Elektronegativita
V chémii je tento koncept veľmi rozšírený elektronegativita (EO).
Vlastnosť atómov daného prvku ťahať elektróny od atómov iných prvkov v zlúčeninách sa nazýva elektronegativita.
Elektronegativita lítia sa obvykle berie ako jednotka, podľa toho sa počíta EO ďalších prvkov. Pre prvky EO existuje škála hodnôt.
Číselné hodnoty prvkov EO majú približné hodnoty: je to bezrozmerná veličina. Čím vyššia je EO prvku, tým jasnejšia je nekovové vlastnosti... Pre EO možno prvky zapísať takto:
$ F\u003e O\u003e Cl\u003e Br\u003e S\u003e P\u003e C\u003e H\u003e Si\u003e Al\u003e Mg\u003e Ca\u003e Na\u003e K\u003e Cs $. Fluór má pre EO najväčší význam.
Pri porovnaní hodnôt EO prvkov od Francúzska (0,86) $ po fluór $ (4,1) $ je ľahké vidieť, že EO dodržuje periodický zákon.
V Periodickej tabuľke prvkov EO v období rastie s nárastom počtu prvkov (zľava doprava) a v hlavných podskupinách klesá (zhora nadol).
V obdobiach, keď sa zvyšujú náboje atómových jadier, zvyšuje sa počet elektrónov na vonkajšej vrstve, zmenšuje sa polomer atómov, takže klesá ľahkosť spätného získavania elektrónov, zvyšuje sa EO, a preto sa zvyšujú nekovové vlastnosti.
Oxidačný stav
Komplexné látky pozostávajúce z dvoch chemické prvkysa volajú binárne (z lat. bi - dva) alebo dvojprvkové.
Pripomeňme si typické binárne zlúčeniny, ktoré sme uviedli ako príklad na zváženie mechanizmov tvorby iónových a kovalentných látok. polárne spojenie: $ NaCl $ - chlorid sodný a $ HCl $ - chlorovodík. V prvom prípade je väzba iónová: atóm sodíka preniesol svoj vonkajší elektrón na atóm chlóru a zmenil sa na ión s nábojom $ + 1 $ a atóm chlóru vzal elektrón a zmenil sa na ión s nábojom $ $ 1. Proces transformácie atómov na ióny je možné schematicky znázorniť nasledovne:
$ (Na) ↖ (0) + (Cl) ↖ (0) → (Na) ↖ (+1) (Cl) ↖ (-1) $.
V molekule $ HCl $ sa väzba vytvára vďaka párovaniu nespárených vonkajších elektrónov a tvorbe spoločného elektrónového páru atómov vodíka a chlóru.
Je správnejšie predstavovať vznik kovalentnej väzby v molekule chlorovodíka ako prekrývanie jedno-elektrónového oblaku atómu vodíka jedným elektrónovým p-oblakom atómu chlóru:
V chemickej interakcii súčet elektrónový pár posunuté smerom k elektronegatívnejšiemu atómu chlóru: $ (H) ↖ (δ +) → (Cl) ↖ (δ -) $, t.j. elektrón nebude úplne prechádzať z atómu vodíka na atóm chlóru, ale čiastočne, čo spôsobí čiastočný náboj atómov $ δ $: $ H ^ (+ 0,18) Cl ^ (- 0,18) $. Ak si predstavíme, že v molekule $ HCl $, rovnako ako v chloride $ NaCl $, elektrón úplne prešiel z atómu vodíka na atóm chlóru, potom by dostali poplatky $ + 1 $ a $ -1 $: $ (H) ↖ (+1) (Cl) ↖ (-1). Takéto bežné poplatky sa nazývajú oxidačný stav. Pri definovaní tohto konceptu sa bežne predpokladá, že v kovalentných polárnych zlúčeninách väzbové elektróny úplne prešli na elektronegatívnejší atóm, a preto zlúčeniny pozostávajú iba z kladne a záporne nabitých atómov.
Oxidačný stav je podmienený náboj atómov chemického prvku v zlúčenine, vypočítaný na základe predpokladu, že všetky zlúčeniny (iónové aj kovalentne polárne) pozostávajú iba z iónov.
Oxidačný stav môže byť záporný, kladný alebo nulový, čo je zvyčajne umiestnené nad symbolom prvku v hornej časti, napríklad:
$ (Na_2) ↖ (+1) (S) ↖ (-2), (Mg_3) ↖ (+2) (N_2) ↖ (-3), (H_3) ↖ (-1) (N) ↖ (-3 ), (Cl_2) ↖ (0) $.
Negatívna hodnota oxidačného stavu má tie atómy, ktoré prijali elektróny z iných atómov alebo ku ktorým sú vytesnené bežné elektrónové páry, t.j. atómy viac elektronegatívnych prvkov.
Kladnú hodnotu oxidačného stavu majú tie atómy, ktoré darujú svoje elektróny iným atómom alebo z ktorých sa čerpajú bežné elektrónové páry, t.j. atómy menej elektronegatívnych prvkov.
Atómy v molekulách jednoduchých látok a atómy vo voľnom stave majú nulovú hodnotu oxidačného stavu.
V zlúčeninách je celkový oxidačný stav vždy nulový. Ak to poznáte a oxidačný stav jedného z prvkov môžete vždy nájsť oxidačný stav druhého prvku podľa vzorca binárnej zlúčeniny. Napríklad nájdeme oxidačný stav chlóru: $ Cl_2O_7 $. Vymenujme oxidačný stav kyslíka: $ (Cl_2) (O_7) ↖ (-2) $. Preto sedem atómov kyslíka bude mať celkový záporný náboj $ (- 2) 7 \u003d -14 $. Potom je celkový náboj dvoch atómov chlóru $ + 14 $ a jeden atóm chlóru $ (+ 14): 2 \u003d + 7 $.
