Химия, Олиференко Г.Л., Иванкин А.Н., 2010

Химия, Олиференко Г.Л., Иванкин А.Н., 2010.
В учебнике представлено современное систематическое изложение основ общей и неорганической химии.
Рекомендуется для углубленного изучения студентами всех технических специальностей очной, очно-заочной, вечерней и дистанционной форм обучения МГУЛ.

Вещества в химии.
 
В соответствии с классическими научными воззрениями различаются две физические формы существования материи - вещество и поле.
Вещества - это различные виды движущейся материи, обладающей массой покоя.
Вещество состоит из частиц, масса покоя которых не равна нулю; все вещества корпускулярны.
Поле характеризуется непрерывностью; известны электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных сил, волновые поля различных элементарных частиц.
Современное естествознание нивелирует различие между веществом и полем, считая, что и вещества, и поля состоят из различных частиц, обладающих корпускулярно-волновой (двойственной) природой. Выявление тесной взаимосвязи между полем и веществом привело к углублению наших представлений о единстве всех форм и структуры материального мира.
Однородное вещество характеризуется плотностью - отношением массы вещества к его объему.
Классификация и виды химических реакций.
В неорганической химии известно огромное число химических реакций, каждая из которых индивидуальна, поскольку в ней участвуют конкретные вещества с присущими им химическими свойствами. Вместе с тем химические реакции имеют много общих признаков, что позволяет их объединить в несколько типов. Важнейшими критериями, по которым проводят классификацию химических реакций являются : агрегатное состояние реагентов (реакции газовые, в растворе, твердофазные, между веществами в различных агрегатных состояниях):вид реагирующих частиц (реакции молекулярные, ионные, радикальные); вид переносимых частиц (реакции окислительно - восстановительные с переносом электронов, кислотно-основные с переносом протонов, образования и разрушения комплексов с переносом ионов и молекул, образования и разрушения ионных кристаллов): вид источника энергии (реакции термохимические, фотохимические и электрохимические).
Возможны и другие способы классификации реакций. К основным типам химических реакций в неорганической химии относятся реакции ионные, окислительно-восстановительные, кислотно-основные и электрохимические.
Характерные основные признаки типов химических реакций заключаются в следующем.
Газовые реакции протекают между газообразными веществами, состоящими из молекул. Такие реакции характерны как для неорганической, так и для органической химии.
Оглавление.
Введение
Глава 1. Основные понятия и законы химии.
Предмет химии
Вещества в химии
Химические реакции
Классификация и виды химических реакций
Чистые вещества и смеси веществ.
Простые и сложные вещества. Синтез и анализ веществ.
Химическое соединение. Простые вещества
Атомы и химические элементы. Распространенность элементов в природе.
Молекулы химических соединений
Символы химических элементов
Химические формулы веществ
Уравнения химических реакций
Закон сохранения массы
Относительная атомная масса.
Относительная молекулярная масса.
Закон постоянства состава. Закон кратных отношений
Количество вещества.
Молярная масса.
Эквивалент
Химические газовые законы
Молярный объем газа
Состояние идеального газа
Уравнение состояния идеального газа
Стехнометрические расчеты по уравнениям реакций
Глава 2. Строение атома
Развитие представлений о сложном строении атома.
Квантовые числа электронов.
Распределение электронов в атомах
Радиоактивные превращения.
Глава 3. Периодическая система химических элементов.
Периодический закон
Строение Периодической системы
Строение атома и Периодический закон.
Валентность элементов и Периодическая система.
Свойства элементов и Периодическая система
Значение Периодического закона и Периодической системы
Глава 4. Химическая связь и строение молекул.
Типы химической связи
Общее понятие о ковалентной связи
Ковалентные связи в молекулах и атомных кристаллических решетках.
Квантово - химическое объяснение ковалентной связи
Ковалентные связи между s-орбиталями (связи)
Ковалентные связи между р-орбиталями (связи)
Ковалентные связи между s-и р-орбиталями (связи).
Ковалентные связи между p-орбиталями (связи).
Гибридизация атомных орбиталей.
Ковалентные связи с участием атома углерода
Ковалентные связи в многоатомных молекулах неорганических соединении
Полярность ковалентных связей. Электроотрицательность элементов
Полярные молекулы.
Образование ковалентной связи при участии неподеленных электронных пар.
Ионная связь.
Ионные кристаллы
Водородная связь
Металлическая связь.
Проводники, диэлектрики и полупроводники
Связь в комплексных соединениях
Валентность и степень окисления элементов
Координационное число
Влияние межмолекулярных сил на структуру и свойства соединений
