Шпаргалка по "Химия"

1.Периодический закон 1871г. св-во элементов, а поэтому и св-во образуемых ими простых и сложных тел, стоят в переодич. зависимости (от атомного веса) от заряда ядра атомов элемента. Валентные электроны-это электроны,которые способны участвовать в образовании хим. связи данного атома с другими атомами. Велентными элект. явл.для S,P семейства,электороны внешнего уровня,D-семейств-электроны внеш.ур-ня sподуровня и предвнешнего ур-ня d подуровня.F-семейств-элект внеш.ур-ня s подуровня, предвнешнего ур-ня d подуровня и предпредвнешнего ур-ня d подуровня.Краткие электронные формулы отраж. распределение его валентных электронов по уровням и подуровням.

Главный принцип  построения Периодической системы - выделение в ней периодов (горизонтальных рядов) и групп (вертикальных столбцов) элементов. Номер группы в Периодической системе определяет число валентных электронов а атомах элементов. Номер периода в Периодической системе соответствует числу энергетических уровней атома данного элемента, заполненных электронами 

2.Область пространства около ядра,где с вероятностью 90% может находиться электрон-электронное облако. Состояние электрона в атоме хар-ет опред. значениями квантовых чисел(n,l,m)n-главное квантовое число определяет размер атома и кол-во энергетических уровней в нем (1,2,3…7) l-орбитальное(побочное),хар-ет энергет. подуровень и определяет форму элект. облака(s,p,d,f).m-магнитное квантовое число,опред.ориентацию электр.облака в пространстве,принимает значение от +Lдо –L,m=2L+1. S-спиновое квант.число, опр. собственное состояние электрона(+-1/2) Принцип Паулив атоме не может быть двух электронов,с одинаковым набором квантовых чисел.Принцип наименьшей энергии в основном состоянии атомов,каждый электрон стремится занять положение, соотв. минимальному значению энергии. ПравилоГунда заполнение атомных орбиталей электронами,происходит таким образом,чтобы суммарный спин был максимальным. 

3.Химическая связь возникает благодаря взаимодействию электронных полей,создаваемых электронами и ядрами участв. в образовании молекулы кристалла или иона.Ковалентной связью называют связь, образ.парой электронов,принадлежащей обоим взаимодействующим атомам.Св-ва:1.Ков.связь образуется двумя электронами с противоположно направлеными спинами. 2.Ков.связь прочнее тем,чем в большей степени перекрываютсяоблака. Гибритизация атомных орбиталей:при образовании молекулы вместо исходных s,p,d электр. облаков,образуются равноценные гибридные электронные облака;число гибридных орбиталей равно числу исходных орбиталей,участвоваших в гибритизации. Характерные свойства ковалентной связи — направленность, насыщаемость, полярность, поляризуемость — определяют химические и физические свойства соединений. Направленность связи обусловлена молекулярным строением вещества и геометрической формы их молекулы. Углы между двумя связями называют валентными. Насыщаемость — способность атомов образовывать ограниченное число ковалентных связей. Количество связей, образуемых атомом, ограничено числом его внешних атомных орбиталей. Полярность связи обусловлена неравномерным распределением электронной плотности вследствие различий в электроотрицательностях атомов. По этому признаку ковалентные связи подразделяются на неполярные и полярные. Поляризуемость связи выражается в смещении электронов связи под влиянием внешнего электрического поля, в том числе и другой реагирующей частицы. Поляризуемость определяется подвижностью электронов. Полярность и поляризуемость ковалентных связей определяет реакционную способность молекул по отношению к полярным реагентам. Электроны тем подвижнее, чем дальше они находятся от ядер. 

4.Килотноосновные свойства элементов определяются характером образуемых ими оксидов и гидроксидов. Кислотноосновные  св-ва элементов усиливаются с уменьшением порядкового номера элемента(снизу вверх).В группах основные св-ва усиливаются с увеличением порядкового номера(сверху сниз).В периодах с увеличением порядкового номера элемента(слева на право) св-ва изменяются от основных (Na₂O,MgO) через амфотерные(Al₂,O₃) к кислотные (P₂O₅,SO₃,Сl₂O₇)..Для эл-та, имеющего переменную степень окисления с ее увеличением усиливаются кислотные cd-df оксидов и гидроксидов.В периодах с увеличением порядкового номера эл-та (слева направо) cd-df изменяются от основных(+1,+2) через амфотерные (+3,+4) кислотным (+5,+6,+7). В группах кислотные cd-df усиливаются с уменьшением порядкового номера эл-та. А основные усиливаются с увелич порядкового номера эл-та. 
 

