Тематический материал в схемах и таблицах по химии

1.Состав и строение атома.

Состав атома: протоны (р⁺), нейтроны (n⁰), электроны (e^-).

Строение атома: ядро (протоны и нейтроны), электронные орбитали.

Порядковый номер: число протонов (заряд ядра⁺), общее число электронов.

Атомная масса – сумма протонов и нейтронов.

Число нейтронов = атомная масса – порядковый номер.

Изотопы – атомы одного элемента с разной массой или числом нейтронов. Р³¹₁₅ Число нейтронов =16. Р³⁰₁₅ Число нейтронов =15.

Номер периода – число электронных слоев или энергетических уровней.

1 слой – не более 2-х электронов, 1 слой – не более 8 электронов, 1 слой – не более 18 электронов.

Номер группы – число электронов последнего или внешнего уровня (валентные электроны).

Орбиталь – область пространства вокруг ядра атома, где наибольшая вероятность нахождения электрона. На одной орбитали –не более 2-х электронов, вращаются в противоположных направлениях.

Виды электронов по форме орбитали или по движению: s – не более 2 (одна орбиталь), p- не более 6 (три орбитали), d- 10 (5 орбиталей), f- 14 (7 орбиталей).

Электроны могут перемещаться от одного атома к другому.

Атом металла всегда отдает электроны по числу номера группы, становится катионом: Na⁰-1e^-=Na⁺

Атом неметалла может отдавать электроны по числу номера группы, становится катионом: Р⁰-5e^-=Р⁺⁵ – (высшая валентность) и (забирать номер группы – 8), становится анионом Р⁰+3e^-=Р^-3 – (низшая валентность). Поэтому летучие водородные соединения (газы с отрицательной степенью окисления от -4 до -1) могут быть только у неметаллов.

Электронное строение: Р+15 1s²2s²2p⁶3s²3p³

2е 8е 5е

2,8,8 (18 электронов): Это строение атома аргона, аниона фосфора (15 электронов + 3 электрона) Р^3-, аниона серы (16+2) S^2-, аниона хлора (17+1) Cl^-, катиона калия (19-1) К⁺, катиона кальция (20-2) Са²⁺.

1.Состав и строение атома.

Состав атома: протоны (р⁺), нейтроны (n⁰), электроны (e^-).

Строение атома: ядро (протоны и нейтроны), электронные орбитали.

Порядковый номер: число протонов (заряд ядра⁺), общее число электронов.

Атомная масса – сумма протонов и нейтронов.

Число нейтронов = атомная масса – порядковый номер.

Изотопы – атомы одного элемента с разной массой или числом нейтронов. Р³¹₁₅ Число нейтронов =16. Р³⁰₁₅ Число нейтронов =15.

Номер периода – число электронных слоев или энергетических уровней.

1 слой – не более 2-х электронов, 1 слой – не более 8 электронов, 1 слой – не более 18 электронов.

Номер группы – число электронов последнего или внешнего уровня (валентные электроны).

Орбиталь – область пространства вокруг ядра атома, где наибольшая вероятность нахождения электрона. На одной орбитали –не более 2-х электронов, вращаются в противоположных направлениях.

Виды электронов по форме орбитали или по движению: s – не более 2 (одна орбиталь), p- не более 6 (три орбитали), d- 10 (5 орбиталей), f- 14 (7 орбиталей).

Электроны могут перемещаться от одного атома к другому.

Атом металла всегда отдает электроны по числу номера группы, становится катионом: Na⁰-1e^-=Na⁺

Атом неметалла может отдавать электроны по числу номера группы, становится катионом: Р⁰-5e^-=Р⁺⁵ – (высшая валентность) и (забирать номер группы – 8), становится анионом Р⁰+3e^-=Р^-3 – (низшая валентность). Поэтому летучие водородные соединения (газы с отрицательной степенью окисления от -4 до -1) могут быть только у неметаллов.

