая соль

8.соль + Ме1 = соль + Ме2

9.соль+ соль = соль + соль

10.Ме + неме = соль

Применение.

Большинство солей широко используются: в промышленности, быту, в сельском хозяйстве, медицине, строительстве, ювелирном деле. Например, хлорид натрия NaCl используют для получения гидроксида натрия NaOH , хлора Cl2 , пищевой соды NaHCO3. Мрамор CaCO3 используют при отделочных работах. Соли магния - в качестве слабительного. Соли азотной и ортофосфорной кислоты – в качестве минеральных удобрений.

Гидролиз солей.

Гидролиз – обменное взаимодействие веществ с водой, приводящее к их разложению.

Среда раствора.

Различают три типа сред: нейтральную, щелочную и кислую. Реакцию среды характеризует водородный показатель рН.

hello_html_m2340433c.jpg

Типы солей.

Любая соль состоит из остатка основания и кислоты. В зависимости от силы основания и кислоты, соли делятся на 4 типа:

1.Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой:

hello_html_6812d346.jpg


2. Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой:

hello_html_3a52eb53.jpg


3. Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой:

hello_html_m56c5e142.jpg

4. Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой:


hello_html_edf44d7.jpg



Тема 1.6. Химические реакции.



Классификация химических реакций. Тепловой эффект химической реакции.

Химическими реакциями (химическими явлениями) называют превращения веществ, в которых происходит изменение их состава и (или) строения.

Химические реакции записываются с помощью химических уравнений, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции.

Например, 2 Н2 + О2 = 2Н2О

    Fe

N+ 3H2  =  2NН3

Некаталитические (без катализатора)

С + О2 = СО2

5.Тепловой эффект (Q,кДж)

Экзотермические (+Q)

С(т) + О2(г) = СО2(г) + 402 кДж

Эндотермические(-Q)

N2(r)+О2(г)=2NO(r) - 180,8 кДж.

6.Изменение степени окисления

С изменением степени окисления

2Mg0 + O20 = 2Mg+2O-2

Без изменения степени окисления

SO2 + Na2O = Na2SO3



Ионные реакции.

это реакции, протекающие между ионами в растворах электролитов.

Они протекают в 3-х случаях, когда:

1)выпадает осадок (↓)

2)выделяется газ (↑)

3)образуется вода.

Алгоритм составления ионных

уравнений реакции

(между CuSO4 и NaOH)

1. Записать молекулярное уравнение реакции:

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4

2. С помощью таблицы растворимости определить растворимость каждого вещества:

p               p             н                  p

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4


3. Решить, уравнения диссоциации каких исходных веществ и продуктов реакции нужно записывать:

CuSO4 ,NaOH, Na2SO4 – распадаются на ионы

Cu(OH)2 – нет (малодиссоциирующее вещество)

4. Составить полное ионное уравнение

(коэффициент перед молекулой → коэффициенты перед ионами)

Cu2+  + SO42- +2Na++ 2OH- =

Cu(OH)2↓ +2Na+ + SO42-


5. Найти одинаковые ионы и сократить их:

Cu2+ +  SO42- +2Na++ 2OH- =

Cu(OH)2↓ + 2Na+ + SO42-


6. Записать сокращенное ионное уравнение:


Cu2+ +2OH- = Cu(OH)2



Окислительно-восстановительные реакции.

ОВР – это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов элементов.

Степень окисления - условный заряд атома.

hello_html_m1e255890.jpg


Необходимо знать!


Элементы с постоянной степенью окисления:

1.Щелочные металлы (IA группа)

+1

2.Элементы II группы (кроме ртути)

+2

3.Алюминий

+3

4.Фтор

-1

Необходимо знать, что:

1.Металлы имеют только положительные степени окисления.


Например, Cu+2, Fe+3

2.Неметаллы имеют положительные и отрицательные степени окисления.

Например, S-2, S+4

3.Высшая степень окисления элемента равна номеру группы.


