- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •Тема 1 фазовые превращения вещества
- •1.1. Однокомпонентные системы
- •1.2. Двухкомпонентные системы
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 2 дисперсные системы
- •2.1. Классификация дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы
- •2.2. Поверхностное натяжение
- •2.3. Процессы на границе раздела фаз
- •2.4. Поверхностно-активные вещества
- •2.5. Наночастицы
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 3 растворы
- •3.1. Способы выражения концентрации раствора
- •Решение
- •3.2. Термодинамика процесса растворения
- •Термодинамические параметры растворения газов в воде
- •Растворимость газов в воде (мл/100 г н2о) при парциальном давлении 1 атм и константе Генри (кг, мольл-1атм-1)
- •3.3. Физические свойства растворов. Закон Рауля
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 4 растворы электролитов
- •4.1.Электролитическая диссоциация
- •Значения рН некоторых жидкостей
- •4.2. Реакции электролитов
- •1) Реакции диссоциации слабых кислот
- •3) Реакции гидролиза
- •4) Реакции осаждения (образование нерастворимой соли)
- •5) Реакции образования газообразного вещества
- •6) Окислительно-восстановительные реакции
- •Примеры химических соединений, участвующие в реакциях как окислители и восстановители
- •4.3. Превращение энергии химической реакции в электрическую энергию
- •4.4. Электродные потенциалы и электродвижущая сила
- •4.5. Источники превращения энергии химической реакции в электрическую энергию
- •4.6. Превращение электрической энергии в электролизерах
- •Электродные реакции при электролизе водных растворов электролитов
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 5 металлы
- •Содержание основных элементов земной коры (по Ярошевскому)
- •Одна из химических классификаций минералов земной коры
- •5.1. Физические свойства металлов
- •5.2. Химические свойства металлов
- •Некоторые химические свойства металлов*
- •5.3. Металлы s-элементов
- •5.4. Металлы р-элементов
- •5.5. Металлы d-элементов
- •5.6. Коррозия металлов. Защита от коррозии
- •5.7. Металлы f-элементов
- •5.8. Ядерные реакции
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 6 неметаллы
- •6.1. Элементы 18 группы. Благородные газы
- •6.2. Элементы 17 группы. Галогены
- •6.3. Элементы 16 группы. Кислород. Сера
- •6.4. Элементы 15 группы. Азот
- •6.5. Элементы 14 группы. Углерод. Кремний
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 7 органические соединения
- •Некоторые продукты переработки нефти и природного газа
- •7.1. Классификация органических соединений
- •К Предельные (алканы)ПримерыСн4 метанСн3–сн3 этанСн3–сн2–сн3 пропан лассификация органических соединений по углеродному скелету
- •Непредельные
- •Органические соединения
- •7.2. Нефть и природный газ
- •7.3. Высокомолекулярные соединения (полимеры)
- •7.4. Биополимеры
- •Важнейшие α-аминокислоты растительных и животных белков*.
- •Функции некоторых белков в организме
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Список рекомендуемой литературы Основная
- •Дополнительная
- •Содержание
- •Тема 1. Фазовые превращения вещества………………………………...5
- •Тема 2. Дисперсные системы………………………………………........22
- •Тема 3. Растворы………………………………………............................47
- •Тема 4. Растворы электролитов………………........................................66
- •Тема 5. Металлы………………………………………………………..102
- •Тема 6. Неметаллы……………………………………………………...133
- •Тема 7. Органические соединения…………………………………….153
Краткий итог темы
1. В земной коре встречаются все химические элементы (за исключением искусственно синтезированных), но основными являются 8 элементов. На долю O, Si, Al, Fe, Ca, K, Na, Mg приходится почти 99 мас.% земной коры.
2. Структура кристалла металла рассматривается как гигантская молекула с подвижным электронным облаком, удерживающим положительно заряженные ионы металла в узлах кристаллической решетки (металлическая связь).
3. Металлы проявляют высокую электропроводность и теплопроводность, обусловленную подвижными электронами.
4. Среди химических свойств металлов основным является способность отдавать валентные электроны в окислительно-восстановительных реакциях и переходить в ионное состояние в оксидах, основаниях и солях.
5. Железо среди металлов является основным конструкционным материалом.
6. Алюминий, медь – основные электропроводящие материалы, а металлы платиновой группы самые коррозионностойкие материалы.
7. Атомная энергетика основана на двух металлах из группы f-элементов: уране U и плутонии Pu. Уран и плутоний служат источником энергии, выделяющейся в результате деления ядер элементов в реакторах атомных электростанций или в атомных бомбах.
Термины для запоминания
Коррозия металла разрушение металла, превращение его в оксид, гидроксид или соль в окислительно-восстановительных реакциях с соединениями окружающей среды.
Легирование – придание металлу коррозионной стойкости, высокой упругости и прочности путем введения в состав железа небольших количеств таких элементов, как V, W, Cr, Mo, Si, Ti.
Металлическая связь – вид химической связи, обусловленный взаимодействием валентных электронов с положительно заряженными ионами металла.
Пассивность металла – повышенная коррозионная стойкость в условиях, когда реакция термодинамически разрешена, но не идет. Экспериментально установленная пассивность металла используется при перевозке концентрированных серной и азотной кислот в стальных железнодорожных цистернах.
Период полураспада t1/2 – время, необходимое для превращения половины любого заданного количества вещества.
Радиоактивный распад (радиоактивность) – самопроизвольное превращение нестабильных атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся -, - -излучением.
Химическая коррозия – окисление металла при непосредственном контакте его с окислителем.
Электрохимическая коррозия процесс окисления металла в микрогальваническом элементе, возникающем на участке поверхности металла, покрытого водой.
Ядерная реакция – изменение состава ядра при бомбардировке его нейтронами, протонами, электронами или ядрами других элементов.
Вопросы для проверки знаний
Что подразумевается под понятиями электропроводность, теплопроводность, пластичность вещества?
Почему металлы проявляют высокую пластичность, электропроводность и теплопроводность?
Какие реакции называются окислительно-восстановительными? Почему металлы выступают в качестве восстановителей в окислительно-восстановительных реакциях?
Алюминий энергично окисляется, а золото не окисляется кислородом. Объясните, почему и тот и другой металл успешно используются в качестве проводников электрического тока?
Почему не железо, а медь, золото, серебро, олово и свинец были первыми металлами, которые в древности использовал человек в практической деятельности?
Назовите причины, по которым промышленное получение таких металлов, как щелочные металлы и алюминий, осуществляется электрохимическим методом
Какой металл известен своим антибактериальным действием?
Где в ряду активности металлов находится железо и как это определяет его отношение к кислотам?
Почему железо подвергается коррозии на воздухе, а химически более активные металлы алюминий и магний устойчивы к коррозии?
Какие металлы являются источником энергии в тепловыделяющих элементах атомных электростанций?