Электронное строение: Р+15 1s²2s²2p⁶3s²3p³

2е 8е 5е

2,8,8 (18 электронов): Это строение атома аргона, аниона фосфора (15 электронов + 3 электрона) Р^3-, аниона серы (16+2) S^2-, аниона хлора (17+1) Cl^-, катиона калия (19-1) К⁺, катиона кальция (20-2) Са²⁺.

Генетический ряд металлов:

Металл → основный оксид → основание ( щелочь) → соль

Генетический ряд металлов:

Металл → основный оксид → соль → нерастворимое основание → основный оксид → соль

Генетический ряд неметаллов:

Неметалл → кислотный оксид →растворимая кислота → соль

Генетический ряд неметаллов:

Неметалл → кислотный оксид → соль → нерастворимая кислота → кислотный оксид → соль

Кристаллические решётки веществ - это упорядоченное расположение частиц (атомов, молекул, ионов) в строго определённых точках пространства. Точки размещения частиц называют узлами кристаллической решётки.

Ионными называют кристаллические решетки, в узлах которых находятся ионы.

Их образуют вещества с ионной связью (ионы металла и неметалла в сложных веществах).

Связь является очень прочной, например, к ионным кристаллам относятся все соли, оксиды металлов, гидриды (NaH) и основания (NaOH).

Например, кристалл поваренной соли, в узлах которого находятся ионы хлора (-) и натрия (+). Связи между ионами в кристалле очень прочные и устойчивые. Поэтому вещества с ионной решёткой обладают высокой твёрдостью и прочностью, тугоплавки и нелетучи .

Атомными называют кристаллические решётки, в узлах которых находятся отдельные атомы, которые соединены очень прочными ковалентными связями.

- Алмаз - самый твёрдый природный материал.

На его примере можно утверждать, что вещества атомного кристаллического строения являются самыми прочными. В природе встречается немного веществ с атомной кристаллической решёткой. К ним относятся бор, кремний, германий, кварц, алмаз. Вещества с АКР имеют высокие температуры плавления, обладают повышенной твёрдостью, нерастворимы в воде.

Молекулярными называют кристаллические решётки, в узлах которых располагаются молекулы. Химические связи в них ковалентные, как полярные, так и неполярные. Связи в молекулах прочные, но между молекулами связи слабые.

На рисунке представлена кристаллическая решётка I_2. Вещества с МКР имеют малую твёрдость, плавятся при низкой температуре, летучие, при обычных условиях находятся в газообразном или жидком состоянии. Например, H₂O, CO₂, HCl, H₂S, инертные газы, H₂, O₂, Cl₂, N₂, I₂, O₃, P₄ (белый фосфор), S₈ (кристаллическая сера), органические вещества (нафталин, сахар, глюкоза).

Металлическими называют решётки, в узлах которых находятся атомы и положительные ионы металла. Образованы металлической связью. Прочность разная. Самые прочные металлы хром, титан молибден. Для металлов характерны физические свойства: пластичность, ковкость, металлический блеск, высокая электро- и теплопроводность. Все металлы (кроме германия) и их сплавы – металлические кристаллы: железо (чугун и сталь), медь (бронза, мельхиор), алюминий (дюралюминий).

Закон постоянства состава Жозеф Луи Пруст. 1808 г.: «Молекулярные химические соединения независимо от способа их получения имеют постоянный состав и свойства» Жозеф Луи Пруст. 1808 г.

Ионные

Атомные

Молекулярные

Металлические

Частицы в узлах решетки

ионы

атомы

молекулы

атомы и ионы

Вид химической связи

ионная

ковалентная

ковалентная

металлическая

Прочность

высокая

самые прочные

слабая

разная

Физические свойства

Тугоплавкие, нелетучие

твердость, нерастворимость, высокие температуры плавления

малая твердость; летучие и жидкие; низкие температуры плавления

Ковкость, пластичность, электро- и теплопроводность, металлический блеск

Примеры

соли: NaCl; основания: NaOH; оксиды металлов: CaO; гидриды: NaH

В, Si, германий, SiО₂ – песок, кремнезем, кварц,

С – алмаз и графит

H₂O, CO₂, HCl, H₂S, инертные газы, H₂, O₂, Cl₂, N₂, I₂, O₃, P₄ (белый фосфор), S₈ (кристаллическая сера), органические вещества (нафталин, сахар, глюкоза).