Например, химический элемент фосфор Р находится в V группе, следовательно, высшая степень окисления равна +5.

4.Низшая степень окисления металлов равна нулю, неметаллов равна «-» номер группы, в которой находится элемент.


Например, Металлы – кальций Ca0, алюминий Al0.

Неметаллы: хлор - Сl-7 (так как находится в VIIгруппе), углерод С-4 (так как находится в IV группе).

5.Простые вещества имеют степень окисления:

0 ( Например, Si0, C0).

6.Степень окисления кислорода в соединениях :

-2 (исключения: ст. о. (О) = -1 в пероксидах водорода и металлов – H2O2, Na2O2, фторид кислорода O+2F2)


7.Степень окисления водорода в соединениях

+1 (исключения: гидриды металлов NaH-1)


Схема ОВР.

hello_html_m1a4e5ad3.jpg



Составление уравнений ОВР. Метод электронного баланса.

В основе метода электронного баланса лежит правило: общее число электронов, которые отдает восстановитель, всегда равно общему числу электронов, которые присоединяет окислитель.


Алгоритм составления ОВР

1.Составить схему реакции.


Zn + AgCl = ZnCl2 + Ag

2.Определить, атомы каких элементов изменяют степени окисления.



Zn0 + Ag+1Cl = Zn+2Cl2 + Ag0

3.Определить окислитель и восстановитель.


Zn0 + Ag+1Cl = Zn+2Cl2 + Ag0

восст-ль окислитель

4.Составить электронные уравнения процессов окисления и восстановления.


Zn0 – 2eZn+2 (окисление)

Ag+1 + 1eAg0 (восстановление)

5.В электронных уравнениях подобрать такие коэффициенты, чтобы число электронов, которые отдает восстановитель, было равно числу электронов, которые присоединяет окислитель.

hello_html_1e285a81.png

Zn0 – 2eZn+2

2Ag+1 + 2e → 2Ag0

6.Перенести эти коэффициенты в схему реакции. Затем подобрать коэффициенты перед формулами других веществ реакции.



Zn + 2AgCl = ZnCl2 + 2Ag


Электролиз.

Электролиз - это ОВР, протекающая на электродах, при пропускании электрического тока через раствор или расплав электролита.

Анод (+) - электрод на котором протекает окисление.

Катод (-) - электрод на котором протекает восстановление.

Электролизёр -прибор, в котором осуществляется электролиз.

hello_html_m4f70590c.png

Электролиз растворов происходит сложнее, так как нужно учитывать влияние воды.



Скорость химических реакций.

Раздел химии, изучающий скорости и механизмы протекания реакций, называется химической кинетикой.

Скорость химической реакции – это изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Концентрация реагирующих веществ выражается в моль/л и обозначается «С».

hello_html_mcee07c9.jpg


Факторы, влияющие на скорость химической реакции.

Природа реагирующих

веществ

Скорость реакции зависит от химической активности веществ

2

Концентрация

Увеличение концентрации ведет к росту скорости реакции

3

Температура

При нагревании скорость реакции увеличивается

4

Поверхность соприкосновения

Чем больше поверхность соприкосновения, тем быстрее идёт реакция

5

Катализаторы и ингибиторы

Катализаторы –повышают скорость реакции, ингибиторы – замедляют

6

Давление (для газов)

Повышение давление увеличивает скорость реакции



Химическое равновесие.

Химические реакции делятся на обратимые и необратимые.

Необратимыми называются реакции, которые протекают в одном направлении (например, выпадение осадка, выделение газа, образование слабого электролита).