Podobne, keď poznáte oxidačné stavy prvkov, môžete formulovať zlúčeninu, napríklad karbid hlinitý (zlúčenina hliníka a uhlíka). Zapíšme si znaky hliníka a uhlíka vedľa - $ AlC $ a najskôr - od hliníka, keďže je to kov. Určme počet vonkajších elektrónov podľa periodickej tabuľky prvkov: $ Al $ má $ 3 $ elektróny, $ C $ má $ 4 $. Atóm hliníka daruje svoje tri vonkajšie elektróny uhlíku a získa tak oxidačný stav $ + 3 $, ktorý sa rovná náboju iónu. Atóm uhlíka naopak prijme chýbajúce elektróny v hodnote 4 $ na „vytúženú osmičku“ a prijme oxidačný stav -4 $. Tieto hodnoty zapíšeme do vzorca $ ((Al) ↖ (+3) (C) ↖ (-4)) $ a nájdeme pre ne najmenší spoločný násobok, ktorý sa rovná $ 12 $. Potom vypočítame indexy:
Valencia
Veľmi dôležité v popise chemická štruktúra organické zlúčeniny má koncept valencia.
Valencia charakterizuje schopnosť atómov chemických prvkov vytvárať chemické väzby; určuje počet chemických väzieb, ktorými je daný atóm spojený s inými atómami v molekule.
Valencia atómu chemického prvku je určená predovšetkým počtom nepárových elektrónov podieľajúcich sa na vzniku chemickej väzby.
Valenčné schopnosti atómov sú určené:
- počet nespárovaných elektrónov (jednoelektrónové orbitály);
- prítomnosť voľných orbitálov;
- prítomnosť osamelých párov elektrónov.
IN organická chémia pojem „valencia“ nahrádza pojem „oxidačný stav“, s ktorým sa bežne pracuje anorganická chémia... Nie sú to však to isté. Valencia nemá žiadne znamienko a nemôže byť nulová, zatiaľ čo oxidačný stav je nevyhnutne charakterizovaný znamienkom a môže mať hodnotu rovnú nule.
Valenčný a oxidačný stav
Valencia je schopnosť atómov daného prvku pripojiť určitý počet atómov iných prvkov.
Atóm vodíka nikdy nepripojí viac ako jeden atóm iného prvku. Preto sa valencia vodíka brala ako jednotka merania valencie prvkov.
Napríklad v zlúčeninách: HCl - chlór je jednomocný, H20 - dvojmocný kyslík, NH3 - trojmocný dusík, CH4 - štvormocný uhlík. V týchto zlúčeninách určujeme valenciu prvkov pomocou vzorcov vodíkových zlúčenín - to je vodíková valencia.
Kyslík má vždy valenciu dva. Ak poznáme vzorce zlúčenín prvkov s kyslíkom, môžeme ich určiť kyslíková valencia. Napríklad v nasledujúcich zlúčeninách majú prvky nasledujúce valencie (označené rímskymi číslicami):
Úloha:Určte valencie prvkov.
I II III IV V VI VII
Na20, CaO, Al203, C02, P205, CrO3, Mn207.
Ak poznáme valencie prvkov, potom môžeme ľahko formulovať vzorec pre látku, ktorý sa skladá z dvoch prvkov. Napríklad, ak látka pozostáva z horčíka (valencia dva) a chlóru (valencia jedna), potom vzorec, látka MgCl2.
V molekule komplexná látka A XB r, ktorý sa skladá z prvku A s valenciou p a prvok B s valenciou m, súčin valencie počtom atómov jedného prvku sa rovná súčinu valencie počtom atómov iného prvku: nx \u003d tu. Napríklad v molekule Al 2 O 3 je súčin valencie hliníka a počtu atómov rovný súčinu valencie kyslíka a počtu jeho atómov (3 «2 \u003d 2« 3).
Valencia je dôležitá kvalitatívna charakteristika prvku.
Grafické znázornenie vzorcov. Molekulárne vzorce je možné znázorniť graficky. Na grafických obrázkoch vzorcov je každá valencia označená čiarou. Napríklad grafické znázornenie vzorca
H 2 O (molekuly vody) H - O - H,
vzorec C02 (oxid uhoľnatý, (IV)) O \u003d C \u003d O,
vzorec Al 2 O 3 (oxid hlinitý) O \u003d A1 - O - Al \u003d O.
Elektronická teória štruktúry atómu vysvetlila fyzikálny význam valencie a štruktúrne vzorce.
Valencia prvku je určená počtom bežných elektrónových párov, ktoré viažu atóm daného prvku na iné atómy.
Valencia nemôže byť záporná a nemôže sa rovnať nule. Pojem „valencia“ je možné aplikovať iba na zlúčeniny s kovalentnou väzbou.
Na charakterizáciu stavu atómu v zlúčenine sa používa výraz „oxidačný stav“.
Oxidačný stav je podmienený náboj atómu v molekule, ktorý by vznikol na atóme, keby sa bežné elektrónové páry úplne premiestnili na elektronegatívnejší atóm (t. J. Atómy by sa zmenili na ióny).
Oxidačný stav nie je vždy číselne rovný valencii. Ak chcete zistiť oxidačný stav každého prvku v zlúčenine, nezabudnite na toto:
1. Oxidačný stav atómu v molekule môže byť nulový alebo vyjadrený ako záporné alebo kladné číslo.
2. Molekula je vždy elektricky neutrálna: súčet pozitívnych a negatívnych formálnych nábojov, ktoré charakterizujú oxidačný stav atómov, ktoré tvoria molekulu, je nulový.
3. Oxidačný stav vodíka vo všetkých zlúčeninách, s výnimkou hydridov kovov (NaH, KH, CaH 2 atď.), Je +1. V hydridoch kovov je jeho oxidačný stav –1.
4. Oxidačný stav kyslíka vo väčšine zlúčenín je - 2. Výnimky sú:
a) peroxidy typu H 2 O 2, Na 2 O 2, BaO 2, v ktorých je oxidačný stav kyslíka - 1; a jeho valencia sa rovná dvom (H - O - O ¾ H,
Na-O-O-Na).
b) superoxidy, ako je KO2, RbO2, Cs02, v ktorých je oxidačný stav
-1 má komplexný superoxidový ión [02] -1, a preto formálne je oxidačný stav atómu kyslíka - ½;
c) ozonidy typu KO 3, RbO 3, CsO 3, v ktorých oxidačný stav -1 obsahuje komplexný ozonidový ión [O3] -1, a teda formálne je oxidačný stav atómu kyslíka - 1/3;
d) zmiešané peroxid-superoxidové zlúčeniny typu M203 (M202 × 2M02), kde M je K, Rb, Cs, v ktorých sú atómy kyslíka formálne charakterizované oxidačnými stavmi -1 a - ½;
e) oxid F20 a peroxid F202 fluór, v ktorých je oxidačný stav atómov kyslíka +2, respektíve +1.