металлы и сплавы: титан, хром, молибден, железо (чугун и сталь), медь (бронза, мельхиор), алюминий (дюралюминий).

Характеристики

Ионные

Атомные

Молекулярные

Металлические

Частицы в узлах решетки

ионы

атомы

молекулы

атомы и ионы

Вид химической связи

ионная

ковалентная

ковалентная

металлическая

Прочность

высокая

самые прочные

слабая

разная

Физические свойства

Тугоплавкие, нелетучие

твердость, нерастворимость, высокие температуры плавления

малая твердость; летучие и жидкие; низкие температуры плавления

Ковкость, пластичность, электро- и теплопроводность, металлический блеск

Примеры

соли: NaCl; основания: NaOH; оксиды металлов: CaO; гидриды: NaH

В, Si, германий, SiО2 – песок, кремнезем, кварц,

С – алмаз и графит

H2O, CO2, HCl, H2S, инертные газы, H2, O2, Cl2, N2, I2, O3, P4 (белый фосфор), S8 (кристаллическая сера), органические вещества (нафталин, сахар, глюкоза).

металлы и сплавы: титан, хром, молибден, железо (чугун и сталь), медь (бронза, мельхиор), алюминий (дюралюминий).

Граница неметаллов: бор – кремний – мышьяк – теллур – астат.

Нижний левый треугольник периодической системы в а-подгруппах составляют металлы, правый верхний – неметаллы.

Группы неметаллов: 7а группа – галогены (фтор и хлор – газы, бром – жидкость, йод и астат – твердые), 8а группа – инертные газы.

Виды химических связей

SO₃, NH₃, H₂SO₄

Неполярная

F₂, O₂, N₂, H₂

Fe, Li, Cu

ионы

Общие пары

Ионы

Общие пары

Ме ⁺ неМе^-

Притяжение ионов

(+ и -)

Смещение общих пар к более электроотрицательному

Одинаковое владение парами электронов

Общие электроны двигаются между ионами и атомами металлов

Виды химических связей

SO₃, NH₃, H₂SO₄

Неполярная

F₂, O₂, N₂, H₂

Fe, Li, Cu

ионы

Общие пары

Ионы

Общие пары

Ме ⁺ неМе^-

Притяжение ионов

(+ и -)

Смещение общих пар к более электроотрицательному

Одинаковое владение парами электронов

Общие электроны двигаются между ионами и атомами металлов

Виды химических связей

SO₃, NH₃, H₂SO₄

Неполярная

F₂, O₂, N₂, H₂

Fe, Li, Cu

ионы

Общие пары

Ионы

Общие пары

Ме ⁺ неМе^-

Притяжение ионов

(+ и -)

Смещение общих пар к более электроотрицательному

Одинаковое владение парами электронов

Общие электроны двигаются между ионами и атомами металлов

Виды химических связей

SO₃, NH₃, H₂SO₄

Неполярная

F₂, O₂, N₂, H₂

Fe, Li, Cu

ионы

Общие пары

Ионы

Общие пары

Ме ⁺ неМе^-

Притяжение ионов

(+ и -)

Смещение общих пар к более электроотрицательному

Одинаковое владение парами электронов

Общие электроны двигаются между ионами и атомами металлов

Виды химических связей

Полярная (+δ – δ) Неполярная

сложные простые

Металлы и сплавы (простые вещества)

Соли, основания, оксиды металлов, гидриды:

NaCl, Al(OH)₃, K₂O, СаН₂

Кислоты, оксиды неметаллов, летучие водородные соединения:

SO₃, NH₃, H₂SO₄

F₂, O₂, N₂, H₂

Fe, Li, Cu, чугун, сталь, мельхиор

ионы

Общие пары

Ионы

Общие пары

Ме ⁺ неМе^-

Притяжение ионов

(+ и -)