Обратимыми называются реакции, которые одновременно протекают в прямом и в обратном направлении. Например,

Н2 + I2 НI

Состояние обратимой реакции, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, называется химическим равновесием. Химическое равновесие является подвижным. При изменении условий оно нарушается (смещается). Переход из одного равновесного состояния в другое равновесное состояние называется смещением или сдвигом равновесия. Если при изменении условий увеличивается скорость прямой реакции, то говорят о смещении равновесия вправо (), обратной реакции – влево (). Направление смещения равновесия определяется принципом Ле-Шателье:


Анри Луи Ле Шателье



Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить концентрацию, температуру, давление), то равновесие смещается в сторону той реакции, которая противодействует этому воздействию.




Факторы, влияющие на смещение химического равновесия.

1.Концентрация.

- Сисх.в-в↑→

при повышении концентрации реагирующих веществ равновесие смещается вправо (в сторону образования продуктов);

продуктов↑←

При повышении концентрации продуктов реакции – влево (в сторону образования исходных веществ).

2.Давление. При повышении давления - в сторону той реакции, при которой объем образующихся газообразных веществ меньше;

1) А + В2 АВ 2 2


2) А + ВАВ

2 1


3) А + В3АВ

2 3

Р↑ нет

Р↓смещения

Р↑→

Р↓←

Р↑←

Р↓→

3.Температура. При повышении температуры - в сторону эндотермической реакции; При понижении температуры - в сторону экзотермической реакции.

1) А + В ↔ АВ + Q

2) А + В ↔ АВ – Q

3) А + В ↔ АВ


Т↑←

Т↓→

Т↑→

Т↓←

Т – не влияет





Тема1.7. Металлы и неметаллы.



Металлы. Строение. Классификация.

Положение в ПС. Ме располагаются в основном в левой и нижней части периодической системы (т.е. в основном в I, II и III группах), а неметаллы – в правой части наверху. Металлов значительно больше (88), чем неметаллов (22).

Строение атомов металлов.

1)Большой радиус.

2)Количество электронов на внешнем слое от 1-3. Они их легко отдают, т. е. являются сильными восстановителями. Поэтому атомы металлов превращаются в положительно заряженные ионы.

Ме0nе = Меn+

3)Металлическая связь – связь между атомами, ионами и свободными электронами в кристаллической решетке.



hello_html_m31e5839c.jpg



Нахождение в природе.

- в свободном состоянии - металлы с низкой химической активностью – золото, серебро, платиновые металлы и ртуть.

-в виде соединений – большинство.

Классификация. Металлы бывают:

hello_html_776148a.jpg

hello_html_m1610548e.jpghello_html_13ed644e.jpg



Свойства металлов.

Физические свойства.

1.Твердые вещества (исключение – ртуть). Самый твердый – хром, самый мягкий – К,Na.

2.Блеск и непрозрачность.

3.Проводники теплоты и электрического тока.

4.Пластичность, упругость, прочность.

5.Т плавления: самый легкоплавкий – ртуть, самый тугоплавкий – вольфрам.

6.Магнитные свойства:

  • ферромагнитные – намагничиваются под действием слабых магнитных полей (железо, кобальт, никель);

  • парамагнитные - слабая способность к намагничиванию (алюминий, хром, титан, почти все лантаноиды);

  • диамагнитные – не притягиваются к магниту, даже слегка отталкиваются от него (олово, медь, висмут).

Химические свойства.

Металлы – восстановители!

1.С неметаллами: Cl, С, S, O2, N2, H2 и т.

2.C водой:

-активные (Li-Na) + H2O = гидроксид + Н2

-Ме средней активности (Mg-Pb) + H2O = гидроксид + Н2

-неактивные (после Н2) + H2O = не реагируют.

3.С кислотами:

-Ме(до Н2) + кислота(раствор) = соль + Н2↑ (кроме НNO3)

-Ме (после Н2) + кислота(раствор) = не реагируют (кроме НNO3)

4. С солями:

Ме1 + соль1 = Ме2 + соль2

Получение металлов.

Металлургия – это наука о методах и процессах производства металлов из руд и других металлосодержащих продуктов, о получении сплавов и обработке металлов.

Металлургические процессы протекают в несколько стадий:

1)Обогащение природных руд.