5. Oxidačný stav atómov v jednoduché látky sa rovná nule:
C1 2, H 2, N 2, P 4, S 8.
6. Oxidačný stav atómov kovov v zlúčeninách je vždy pozitívny. Mnohé z nich majú navyše konštantný oxidačný stav. Napríklad atómy alkalických kovov (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) vo všetkých zlúčeninách majú oxidačný stav + 1 a atómy kovov alkalických zemín (Ca, Sr, Ba, Ra) majú oxidačný stav +2.
7. Oxidačné stavy mnohých prvkov sú premenlivé.
Napríklad oxidačný stav síry v sírovodíku H2S je - 2, v oxide sírovom (IV) S02 + 4, v oxide sírovom (VI) SO3 + 6.
8. Najvyšší oxidačný stav prvku sa zvyčajne rovná počtu skupiny, v ktorej sa prvok nachádza, v periodickej tabuľke prvkov.
Napríklad horčík Mg je v druhej skupine a jeho najvyšší oxidačný stav je + 2. Mangán Mn je v siedmej skupine a jeho najvyšší oxidačný stav je + 7.
9. Ak poznáte oxidačný stav niektorých prvkov, môžete určiť oxidačný stav ďalších prvkov v danej zlúčenine. Aby ste to dosiahli, musíte si uvedomiť, že algebraický súčet oxidačných stavov všetkých prvkov v zlúčenine (s prihliadnutím na počet atómov) je vždy nula.
Napríklad určme oxidačný stav dusíka v kyseline dusičnej HNO 3 a v kyseline dusitej HNO 2. V kyseline dusičnej je oxidačný stav vodíka +1, kyslíka -2, oxidačný stav dusíka x:
1 +x + (-2 ´ 3) \u003d 0,
V kyseline dusitej je oxidačný stav dusíka:
1 + x + (-2 ´ 2) \u003d 0,
Schopnosť atómu chemického prvku pripojiť alebo nahradiť určitý počet atómov iného prvku za vzniku chemickej väzby sa nazýva valencia prvku.
Valencia je vyjadrená ako kladné celé číslo v rozmedzí od I do VIII. Neexistuje žiadna valencia rovnajúca sa 0 alebo väčšej ako VIII. Konštantná valencia vykazujú vodík (I), kyslík (II), alkalické kovy - prvky prvej skupiny hlavná podskupina (I), prvky alkalických zemín - prvky druhej skupiny hlavnej podskupiny (II). Atómy ďalších chemických prvkov vykazujú premenlivú valenciu. Prechodné kovy sú teda prvkami všetkých bočné podskupiny - prehliadka od I do III. Napríklad železo v zlúčeninách môže byť dvojmocné alebo trojmocné, meď jedno- a dvojmocné. Atómy zostávajúcich prvkov môžu vykazovať v zlúčeninách valenciu rovnú počtu skupín a stredných valencií. Napríklad najvyššia valencia síry je IV, najnižšia je II a medziľahlé sú I, III a IV.
Valencia sa rovná počtu chemických väzieb, pomocou ktorých je atóm chemického prvku viazaný na atómy iných prvkov v molekule chemická zlúčenina... Chemická väzba je označená pomlčkou (-). Vzorce, ktoré zobrazujú poradie spojenia atómov v molekule a valenciu každého prvku, sa nazývajú grafické.
Oxidačný stav Je podmienený náboj atómu v molekule, vypočítaný za predpokladu, že všetky väzby sú iónové. To znamená, že elektronegatívnejší atóm, ktorý úplne premiestni jeden elektrónový pár k sebe, získa náboj 1–. Nepolárna kovalentná väzba medzi rovnakými atómami neprispieva k oxidačnému stavu.
Pri výpočte oxidačného stavu prvku v zlúčenine je potrebné vychádzať z nasledujúcich ustanovení:
1) oxidačný stav prvkov v jednoduchých látkach sa považuje za nulový (Na 0; O 2 0);
2) algebraický súčet oxidačných stavov všetkých atómov, ktoré tvoria molekulu, je nula a v komplexnom ióne sa tento súčet rovná náboju iónu;
3) atómy majú konštantný oxidačný stav: alkalické kovy (+1), kovy alkalických zemín, zinok, kadmium (+2);
4) oxidačný stav vodíka v zlúčeninách +1, s výnimkou hydridov kovov (NaH atď.), Kde je oxidačný stav vodíka –1;
5) oxidačný stav kyslíka v zlúčeninách je –2, s výnimkou peroxidov (–1) a fluoridu kyslíka OF 2 (+2).
Maximálny pozitívny oxidačný stav prvku sa zvyčajne zhoduje s jeho číslom skupiny v periodickom systéme. Maximálny negatívny oxidačný stav prvku sa rovná maximálnemu pozitívnemu oxidačnému stavu mínus osem.
Výnimkou je fluór, kyslík, železo: ich najvyšší oxidačný stav je vyjadrený číslom, ktorého hodnota je nižšia ako počet skupiny, do ktorej patria. Prvky podskupiny medi majú naopak vyšší oxidačný stav ako jeden, hoci patria do skupiny I.
Atómy chemických prvkov (s výnimkou vzácnych plynov) môžu interagovať navzájom alebo s atómami iných prvkov a vytvárať b.m. komplexné častice - molekuly, molekulárne ióny a voľné radikály. Chemická väzba je splatná elektrostatické silymedzi atómami , tie. sily interakcie elektrónov a jadier atómov. Pri vytváraní chemickej väzby medzi atómami hrá hlavnú úlohu valenčné elektróny, t.j. elektróny umiestnené na vonkajšom obale.