5.Энергия ионизации-энергия,которую нужно затратить для отрыва электрона от атома с превращением его в положительный ион. Энергия ионизации служит хар-кой восстановительной активности или мерой металличности элемента.Энергия выделившаяся при соединении электрона к свободному атому называется сродство атома электрона. Электроотрицательность-способность атома элемента в молекуле притягивать к себе общую электронную пару.  
 

9.Вода содержащая большое кол-во солей Са,Mg,реже Fe называется жесткой. Временная(карбонатная) определяется гидрокарбонатов кальция и магния. Поятоянная(некарбонатная) сульфатов и хлоридов кальция и магния.Количественно жескость выражает число мили эквивалентов ионов кальция и магния в одном литре воды. Ж=m_соли*1000/Э_соли*V_H2O.Эсоли=Мсоли/Nсоли*ст.окM. 
 
 
 

7.Вещества состоящие из ионов и полярных молекул,при растворении в воде диссоциируют,то есть распадаются на ионы:положительно заряженные катионы и отрацительно заряженные анионы.Процесс распада вещества на ионы при растворении в воде или расплавлении называются электрической диссоциацией. Свободные ионы, являясь заряженными,обуславливают электропроводимость растворов и расплавов.Вещества,растворы и раплавы которых приводят электрический ток,называют электролитами.Степенью электрической диссоциации электролита называют отношение числа диссоциированных молекул n к общему числу молей растворенного вещества. Константа равновесия этого процесса называется ионным произведением воды и равна:Кw=[H⁺][OH^-]= 10^-14. Гидролизом солей называется реакция ионного обмена между молекулами соли и воды, в результате которой меняется кислотность среды(рН).Растворимые соли подвергаются гидролизу и соли,в которых участвует хотя бы один слабый электролит. Соли с сильным основанием и сильной кислотой гидролизу не подвергаются.

8.Закон Рауля: уменьшение давления насыщенного пара рас-ля над раствором прямо пропорционально мольной доле нелетучего растворенного компонента Р=Р₀-Р=Р₀*Х_в-ва. Р-давление насыщенного пара растворителянад раствором;Р_0-давление насыщенного пара надчистым растворителем;Х_в-ва-мольная доля вещества.Понижение температуры замерзания чистого р-ля прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества:Тзам=К*См. Повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещ-ва. Ткип=Е*Сm.Сm-молярная концентрация вещ-ва,моль/кг растворителя;К-криоскопическая константа растворителя;Е-эбуллиоскопическая константа растворителя.Закон Вант-Гоффа «Осмотическое давление раствора прямо пропорционально молярной концентрации раствора и температуре этого раствора».Росм=См*R*T;Pосм-осмотическое давление,кПА;Cм-молярная концентрация,моль/дм³;R=8,314 Дж/моль*К-универсальная газовая постоянная;T-абсолютная температура,К. 
 
 
 

10.Дисперсная система-гетерогенная система,в которой одно вещ-во наход.в мелкораздробленном состоянии и равномерно распределено в другом.Вещ-во которое находится в мелкораздробленном состоянии называется дисперсной фазой.Сплошная  среда в которой равномерно распределена дисперсная фаза называется дисперсной средой.Фаза считается дисперсной,если вещ-во раздробленно хотя бы в одном направлении.Вещ-во,раздробленное по высоте,образует пленки.Вещ-во, раздробленное по высоте и ширине образует нити,волонка.Вещ-во,раздробленное по всем трем направлениям пространства,состоит из мелких дискретных частиц. Мицеллой называется коллоидная частица с прилегающим к ней слоем ионов.мицелла в целом электронейтральна, а коллоидная частица заряжена.Размер коллоидной частицы 10^-5-10^-7см.По взаимодействию дисперсной фазы и дисперсной среды:1)Лиофобные-системы,в которых дисперсная фаза не способна взаимодействовать с дисперсной средой.Примером могут служить коллоидные растворы,микрогетерогенные сситемы.2)Лиофильные-системы,в которых дисперсная фаза взаимодействует с дисперсной средой,способна при опредененных условиях растворяться в ней.К этим системам относятся растворы коллоидных поверхносно-активных вещ-а,а также растворы высокомолекулярных вещ-в. Гель-трехмерная ячеистая структура стенки которой образованы коллоидными частицами, а внутри заполнено дисперсной фазой.  
 