Влияние водородных связей
Влияние Ван-дер-Ваальсовых сил
Глава 5.Энергетика и термодинамика химических реакций
Солнечная энергия в горючих материалах
Термодинамика
Системы и их окружение
Функции состояния
'Энергия системы
Внутренняя энергия
Температура
Передача энергии
Теплота
Работа
Первый закон термодинамики (закон сохранения энергии)
Реакции, проводимые при постоянном объеме.
Реакции, проводимые при постоянном давлении
Энтальпия
Изменение энтальпии при химических реакциях
Стандартные изменения энтальпии
Стандартная молярная энтальпия образования
Стандартная молярная энтальпия сгорания
Стандартная молярная энтальпия нейтрализации
Другие изменения энтальпии
Фазовые превращения
Калориметрия
Калориметрическая бомба
Пламенный калориметр
Калорийность пищи
Закон Гесса
Энтальпийные диаграммы
Энтальпии химических связей
Определение энтальпий связей
Определение средней энтальпии связи С—Н
Интерпретация и практическое использование энтальпий связей
Устойчивость бензола
Энтальпия кристаллической решетки
Цикл Борна-Габера
Интерпретация энтальпий решетки
Энтальпии растворения и гидратации
Энтропия
Второй закон термодинамики
Некоторые формулировки второго закона термодинамики
Изменения энтропии в химических реакциях
Изменения энтропии для окружения термодинамической системы
Суммарное изменение энтропии при протекании химической реакции
Третий закон термодинамики
Свободная энергия Гиббса
О чем позволяет судить изменение свободной энергии системы ?G
Равновесие
Полезная работа
Оценка возможности получения металлов из их оксидов по величине ?G
Диаграммы Эллингема
Источники энергии
Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии
Традиционные источники энергии
Нетрадиционные источники энергии
Прямое преобразование солнечной энергии
Биомасса
Запасание энергии
Химические источники тока и топливные элементы
Потребление энергии в прошлом, настоящем и будущем
Глава 6.Химмческое равновесие и закон действующих масс
Обратимость реакций
Принцип Ле Шателье. Смещение химического равновесия
Закон действующих масс
Кинетический вывод закона действующих масс
Факторы, влияющие на химическое равновесие с учетом закона действующих масс
Глава 7. Растворы и электролиты
Растворимость веществ. Состав растворов
Расчеты в объемном анализе
Электролитическая диссоциация растворов
Сила электролитов
Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН)
Основания, кислоты и соли в теории электролитической диссоциации Аррениуса
Ионные реакции
Реакции нейтрализации
Гидролиз
Реакции осаждения
Окислительно-восстановительные реакции. Основные понятия и определения
Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.
Окислительно—восстановительные реакции в водных растворах
Кислотно-основные реакции. Протонная теория кислот и оснований Кислотно-основные реакции в водных растворах
Важнейшие кислотно-основные реакции в трактовке протонной теории
Ионные равновесия в растворах слабых электролитов с учетом обратимости последних и закона действующих масс
Произведение растворимости и ионная сила
Глава 8.Кинетические закономерности химических реакций.
Скорость химической реакции
Как экспериментально определить скорость реакции
Определение скорости реакции графическим методом
Методы измерения скорости реакции
Порядок реакции и константы скорости
Экспериментальное определение порядка реакции и константы скорости
Определение кинетических характеристик реакции из анализа кривой скорости
Реакции с нецелочисленным порядком
Метод интегрирования кинетического уравнения
Период полупревращения
Зависимость константы скорости реакции от температуры.
Уравнение Арреннуса
Почему важно исследовать влияние температуры на скорость химических реакций
Механизмы протекания и катализ химических реакций.
Молекулярность реакции
Теория столкновений
Концентрация и теория столкновений
Температура и теория столкновений
Вывод уравнения Арреннуса.
Теория переходного состояния
Катализ.
Автокатализ
Теория промежуточных соединений для объяснения действия катализаторов
Типы катализаторов
Гомогенный катализ
Гомогенный катализ в газовой фазе
Гомогенный катализ в водной фазе.
Гетерогенный катализ
Адсорбционная теория гетерогенного катализа
Классы гетерогенных катализаторов.
Каталитические преобразователи
Промоторы и каталитические яды
Ферментативный катализ.
Свойства ферментов
Болезни, связанные с недостатком или избытком ферментов в организме.
Ферментация (брожение)
Глава 9. Электрохимия
Предмет электрохимии.
Электрохимический ряд напряжений
Стандартные электродные потенциалы.
Гальванические элементы.
Электрические аккумуляторы.
Уравнение электродного потенциала
Электролиз. Принципиальные различия гальванического элемента и электролизера
Электролиз в водном растворе
Электролиз с растворимым анодом
Напряжение разложения электролита. Перенапряжение
Законы электролиза.
Электрохимическая коррозия
Библиографический список
Оглавление.