Koniec práce -
Táto téma patrí do sekcie:
CHÉMIA
katedra moderných prírodných vied ... VM Vasyukov OV Savenko AV Ivanova ...
Ak potrebujete ďalší materiál k tejto téme alebo ste nenašli to, čo ste hľadali, odporúčame vám použiť vyhľadávanie v našej pracovnej základni:
Čo urobíme s prijatým materiálom:
Ak sa tento materiál ukázal ako užitočný pre vás, môžete ho uložiť na svoju stránku v sociálnych sieťach:
| Tweet |
Všetky témy v tejto časti:
Časť I. TEORETICKÁ CHÉMIA
Kapitola 1. Základné pojmy a zákony chémie .......................................... ......................................... 3 Kapitola 2. Štruktúra atómu a periodický zákon .................
Časť II. ANORGANICKÁ CHÉMIA
Kapitola 11. Najdôležitejšie triedy anorganických zlúčenín ........................................... ........... 55 Kapitola 12. Prvky skupiny I (vodík, lítium, sodík, podskupina
Časť III. ORGANICKÁ CHÉMIA
Kapitola 20. Všeobecné charakteristiky organických zlúčenín ........................................... .......... 124 Kapitola 21. Alcanes ................................... .........
Hlavné ustanovenia atómovo-molekulárnej teórie
1. Všetky látky sú tvorené molekulami. Molekula je najmenšia častica látky, ktorá má svoje chemické vlastnosti. 2. Molekuly sú tvorené atómami. Atóm je najmenšia častica
Zákon ekvivalentov - pre molekulárne zlúčeniny je počet prvkov, ktoré tvoria, úmerný ich chemickým ekvivalentom.
Ekvivalent (E) - častica látky, ktorá je pri danej acidobázickej reakcii ekvivalentná jednému vodíkovému iónu alebo pri danej redoxnej reakcii
Zákony o plyne
Štúdium vlastností výmeny plynov rôznych látok a chemické reakcie zahŕňajúce plyny hrali pri formovaní takú dôležitú úlohu atómovo-molekulárna teóriaže zákony o plyne si zaslúžia cn
Charlesov zákon: Pri konštantnom objeme sa tlak plynu mení priamo úmerne s absolútnou teplotou.
P1 / T1 \u003d P2 / T2 alebo P / T \u003d konšt. Tieto tri zákony možno spojiť do jedného univerzálneho zákona o plyne
Atómové štruktúrne modely
Priamym dôkazom zložitosti štruktúry atómu bol objav spontánneho rozpadu atómov niektorých prvkov, ktorý sa nazýva rádioaktivita (A. Becquerel, 1896). Čo nasledovalo
Kvantové počty elektrónov
Hlavné kvantové číslo n určuje celkovú energiu elektrónu v danom orbitáli (n \u003d 1, 2, 3, ...). Hlavné kvantové číslo pre atómy je známe
Elektronické konfigurácie atómov
Pretože počas chemických reakcií jadrá reagujúcich atómov zostávajú nezmenené (s výnimkou rádioaktívnych transformácií), potom chemické vlastnosti atómy závisia od štruktúry ich ele
Pauliho princíp alebo Pauliho ban (1925): atóm nemôže mať dva elektróny s rovnakými vlastnosťami.
Pretože vlastnosti elektrónov sú charakterizované kvantovými číslami, Pauliho princíp je často formulovaný takto: atóm nemôže mať dva elektróny, v ktorých sú všetky štyri kvantové čísla jedna
Atómové jadro a rádioaktívne transformácie
Spolu s chemickými reakciami, na ktorých sa podieľajú iba elektróny, existujú rôzne transformácie, pri ktorých dochádza k zmenám v jadrách atómov (jadrové reakcie).
Periodický zákon
Otvorené v roku 1869 D.I. Mendelejevovo periodické právo je jedným zo základných zákonov modernej prírodnej vedy. Usporiadanie všetkých prvkov vo vzostupnom poradí atómové hmotnosti D
Kovalentná väzba je väzba uskutočňovaná v dôsledku tvorby elektrónových párov, ktoré rovnako patria k obom atómom.
H + H® H: H alebo H - H
Väzba je väzba, ktorá nastáva, keď sú elektrónové oblaky dvoch atómov socializované, ak sa oblaky prekrývajú pozdĺž čiary spájajúcej atómy.
Ale v molekule acetylénu obsahuje každý z atómov uhlíka ďalšie dva p-elektróny, ktoré sa nezúčastňujú na tvorbe väzieb σ. Molekula acetylénu má rovnú čiaru
Väzba sa dá nazvať kovalentnou väzbou, ktorá sa vytvorí, keď sa atómové orbitaly prekrývajú mimo čiaru spájajúcu atómy.
σ-väzby sú silnejšie ako π-väzby, čo vysvetľuje väčšiu reaktivitu nenasýtených uhľovodíkov v porovnaní s limitnými. Ďalším druhom g
Iónová väzba
Iónová väzba - elektrostatická príťažlivosť medzi iónmi vytvorená úplným vytesnením elektrónového páru k jednému z atómov. Na +
Kovová väzba
Kovy kombinujú vlastnosti, ktoré majú všeobecnú povahu a líšia sa od vlastností iných látok. Tieto vlastnosti sú relatívne vysoké teploty topenia, schopnosť
Intermolekulárne interakcie
Elektricky neutrálne atómy a molekuly sú schopné vzájomných ďalších interakcií. Vodíková väzba - väzba medzi pozitívne
Jednotky merania teploty T, tlaku p a objemu V.
Pri meraní teploty sa najčastejšie používajú dve stupnice. Stupnica absolútnej teploty používa ako jednotku kelvin (K). Absolútny nulový bod (0 K) n
Chemická termodynamika
Chemická termodynamika odpovedá na otázky o základnej možnosti danej chemickej reakcie za určitých podmienok a o konečnom rovnovážnom stave systému.
Reakcie, v dôsledku ktorých sa zvyšuje entalpia (ΔH\u003e 0) a systém absorbuje teplo zvonka (Qp< 0) называются эндотермическими.