 
 
 
 

11.При потере агрегативной устойчиваости коллоидных систем наступает коагуляция-слипание коллоидных частиц, часто приводящая к седиментации-выпадению дисперсной фазы в осадок. Причины коагуляции могут быть:1)изменение температуры раствора;2)действие электрических и электромагнитных полей;3)облучение элементарными частицами;4)механическое воздействие;5)добавление раствора электролита;6)сливание золей с разными зарядами;7)увеличение концентрации коллоидных частиц. Наиболее важную роль играет коагуляция под действием электролитов- электролитическая коагуляция. Минимальная концентрация электролита,при которой начинается коагуляция,называется порогом коагуляции ___  Закономерности электролитической коагуляции описывает правило Шульца-Гарди: 1)Коагулирующим действием обладает только тот ион,заряд которого противоположен по знаку с зарядом потенциалопределяющих ионов.Этот ион называют ионом-коагулятом .2)Коагулирующая способность иона-коагулянта возрастает с увеличением заряда иона и количественно описывает следующим соотношением: С¹_к/С²_к/С³_кПорог коагуляции обратно пропорционален заряду коагулирующего иона в 6-ой степени.

6. истинный раствор - устойчивая гомогенная с-ма,состоящая из двух и более компонентов,состав которой можно изменять в определенных пределах без нарушения гомогенности.                    
 
 
 
 
 

12.Гальваническим элементом называют устройство для преобразования энергии окислительно-восстановительных реакций в электрическую энергию.Гальванический элемент состоит из двух металлических электродов,погруженных в растворы солей этих металлов и соединенных металлическим проводником с потребителем электрической энергии.Растворы соединены между собой солевым мостиком.Электрод,на котором проходит процесс воссановления, называется катодом.На аноде всегда проходит процесс окисления.Стандартные условия (t=25,давление 101 Кпа, концентрация ионов в р-рах 1 моль/дм³,измерены относительно стан.водородного электрода)Уравнение Нернста:Е_ме=Е⁰_ме+0,059/n*lg[Meⁿ⁺¹];Е⁰_ме-стандартный электродный потенциал;n-число электронов ,отданных или принятых в ходе электродной реакции;[Meⁿ⁺¹]-концентрация ионов металла в растворе.Электродвижущая сила(ЭДС)гальванического элемента вычисляется как разность потенциалов катода и анода:ЭДС=Ек-Еа.Если оба электрода изготовлены из одного и того же металла и погружены в растворы соли этого металла с разной концентрацией,такой гальнический элемент называется концентрационным гальваническим элементом. 
 

14.Самопроизвольное разрушение металла в результате его окисления под действием агрессивных компонентов окружающей среды называют коррозией металла. Химическая коррозия проходит в средах,не проводящих электрический ток.При этом происходит окисление металла,а компоненты среды восстанавливаются.Коррозия,которая проходит в средах,проводящих электрический ток,называется электрохимической.В этом случае образуется гальванический элемент,в котором разрушаемый металл играет роль анода,а электроположительные примеси-роль катода.Катод является проводником электрического тока,а восстанавливаются на нем компоненты среды.На поверхности оловянного покрытия происходит восстановление ионов водорода. Если коррозия проходит во влажном воздухе(одновременно присутствуют пары воды и кислород), то на катоде будет происходить восстановление кислорода до гидроксильных групп.

13.Электролиз-окис-восстан. Реакция, протекающая на электроде при прохождении постоянного электрич. тока через раствор или расплав электролита. Под действием электрического тока положительно заряженные ионы(катионы)перемещаются к отрицательно заряженному электроду-катоду(на нем будет происходить процесс восстановления).Отрицательно заряженные ионы(анионы)будут перемещаться к положительно заряженному электроду-аноду(на нем будет происходить процесс окисления).Если электролизу подвергается водный раствор соли,то возможны след.конкурирующие реакции восстановления и окисления воды.Так как на катоду идет процесс восстановления,то в первую очередь должны вступать в реакцию наиболее сильные окислители.Так как на аноде идет процесс окисления,то в первую очередь окисляться будут наиболее сильные восстановители,то есть ионы,имеющие наиболее отрицательный потенциал.Анодные  процессы протекают на инертном и активном анодах.инертным называется анод,материал которого не окисляется при электролизе.Активным называется анод,материал которого окисляется при электролизе.Из-за окисления воды происходит его растворение,поэтому такие аноды еще наз.растворимыми.Закон Фарадея: 1)Масса вещ-ва,претерпевшего превращение на электроде в процессе электролиза,прямо пропорциональна кол-ву электричества,прошедшего через электролизер.2)Если через два электролизера пропустить одинаковое кол-во электричества,то масса вещ-в,претерпевших превращение на электродах,будут прямо пропорциональны молярным массам этих вещ-в.m=ЭIt/F.Э-молярная масса эквивалента вещ-ва(г/моль);I-сила тока(А);t-время;F-постоянная Фарадея 96500Кл.