Смещение общих пар к более электроотрицательному

Одинаковое владение парами электронов

Общие электроны двигаются между ионами и атомами металлов

Виды химических связей

Полярная (+δ – δ) Неполярная

сложные простые

Металлы и сплавы (простые вещества)

Соли, основания, оксиды металлов, гидриды:

NaCl, Al(OH)₃, K₂O, СаН₂

Кислоты, оксиды неметаллов, летучие водородные соединения:

SO₃, NH₃, H₂SO₄

F₂, O₂, N₂, H₂

Fe, Li, Cu, чугун, сталь, мельхиор

ионы

Общие пары

Ионы

Общие пары

Ме ⁺ неМе^-

Притяжение ионов

(+ и -)

Смещение общих пар к более электроотрицательному

Одинаковое владение парами электронов

Общие электроны двигаются между ионами и атомами металлов

Виды химических связей

Полярная (+δ – δ) Неполярная

сложные простые

Металлы и сплавы (простые вещества)

Соли, основания, оксиды металлов, гидриды:

NaCl, Al(OH)₃, K₂O, СаН₂

Кислоты, оксиды неметаллов, летучие водородные соединения:

SO₃, NH₃, H₂SO₄

F₂, O₂, N₂, H₂

Fe, Li, Cu, чугун, сталь, мельхиор

ионы

Общие пары

Ионы

Общие пары

Ме ⁺ неМе^-

Притяжение ионов

(+ и -)

Смещение общих пар к более электроотрицательному

Одинаковое владение парами электронов

Общие электроны двигаются между ионами и атомами металлов

Виды химических связей

сложные

Неполярная Неметаллы

простые

Металлы и сплавы (простые вещества)

Соли, основания, оксиды металлов, гидриды:

NaCl, Al(OH)₃, K₂O, СаН₂

Кислоты, оксиды неметаллов, летучие водородные соединения:

SO₃, NH₃, H₂SO₄

F₂, O₂, N₂, H₂

Fe, Li, Cu, чугун, сталь, мельхиор

ионы

Общие пары

Ионы

Общие пары

Ме ⁺ неМе^-

Притяжение ионов

(+ и -)

Смещение общих пар к более электроотрицательному

Одинаковое владение парами электронов

Общие электроны двигаются между ионами и атомами металлов

Классификация кислот и солей:

Хлороводородная

Соляная

Cl^-

Хлорид

НBr

Бромоводород

Бромоводородная

Br^-

Бромид

НI

Иодоводород

Иодоводородная

I^-

Иодид

Н₂S

Сероводород

Сероводородная

S^2-

Сульфид

Б)бескислородные

Н₃PO_4, НNO₃

Н₂S, НCl, НBr

Основность

А) одноосновные

Б) двухосновные

В) трехосновные

НCl, НNO₃

Н₂S, Н₂SO₄

Н₃PO₄

Растворимость в воде

А) растворимые

Б) нерастворимые

Н₂SO_4, Н₂S, НNO₃

Н₂SiO₃

Летучесть

А) летучие

Б) нелетучие

Н₂S, НCl, НNO₃

Н₂SO_4, Н₂SiO_3, Н₃PO₄

Степень электролитической диссоциации

А) слабые

Б) сильные

Н₂S, Н₂SO_3, Н₂СO₃, Н₂SiO_3, НNO₂

Н₂SO_4, НCl, НNO₃

Стабильность

А) стабильные

Б) нестабильные

Н₂SO_4, Н₃PO_4, НCl

Н₂SO₃ (SO₂↑ и H₂O)_, Н₂СO₃ (СO₂↑ и H₂O)_, Н₂SiO₃ (SiO₂↓ и H₂O)_,

Типичные реакции: стр. 211 или 157

1.Кислота + основание = соль + вода реакция обмена

2.Кислота + основный оксид (оксид металла) = соль + вода реакция обмена

3.Кислота + металл = соль + водород реакция замещения

• Если металл до Н₂

• Образуется растворимая соль

• Не азотная или концентрированная серная

• Не кремниевая

4.Кислота + соль = соль + кислота реакция обмена

Если образуется либо осадок, либо газ

Основания

Б) двухкислотные

В) трехкислотные

NaOH, KOH

Fe(OH)₂, Cu(OH)₂

Al(OH)_3, Fe(OH)₃

Растворимость в воде

А) растворимые

Б) нерастворимые

NaOH, KOH

Fe(OH)₃, Cu(OH)₂, Fe(OH)₂

Летучесть

А) летучие

Б) нелетучие

NH₄OH

NaOH, KOH, Fe(OH)₂, Cu(OH)₂

Степень электролитической диссоциации

А) слабые

Б) сильные

NH₄OH, Fe(OH)₂, Cu(OH)₂

NaOH, KOH

Стабильность

А) стабильные

Б) нестабильные

NaOH, KOH, Fe(OH)₂, Cu(OH)₂

NH₄OH

NH₄OH ↔ NH₃ + H₂О запах аммиака

Цвет осадка нерастворимых оснований:

Ni(OH)_2, Fe(OH)_{2 -} зеленый

Cu(OH)₂ – голубой

Fe(OH)₃ – бурый (цвет ржавчины)

Са(OH)_2, Al(OH)_3, Zn(OH)₂ – белый

Степень окисления – это заряд элемента, если предположить, что все вещества ионные.

Заряд степени окисления может быть нулевым, положительным, отрицательным.

Степень окисления определяется присоединением или отдачей электрона (е^-) или электроотрицательностью - способностью атома перетягивать к себе электроны других атомов, увеличивается снизу вверх, в периоде слева направо, связана с уменьшением радиуса атома и увеличением числа электронов последнего слоя (в периоде).

Высшая (положительная) степень окисления (по номеру группы) в периоде увеличивается слева направо. Низшая (отрицательная) только у неметаллов (номер группы минус восемь) увеличивается с право налево.

Степень окисления

• Простых веществ равна нулю.

• В сложных веществах металлы всегда положительно заряжены, записываются первыми

• Неметаллы в сложных веществах положительно заряжены, если у них меньше электронов на внешнем слое.

• Сумма степеней окисления равна нулю H₂⁺¹SO₄^-2 (+1*2 +X + (-2*4)) = +2-8=-6+X; Х=+6

• У неметаллов отрицательно с металлами и, если содержат на внешнем слое больше электронов.

• Металлов 1 а группы равна +1: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

• 2a группы равна +2: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, а также Zn

• 3 а группы +3: Al, Ga, In, Tl

• У неметаллов в соединениях: F ^-1,

• O^-2, исключение O⁺¹F₂ и в пероксидах (-1) Н₂О₂

• Н с металлами -1, с неметаллами +1

Бинарные соединения металлов с неметаллами заканчиваются на –ид

• Водород MeH^-1 - гидрид

• Фтор MeF^-1 - фторид

• Хлор MeCl^-1 - хлорид

• Бром MeBr^-1 - бромид

• Йод MeI^-1 - иодид

• Кислород MeO^-2 - оксид

• Сера MeS^-2 - сульфид

• Азот MeN^-3 - нитрид

• Фосфор MeP^-3 - фосфид

• Углерод MeC^-4 - карбид

• Кремний MeSi^-4 - силицид

Составление формул бинарных соединений по названию. Например, оксид углерода (IV)

1) Записать символы химических элементов образующих соединение: СО

2) Над атомами химических элементов в соединении проставить их степени окисления (в скобках указана переменная степень окисления элемента – она положительна): С⁺⁴О^-2.

3) Найти Наименьшее Общее Кратное между значениями степеней окисления: это число 4.

4) Определить индексы, разделив НОК на значения степеней окисления каждого элемента. 4:4=1 и 4:2=2 С⁺⁴О^-2₂ Формула СО_2. Число один в индекс не пишется!

Определение степени окисления: FeCl_3.

Сначала определяем степень окисления у элемента хлора, т.к. в хлориде всегда -1.

Умножаем степень окисления -1 на индекс 3. Произведение делим на индекс железа – один, меняем знак на противоположный +3. Итак, Fe⁺³Cl₃^-1.