K oxidácii glukózy kyslíkom teda dochádza pri uvoľňovaní veľkého množstva tepla (Qp \u003d 2 800 kJ / mol), t.j. tento proces je exotermický. Zodpovedajúca termochemická r
Rýchlosť chemickej reakcie sa určuje podľa množstva látky, ktorá reagovala za jednotku času na jednotku objemu.
v \u003d ∆С / ∆τ mol / (l · s) Reakčná rýchlosť závisí od povahy reagujúcich látok a od podmienok, za ktorých reakcia prebieha. Najdôležitejšie z nich sú
Reverzibilné a nezvratné reakcie. Chemická rovnováha
Chemická reakcia nie vždy „dospeje do konca“, t. nie vždy sú východiskové materiály úplne prevedené na reakčné produkty. Je to tak preto, lebo sa hromadí jedlo
Stav, v ktorom sa rýchlosť reverznej reakcie rovná rýchlosti doprednej reakcie, sa nazýva chemická rovnováha.
Stav chemickej rovnováhy reverzibilných procesov je kvantitatívne charakterizovaný rovnovážnou konštantou. Takže pre reverzibilnú chemickú reakciu: aA + bB
Perfektné a skutočné riešenia. Rozpúšťanie ako fyzikálno-chemický proces
Existujú dve hlavné teórie riešení: fyzikálna a chemická. Fyzikálnu teóriu riešení navrhli Van't Hoff a Arrhenius. Podľa tejto teórie je to rozpúšťadlo
Závislosť rozpustnosti rôznych látok od povahy rozpúšťadla, teploty a tlaku
Rozpustnosť látok v rôznych rozpúšťadlách, napríklad vo vode, sa veľmi líši. Ak sa viac ako 10 g látky rozpustí pri teplote miestnosti v 100 g vody
Zákony o zriedenom roztoku
Keď sa neprchavá látka rozpustí v rozpúšťadle, tlak pár rozpúšťadla nad roztokom sa zníži, čo spôsobí zvýšenie bodu varu roztoku a zníženie teploty.
Spôsoby vyjadrenia koncentrácie (zloženia) roztokov
Kvantitatívne zloženie riešenie sa najčastejšie vyjadruje pomocou konceptu „koncentrácie“, t.j. obsah rozpustenej látky na jednotku hmotnosti alebo objemu. jedenásť.
Elektrolyty a elektrolytická disociácia
Riešenia, ktoré vedú elektrický prúd, sa nazývajú elektrolytické roztoky. Existujú dva hlavné dôvody prechodu elektrického prúdu cez vodiče: buď v dôsledku prenosu
Optické a molekulárne kinetické vlastnosti disperzných systémov
Optickou vlastnosťou koloidných systémov je opalescencia, t.j. rozptyl svetla malými časticami, čo vedie najmä k Faraday-Tyndallovmu efektu
Povrchové a adsorpčné javy
Rozdiely v zložení a štruktúre kontaktných fáz, ako aj charakter molekulárnych interakcií v ich objeme spôsobujú výskyt určitého druhu molekulového silového poľa na povrchu rezu.
Koloidné (koloidne dispergované) systémy
Koloidné systémy (sóly) sú heterogénne systémy pozostávajúce z častíc rádovo 10–7–10–9 m. Z hľadiska veľkosti častíc koloidné systémy zaberajú n
Redoxné reakcie - reakcie sprevádzané zmenou oxidačného stavu prvkov, ktoré tvoria reaktanty.
Oxidačný stav je podmienený náboj atómu v molekule, vypočítaný z predpokladu, že molekula pozostáva z iónov a je všeobecne elektricky neutrálna. Látka v zložení
Elektrochemická oxidačno-redukčná reakcia sa môže uskutočňovať tak, že elektróny budú prechádzať z redukčného činidla do oxidačného činidla vo forme elektrického prúdu, t.j. transformácia x
Korózia kovov
Korózia je ničenie kovov v dôsledku chemického alebo elektrochemického pôsobenia na životné prostredie. Korózia je spontánny proces, ktorý klesá s
Elektrolýza
Elektrolýza je redoxný proces, ktorý sa vyskytuje na elektródach, keď prechádza priamy elektrický prúd cez roztok alebo taveninu elektrolytu
Elektrolýza taveniny elektrolytu
Schéma záznamu elektrolýzy taveniny elektrolytu: KtAn ↔ Ktn + + Anm– Katóda - | Ktn +
Elektrolýza vodných roztokov elektrolytov
Elektrolýza roztokov sa líši od elektrolýzy taveniny elektrolytu prítomnosťou molekúl vody, ktoré sa tiež môžu podieľať na redoxných reakciách elektrolýzy. Kvôli jeho
Voda sa regeneruje Voda a katióny kovov sa regenerujú
Anodický proces: 1. Na nerozpustných anódach s konkurenciou aniónu anoxických kyselín (Cl–, Br–, I–, S2–
Kvalitatívna analýza
Úlohou kvalitatívnej analýzy je určiť chemické zloženie testovaná zlúčenina. Kvalitatívna analýza sa vykonáva chemickými, fyzikálnymi a fyzikálno-chemickými metódami
Kvantitatívna analýza
Úlohou kvantitatívnej analýzy je určiť kvantitatívny obsah chemických prvkov (alebo ich skupín) v zlúčeninách. Metódy kvantitatívnej analýzy
Kyseliny
Kyselina je zlúčenina, ktorá po disociácii vo vodnom roztoku od pozitívnych iónov iba vodíkové ióny H + (podľa teórie elektrolytickej
Vodík
Vodík je prvým prvkom a jedným z dvoch predstaviteľov prvého obdobia Periodická tabuľka... Atóm vodíka sa skladá z dvoch častíc - protónu a elektrónu, medzi ktorými sú iba atraktívne sily. IN
Berýlium
Vo všetkých stabilných zlúčeninách je oxidačný stav berýlia +2. Obsah berýlia v zemskej kôre je nízky. Základné minerály: beryl Be3Al2 (SiO
Hliník
Hliník je typický amfotérny prvok, pričom najtypickejší je oxidačný stav +3. Na rozdiel od bóru sa vyznačuje nielen aniónovými, ale aj katiónovými komplexmi.
