- •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
Упражнения
Напишите реакцию, которая происходит при растворении Cl2 в воде. Какое вещество, образующееся в этой реакции, отбеливает ткани и уничтожает бактерий при обеззараживании воды?
Какие минералы используются в производстве стекла? Как получить хрустальное стекло? Окрашенное стекло?
Назовите минералы, которые используются: а) в дорожном строительстве; б) для производства цемента, гипса.
Тема 7 органические соединения
Нефть и природный газ – основные природные ресурсы для получения энергии при сжигании органического топлива на электростанциях, в котельных, в двигателях внутреннего сгорания и получения органических соединений, потребляемых химической промышленностью.
Первичная переработка нефти состоит в ее разделении на углеводородные фракции (части) путем перегонки в диапазоне температур от 30 до 500 600 оС. Из нефти получают различные виды углеводородного топлива (бензин, авиационный керосин, дизельное топливо, мазут), смазочные масла, растворители, гудрон, строительные и дорожные битумы.
Природный газ состоит в основном из метана СН4 (до 98 об. %). Используется в химической промышленности, а также в качестве топлива на электростанциях, в котельных, в бытовых газовых плитах. Включая по утрам газовую горелку, мы осуществляем химическую реакцию:
СН4(г) + 2О2(г) СО2(г) + 2Н2О(г).
Химическая промышленность использует разнообразные технологические процессы, позволяющие получить целевой продукт из нефти и природного газа.
Нефть – светлая или почти черная смесь жидких органических соединений – алифатических, алициклических, ароматических и гетероциклических углеводородов. Природа подарила человеку бесценный клад разнообразных органических соединений, но, к сожалению, клад исчерпаемый. Химикам известны миллионы органических соединений с линейными и разветвленными углеродными цепями и циклами, синтезированными или выделенными из живых организмов, нефти и газа.
В табл. 12 приведены примеры ценных продуктов, которые можно получить при переработке нефти и природного газа.
Т а б л и ц а 12
Некоторые продукты переработки нефти и природного газа
Нефть |
Конечные продукты | |||
Промежуточные продукты переработки нефти | ||||
Бензол |
этилбензол |
стирол |
полистирол |
панели радиотехнических приборов, посуда, авторучки |
циклогексан
|
дикарбоновые кислоты
|
найлон - 6,6 |
купола парашютов, шинный корд для самолетов, тросы, спасательные плоты, белье, носки, колготки | |
полиуретаны |
мебель, детали автомобилей, холодильников, герметики | |||
кумол |
фенол
|
смолы
|
древесно-стружечные плиты, лаки, мебель | |
салицило вая кислота |
аспирин | |||
ацетон |
полиметилметакрилат |
светильники, лаки, оптические волокна, DVD и CD диски | ||
Ксилол |
терефталевая кислота |
|
полиэтилентерефталат |
костюмные и плательные ткани, сорочки, рыболовные сети, бутылки |
Бутан |
бутадиен |
|
каучуки |
автомобильные шины, низ обуви, прорезиненные ткани, шланги |
Природный газ |
Конечные продукты | |||
Промежуточные продукты переработки природного газа | ||||
Синтез-газ |
формальдегид |
|
фенолформальдегидные смолы |
древесно-стружечные плиты, лаки, мебель |
винилацетат |
|
поливинилацетат |
краски, клеи, смолы, | |
Этилен |
|
|
полиэтилен |
пленки, пакеты, канистры, детали автомашин, протезы |
дихлорэтилен |
винилхлорид |
поливинилхлорид |
Линолеумы, искусств. кожи, трубы, двери, оконные переплеты | |
этиленоксид |
этиленгликоль |
полимеры |
полиэфирные пленки | |
|
антифризы |