2)Получение металла или его сплава в процессе химических превращений.

3)Механическая обработка полученного металла или его сплава.

Различают чёрную металлургию (производство железа и его сплавов) и цветную металлургию (производство всех остальных металлов и их сплавов).

Способы получения:

1.Пирометаллургия – восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью восстановителей (уголь С, оксид углерода (II) CO, водород Н2, активные металлы Mg, Al).

2.Гидрометаллургия – получение металлов из растворов их солей.

3.Электрометаллургия – получение металлов с помощью электрического тока (электролиз).

Коррозия металлов.

Коррозия – это самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов под влиянием окружающей среды.

hello_html_m7c522a1f.jpg

В результате коррозии ухудшаются многие свойства изделий: уменьшаются их прочность, пластичность, блеск, снижается электропроводность и т. д.

Коррозия металлов наносит большой вред народному хозяйству.

Способы защиты от коррозии.

1.Нанесение защитных покрытий:

1)металлических - анодное (покрытие более активным металлом Zn, Cr) – оцинкованное железо; катодное (покрытие менее активным металлом Ni, Sn, Ag, Au) – белая жесть (лужёное железо) – не защищает от разрушения в случае нарушения покрытия.

2)неметаллических - органические (лаки, краски, пластмассы, резина - гумирование, битум); неорганические (эмали).

2.Получение сплавов, устойчивых к коррозии (нержавеющие стали).

3.Введение ингибиторов коррозии.

4.Протекторная защита – присоединение пластины из более активного металла (Al, Zn, Mg) – защита морских судов.





Сплавы металлов.

Металлы в чистом виде применяют реже, чем их сплавы. Это объясняется тем, что сплавы обладают более высокими техническими свойствами, чем чистые металлы. Общие характеристики сплавов металлов: прочность, твёрдость, упругость, пластичность, вязкость.

Изготовление сплавов основано на свойстве металлов в расплавленном состоянии взаимно растворяться и смешиваться друг с другом. В состав сплава могут входить неметаллы.

Широко используемые сплавы:



Применение металлов.

Невозможно представить себе современные высокотехнологичные производства без металлов и их сплавов: изготовление микросхем, оптических приборов, электроники (промышленной и бытовой). Это применение целиком определяется свойствами металлов и их сплавов.

Области применения металлов, сплавов и соединений металлов:

1.Ядерная энергетика (U).

2. Производство осветительных приборов (W, Mo).

3. Медицина (протезы) (Ti, Ni, Au).

4. Легирующие добавки для стали (W, Mo, Ni, Cr, V).

5. Ювелирные изделия (Au, Ag, Cu).

6. Защита от коррозии (Ni, Cr).

7. Автомобильный, авиационный, железнодорожный транспорт (Fe, Al, Ti).

8. Строительство (конструкционные материалы) (Fe).

9. Катализаторы (Pt, Fe, Ni и др.).

10. Электротехническая промышленность (Cu, Al).





Неметаллы. Строение. Свойства.

Неметаллы в периодической системе расположены справа от диагонали «бор – астат». К неметаллам относятся: бор B, углерод C, кремний Si, азот N, фосфор P, мышьяк As, кислород O, сера S, селен Se, теллур Te, водород H, фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I, астат At, а также инертные газы: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn.

hello_html_6a6b3662.jpg



Строение неметаллов.

hello_html_ed3ac50.jpg



Физические свойства.

1.Три агрегатных состояния:

1)газы - инертные газы, водород, кислород, азот, фтор, хлор.

2)жидкость – бром.

3)твёрдые вещества - йод, углерод, кремний, сера, фосфор и др.

2.Разная окраска: жёлтый – сера, чёрный – фосфор, фиолетовый – йод и т.д.

3.Плохо проводят тепло (искл. Графит) и электрический ток (искл. Графит и чёрный фосфор).

4.Температура плавления от -210С до 3800С.

Химические свойства.