Lanthanidy
Rodina lantanidov zahŕňa cér Ce 4f25s25p65d06s2, praseodym Pr4f3, neodým Nd 4f4, prometium
Aktinidy
Rodina aktinidov zahŕňa tórium Th 5f06s26p66d27s2, protaktínium Pr 5f2 6d17s2
Uhlík
Vo väčšine anorganických zlúčenín vykazuje uhlík oxidačné stavy –4, +4, +2. V prírode je obsah uhlíka 0,15% (molárny zlomok) a nachádza sa hlavne v
Kremík
Kremík v zlúčeninách má oxidačné stavy +4 a –4. Pre to sú najcharakteristickejšie väzby Si - F a Si - O. Pokiaľ ide o prevalenciu na Zemi, 20% (molárne frakcie) kremíka je nižšie ako to
Kyslík
Rovnako ako fluór, kyslík vytvára zlúčeniny s takmer všetkými prvkami (okrem hélia, neónu a argónu). Oxidačný stav kyslíka je v drvivej väčšine zlúčenín –2. Chrome
Vzorce organických zlúčenín
Molekulárny vzorec odráža kvalitatívne a kvantitatívne elementárne zloženie látky. V molekulárnom vzorci sú najskôr napísané atómy uhlíka, potom atómy vodíka, potom -
Názvoslovie organických zlúčenín
Systematická nomenklatúra IUPAC je v súčasnosti uznávaná (IUPAC - Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie). Medzi možnosťami
Izoméria organických zlúčenín
Izoméria - existencia rôznych látok s rovnakými molekulárny vzorec... Tento jav je spôsobený skutočnosťou, že rovnaké atómy sa môžu spájať rôznymi spôsobmi
A reaktivita organických zlúčenín
Chemické vlastnosti atómov tvoriacich molekuly sa menia v závislosti od toho, s ktorými ďalšími atómami sú spojené. Priamo viazané atómy sa však navzájom ovplyvňujú najsilnejšie
Všeobecné charakteristiky organických reakcií
Klasifikácia organických reakcií môže byť založená na rôznych princípoch. I. Klasifikácia chemických reakcií podľa výsledku chemickej premeny: 1.
Priemyselná výroba organických zlúčenín
Rastúca úloha organických zlúčenín v modernom svete si vyžaduje vytvorenie priemyselnej výroby schopnej ich produkovať v dostatočnom množstve. Na takúto výrobu
Nomenklatúra a izoméria
Alkány sú nasýtené alebo nasýtené uhľovodíky, pretože všetky voľné valencie atómov uhlíka sú obsadené (úplne „nasýtené“) atómami vodíka. Najjednoduchšie pr
Fyzikálne vlastnosti
Za normálnych podmienok sú prvými štyrmi členmi homológnej série alkánov (C1 - C4) plyny. Normálne alkány od pentánu po heptadekán (C5 - C17) - kvapaliny
Metódy získavania
Hlavnými prírodnými zdrojmi alkánov sú ropa a zemný plyn. Rôzne olejové frakcie obsahujú alkány od C5H12 do C30H62. Zemný plyn sa skladá z metánu
Chemické vlastnosti
Za normálnych podmienok sú alkány chemicky inertné. Sú odolné voči pôsobeniu mnohých činidiel: neinteragujú s koncentrovanou sírovou a kyseliny dusičné, s koncentrovanými a roztavenými kvapalinami
Nomenklatúra a izoméria
Cykloalkány sú nasýtené cyklické uhľovodíky. Najjednoduchší zástupcovia tejto série: Common
Chemické vlastnosti
Z hľadiska chemických vlastností sa malé a bežné cykly navzájom výrazne líšia. Cyklopropán a cyklobután sú náchylné na adičné reakcie, t.j. sú v tomto ohľade podobné alkénom. Cyklopentán a
Nomenklatúra a izoméria
Alkény sa nazývajú nenasýtené uhľovodíky, ktorých molekuly obsahujú jednu dvojitú väzbu. Prvým zástupcom tejto triedy je etylén CH2 \u003d CH2,
Príjem
Alkény sú v prírode zriedkavé. Pretože alkény sú cennou surovinou pre priemyselnú organickú syntézu, bolo vyvinutých veľa spôsobov ich prípravy. 1. Hlavný priemyselný zdroj
Chemické vlastnosti
Chemické vlastnosti alkénov sú určené prítomnosťou dvojitej väzby v ich molekulách. Elektrónová hustota π-väzby je dosť mobilná a ľahko reaguje s elektrofilnou
Aplikácia
Nižšie alkény sú dôležité východiskové materiály pre priemyselnú organickú syntézu. Etylalkohol, polyetylén, polystyrén sa získavajú z etylénu. Propén sa používa na syntézu polypropylénu, fenolu,
Nomenklatúra a izoméria
Alkadiény sú nenasýtené uhľovodíky obsahujúce dve dvojité väzby. Všeobecný vzorec alkadiénov СnН2n-2. Ak sú dvojité väzby oddelené v uhlíkovom reťazci
Príjem
Hlavnou priemyselnou metódou výroby diénov je dehydrogenácia alkánov. Butadién-1,3 (divinyl) sa získava z butánu:
Chemické vlastnosti
Alkadiény sú charakterizované obvyklými reakciami elektrofilného prídavku AE, charakteristickými pre alkény. Konjugované diény sú charakteristické tým, že majú dve dvojité väzby
Nomenklatúra a izoméria
Alkíny sa nazývajú nenasýtené uhľovodíky, ktorých molekuly obsahujú jednu trojitú väzbu. Všeobecný vzorec homológnej série alkínov СnН2
Fyzikálne vlastnosti
Fyzikálne vlastnosti alkíny sú podobné vlastnostiam alkánov a alkénov. Za normálnych podmienok (C2 - C4) - plyny, (C5 - C16) - kvapaliny, počnúc C17
Príjem
1. Všeobecnou metódou prípravy alkínov je eliminácia dvoch molekúl halogenovodíka z dihalogénalkánov, ktoré obsahujú dva atómy halogénu buď na susedných, alebo na jednom atóme uhlíka.