15.Кол-во теплоты поглощаемая или выделившаяся системой в ходе реакции называется тепловым эффектом химической реакции.U-внутреняя энергия.Q=U+A-первый закон термодинамики.Q=-U;Если хим.реакция протекает при постоянном давлении,то выделение или поглощение теплоты связано с изменением энталь. Закон Гесса: Тепловой эффект хим.реакции зависит только от вида(природы)и состояния исходных вещ-в и конечных продуктов,но не зависят от пути процесса,т.е от числа и хар-ра промежуточных стадий.G=(сумма)G⁰_прод-(сумма)G⁰_исх.в-в.Следствия:1)стандартное изменение энтальпии хим.реакции равно разности между суммой стандартных энтальпий образования продуктов реакции и суммой стандартных энтальпий образования исходных веществ.2)Тепловой эффект(изменение энтальпии)химической реакции равен разности энтальпий сгорания продуктов реакции и исходных вещ-в,взятой с противоположным знаком.Стандартной энтальпией образования вещ-ва называется изменение энтальпий при образовании одного молей сложных вещ-в  из простых вещ-в, наход.при стандартных условий.Теплотой сгорания называется уменьшение энтальпей в реакции сгорания одного моля простого вещ-ва или соедин.досоответ.окисление форм элементов. 

17.Влиянием концентрации на скорости р-ции описывается законом действ.масс:скорость химической реакции при постоянной температуре пропорциональна произведению концентраций реагирующих вещ-в, возведенных в степень их стехиометрических коэффициентов.aA+bB+cC=dD.k-константа скорости реакции зависит от природных реагирующих вещ-в и температуры. Химическое равновесие описывает обратимые реакции,они не доходят до конца,а протекают в двух противоположных направлениях.Св-ва:1)С₁,С₂,С₃=const.Концентрация вещ-в при химическом равновесии постоянно. 2)Подвижность,т.е способность самопроизвольно восстанавливаться,после небольших смещений.3)Возможность достижений равновесия как со стороны исходных вещ-в,так и со стороны продуктов реакции.4)минимальное значение энергии Гиббса. ПринципЛе-Шателье:Если на систему находящуюся в равновесии, производится какое-либо внешнее воздействие,то равновесие сместиться в сторону ослабления данного воздействие. 1)При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции(поглащениеQ).2)При увеличении давлении равновесие смещается в сторону малых молей газообразных веществ.3)При увеличении концентрации исходных вещ-в,равновесие смещается в сторону продуктов реакции и наоборот. 
 

18.Скорость химической реакции называется изменение кол-ва исходных или образующих вещ-ва.U=dN/dt*e/v*Gc/dt;n-кол-во вещ-ва.v-объем данной фазы.Порядок реакции определяется эксперементально,но иногда они совпадают с коэффициентом ур-ния реакции,тогда:n₁=a;n₂=b;n₃=c.Молекулярность р-ии –это число частиц одновременно взаимодействующих в элементарной реакции.Правило Вант-Гоффа:при повышении температуры на каждые 10-20 градусов скорость увеличивается в 2-4 раза.U_T2=U_T1*ню^T2-T2/10.ню-температурный коэфициент.Зависимость константы скорости к реакции от температуры может быть расчитана с помощью ур-ния Аррениуса:k=A*e^-Fa/RT;A-величина постоянная,равна числу соударений реагирующих частиц в единице объема в единицу времени.R-универсальная газовая константа 8,314 Дж/моль*К.T-температура,К.e-основание натур.логарифма 2,718.Еа-энергия активации,кДж/моль.Еа-энергия,необходимая для перехода 1 моля реагирующих вещ-в реакционно способного состояния.