1.С металлами: S + 2Na = Na2S

2.C неметаллами (H2, O2, S, C и т.д): Cl2 + H2 = 2HCl

3.Со сложными веществами: 3S + 2KClO3 = 2KCl + 3SO2

Получение. Способы получения неметаллов более разнообразны, чем металлов. Некоторые неметаллы находятся в природе в свободном виде (например, сера, углерод и др.). Остальные извлекают из сложных веществ с помощью физических и химических методов.

Применение. Неметаллы находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства:

1)Промышленность - сера S используется в качестве сырья в производстве резин.

2)Сельское хозяйство - сера S используется как эффективное средство борьбы с вредителями и болезнями растений

3)Транспорт - водород H2 используется в качестве топлива.

4)Медицина - кислород O2 при затруднении дыхания, активированный уголь C и спиртовой раствор иода I2 есть в домашней аптечке.

5)Подготовка воды - для дезинфекции воды используют хлор Cl2 и озон O3.

6)Пиротехника - в производстве спичек и другой пиротехнической продукции используют серу S , фосфор P и уголь C.

7)Пищевая промышленность - для продления срока годности пищевых продуктов и для создания инертной атмосферы в упаковку закачивается азот N2.

Галогены.

Галогены («рождающие соли») – элементы VIIА группы: фтор F , хлор Cl , бром Br , иод I и астат At .

Общая характеристика.

1)Образуют двухатомные молекулы: F2 , Cl2 , Br2 , I2 . Астат является радиоактивным элементом и встречается в природе редко.

2) Связь в молекулах ковалентная неполярная.

3)Кристаллическая решётка — молекулярная. Поэтому у галогенов невысокие температуры кипения и плавления.

4)Плохо растворимы в воде.

5)Все галогены токсичны!

Физические свойства.

hello_html_6ae79653.jpg

hello_html_3c07ecc5.jpg

Применение.



hello_html_m635c7063.jpg



Генетическая связь неорганических веществ.

Генетические связи - это связи между разными классами, основанные на их взаимопревращениях.

Генетический ряд – ряд веществ – представителей разных классов, являющихся соединениями одного химического элемента, связанных взаимопревращениями и отражающих превращения данных веществ. В основу этих рядов положен один и тот же элемент.

Обладая знаниями о классах простых веществ, можно выделить два генетических ряда:

1) Генетический ряд металлов

2) Генетический ряд неметаллов.

hello_html_66cb543d.jpg



































Источники.

1.Габриелян О.С. Химия. Учебник для профессий и специальностей технического профиля, 2017.

2.https://www.yaklass.ru

3. https://www.sites.google.com/site/himulacom/

4. http://abouthist.net/metally-2/primenenie-metallov-i-splavov.html

  • Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
    Пожаловаться на материал
Скачать материал
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Краткое описание документа:

Опорные конспекты по дисциплине "Химия" включают в себя краткие сведения по общей и неорганической химии и могут использоваться в качестве дополнения к учебнику.

Проверен экспертом
Общая информация
Скачать материал

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Химия окружающей среды»
Курс профессиональной переподготовки «Химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Управление персоналом и оформление трудовых отношений»
Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
Курс повышения квалификации «Основы построения коммуникаций в организации»
Курс повышения квалификации «Применение MS Word, Excel в финансовых расчетах»
Курс повышения квалификации «Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по химии в условиях реализации ФГОС ООО»
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС»
Курс повышения квалификации «Актуальные вопросы банковской деятельности»
Курс профессиональной переподготовки «Деятельность по хранению музейных предметов и музейных коллекций в музеях всех видов»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы менеджмента транспортных услуг в туризме»
Курс профессиональной переподготовки «Эксплуатация и обслуживание общего имущества многоквартирного дома»
Курс профессиональной переподготовки «Техническое сопровождение технологических процессов переработки нефти и газа»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы учета и мониторинга обращения с отходами производства и потребления»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.