Chemické vlastnosti
Chemické vlastnosti alkínov sú spôsobené prítomnosťou trojitej väzby v ich molekulách. Typickými reakciami pre acetylén a jeho homológy sú reakcie elektrofilnej adície AE
Aplikácia
Mnoho odvetví priemyslu syntézy organických látok sa vyvinulo na báze acetylénu. Vyššie sme si už všimli možnosť získať acetaldehyd z acetylénu a rôzne ketóny z homológov acetylu
Nomenklatúra a izoméria
Aromatické uhľovodíky (arény) sú látky, ktorých molekuly obsahujú jeden alebo viac benzénových kruhov - cyklické skupiny atómov uhlíka s vosami
Fyzikálne vlastnosti
Prvými členmi homológnej série benzénu sú bezfarebné kvapaliny so špecifickým zápachom. Sú ľahšie ako voda a sú v nej nerozpustné. Dobre sa rozpúšťajú v organických rozpúšťadlách a sú samy zborom
Metódy získavania
1. Získavanie z alifatických uhľovodíkov. Na získanie benzénu a jeho homológov používa priemysel aromatizáciu nasýtených uhľovodíkov, ktoré tvoria olej. Keď prof
Chemické vlastnosti
Aromatické jadro, ktoré má mobilný systém π-elektrónov, je vhodným predmetom útoku elektrofilnými činidlami. Toto tiež uľahčuje priestorové usporiadanie π-
Pravidlá orientácie (substitúcie) v benzénovom kruhu
Najdôležitejším faktorom určujúcim chemické vlastnosti molekuly je distribúcia elektrónovej hustoty v nej. Povaha distribúcie závisí od vzájomného vplyvu atómov. V molekulách
Aplikácia
Aromatické uhľovodíky sú najdôležitejšou surovinou pre syntézu cenných látok. Z benzénu sa získavajú fenol, anilín, styrén, z ktorého zase fenolformaldehydové živice, farbivá, polyméry
Nomenklatúra a izoméria
Všeobecný vzorec homológnej série nasýtených jednomocných alkoholov je CnH2n + 1OH. Podľa toho, ktorým atómom uhlíka je hydroxylová skupina
Príjem
1. Všeobecným spôsobom získavania alkoholov, ktorý má priemyselný význam, je hydratácia alkénov. Reakcia prebieha prechodom alkénu s vodnou parou cez katalyzátor na báze kyseliny fosforečnej (H3PO)
Chemické vlastnosti
Chemické vlastnosti alkoholov sú určené prítomnosťou skupiny -OH v ich molekulách. Väzby C - O a O - H sú silne polárne a schopné zlomu. Existujú dva hlavné typy reakcií alkoholov s účasťou
Reakcie štiepenia väzby O-H.
1. Kyslé vlastnosti alkoholov sú veľmi slabé. Nižšie alkoholy prudko reagujú s alkalickými kovmi:
Reakcie so štiepením väzby C-O.
1) Dehydratačné reakcie prebiehajú pri zahrievaní alkoholov s dehydratačnými látkami. Pri silnom zahriatí dochádza k intramolekulárnej dehydratácii s tvorbou alkénov:
Aplikácia
Alkoholy sa používajú hlavne v priemysle organickej syntézy. Metylalkohol CH3OH je jedovatá kvapalina s bodom varu 65 ° C, ktorá sa ľahko mieša
Chemické vlastnosti
Pre dvoj- a trojsýtne alkoholy sú charakteristické základné reakcie jednosýtnych alkoholov. Na reakciách sa môže zúčastniť jedna alebo dve hydroxylové skupiny. Vzájomný vplyv hydroxylových skupín sa prejavuje v
Aplikácia
Etylénglykol sa používa na syntézu polymérnych materiálov a ako nemrznúca zmes. Používa sa tiež vo veľkých množstvách na výrobu dioxánu, dôležitého (aj keď toxického) laboratória
Fyzikálne vlastnosti
Fenoly sú väčšinou kryštalické látky (m-krezol je kvapalný) pri izbovej teplote. Majú charakteristický zápach, sú zle rozpustné v studenej vode,
Metódy získavania
1. Získavanie z halogénbenzénov. Keď sa chlórbenzén a hydroxid sodný zahrievajú pod tlakom, získa sa fenolát sodný, ktorého ďalším spracovaním s kyselinou sa vytvorí fenol:
Chemické vlastnosti
Vo fenoloch tvorí p-orbitál atómu kyslíka jediný π-systém s aromatickým kruhom. Vďaka tejto interakcii klesá elektrónová hustota na atóme kyslíka a v benzénovom kol
Nomenklatúra a izoméria
Organické zlúčeniny, v molekule ktorej je karbonylová skupina, sa nazývajú karbonylová skupina
Príjem
1. Hydratácia alkínov. Aldehyd sa získava z acetylénu, ketóny sa získavajú z jeho homológov:
Chemické vlastnosti
Chemické vlastnosti aldehydov a ketónov sú dané skutočnosťou, že ich molekuly zahŕňajú karbonylovú skupinu s polárnou dvojnou väzbou. Aldehydy a ketóny - chemicky aktívne zlúčeniny
Aplikácia
Formaldehyd je plyn so silným dráždivým zápachom. 40% vodný roztok formaldehydu sa nazýva formalín. Formaldehyd sa priemyselne vyrába vo veľkom rozsahu oxidáciou metánu alebo metanolu
Nomenklatúra a izoméria
Zlúčeniny obsahujúce karboxylovú skupinu sa nazývajú karboxylové kyseliny.
Fyzikálne vlastnosti
Nasýtené alifatické monokarboxylové kyseliny tvoria homológnu sériu charakterizovanú všeobecným vzorcom CnH2n + 1COOH. Nižší členovia tejto série sú zvyčajne
Príjem
1. Oxidácia primárnych alkoholov je bežnou metódou výroby karboxylových kyselín. Ako oxidanty sa používajú KMnO4 a K2Cr2O7.
Chemické vlastnosti
Karboxylové kyseliny sú silnejšie kyseliny ako alkoholy, pretože atóm vodíka v karboxylovej skupine má zvýšenú pohyblivosť v dôsledku vplyvu skupiny –CO. Vo vodnom roztoku kyselina uhličitá
Aplikácia
Nasýtené kyseliny. Kyselina mravčia HCOOH. Názov je spôsobený tým, že kyselina je obsiahnutá v sekrétoch mravcov. Široko používaný vo farmaceutickom a potravinárskom priemysle
Nomenklatúra a izoméria
Z funkčných derivátov karboxylových kyselín majú osobitné miesto estery - zlúčeniny predstavujúce karboxylové kyseliny, v ktorých je nahradený atóm vodíka v karboxylovej skupine
Fyzikálne vlastnosti
Estery nižších karboxylových kyselín a alkoholov sú prchavé, slabo rozpustné alebo prakticky nerozpustné kvapaliny. Mnohé z nich majú príjemnú vôňu. Teda napr
Chemické vlastnosti
1. Reakcia hydrolýzy alebo zmydelnenia. Esterifikačná reakcia je reverzibilná, preto v prítomnosti kyselín dôjde k reverznej reakcii, ktorá sa nazýva hydrolýza.
Tuky a oleje
Medzi estermi majú osobitné miesto prírodné estery - tuky a oleje, ktoré sú tvorené trojsýtnym alkoholom glycerolom a vyššími mastnými kyselinami s nerozvetveným uhlíkom.
Nomenklatúra a izoméria
Najjednoduchším monosacharidom je glycerol aldehyd, C3H6O3: zvyšok
Fyzikálne a chemické vlastnosti glukózy
Glukóza С6Н12О6 sú biele kryštály, sladkej chuti, dobre rozpustné vo vode. V lineárnej forme obsahujú molekuly glukózy jeden al
Disacharidy
Najdôležitejšie disacharidy sú sacharóza, maltóza a laktóza. Všetky sú izoméry a majú vzorec C12H22O11, ale ich štruktúra je iná. Molek
Polysacharidy
Molekuly polysacharidu možno považovať za polykondenzačný produkt monosacharidov. Všeobecný vzorec polysacharidov je (C6H10O5) n. Budeme považovať za najdôležitejšie pr
Nomenklatúra a izoméria
Všeobecný vzorec nasýtených alifatických amínov je CnH2n + 3N. Amíny sa zvyčajne nazývajú zoznamom uhľovodíkových radikálov (v abecednom poradí) a pridaním
Fyzikálne vlastnosti
Metylamín, dimetylamín a trimetylamín sú plyny, strednými členmi alifatickej série sú kvapaliny, vyššími látkami sú tuhé látky. Medzi molekulami amínu v kvapalnej fáze je slabý vodíkové väzby, poe
Príjem
1. Hlavnou metódou výroby amínov je alkylácia amoniaku, ku ktorej dochádza pri zahrievaní alkylhalogenidov amoniakom:
Chemické vlastnosti
1. Vďaka prítomnosti elektrónového páru na atóme dusíka majú všetky amíny základné vlastnosti a alifatické amíny sú silnejšie zásady ako amoniak. Vodné roztoky amínov majú
Aromatické amíny
Anilín (fenylamín) C6H5NH2 je predkom triedy aromatických amínov, v ktorých je aminoskupina priamo viazaná na benzénový kruh. Táto sv.
Fyzikálne vlastnosti
Anilín je bezfarebná olejovitá kvapalina, mierne ťažšia ako voda, ťažko rozpustná vo vode, rozpustná v etylalkohole a benzéne. Hlavnou metódou výroby anilínu je redukcia nitrobu
Chemické vlastnosti
1. Anilín je oveľa slabšia báza ako alifatické amíny (Kb \u003d 5,2-10-10). To je spôsobené tým, že elektrónový pár atómu dusíka, ktorý určuje bázický
Nomenklatúra a izoméria
Aminokyseliny sú organické bifunkčné zlúčeniny, ktoré zahŕňajú karboxylovú skupinu - COOOH a aminoskupinu - NH2. Podľa vzájomnej polohy oboch funkcií
Chemické vlastnosti
Aminokyseliny sú organické amfotérne zlúčeniny. Obsahujú dve protiľahlé funkčné skupiny v molekule: aminoskupinu so základnými vlastnosťami a karboxylovú skupinu
Peptidy
Peptidy možno považovať za kondenzačné produkty dvoch alebo viacerých molekúl aminokyselín. Dve molekuly aminokyselín môžu navzájom reagovať a odštiepiť molekulu vody a vytvoriť produkt
Chemické vlastnosti
1. Deštrukcia sekundárnej a terciárnej štruktúry proteínu pri zachovaní primárnej štruktúry sa nazýva denaturácia. Vyskytuje sa pri zahrievaní, kyslosť sa mení s
Biologický význam bielkovín
Biologický význam bielkovín je extrémne vysoký. 1. Absolútne všetky chemické reakcie v tele prebiehajú v prítomnosti katalyzátorov - enzýmov. Aj taká jednoduchá reakcia
Šesťčlenné heterocykly
Pyridín C5H5N je najjednoduchší šesťčlenný aromatický heterocyklus s jedným atómom dusíka. Môže sa považovať za analóg benzénu, v ktorom jedna skupina CH predstavuje pre
Päťčlenné heterocykly
Pyrol C4H4NH je päťčlenný heterocyklus s jedným atómom dusíka.
Štruktúra nukleovej kyseliny
Nukleové kyseliny sú prírodné vysokomolekulárne zlúčeniny (polynukleotidy), ktoré zohrávajú obrovskú úlohu pri ukladaní a prenose dedičných informácií v živých organizmoch. Molekula
Biologická úloha nukleových kyselín
DNA je hlavnou molekulou v živom organizme. Uchováva genetickú informáciu, ktorá sa prenáša z jednej generácie na druhú. V molekulách DNA je kódované zloženie všetkých bielkovinových orgánov
Cytozín guanín
Informácie obsiahnuté v DNA sú teda akoby vytlačené do mRNA a tá ich dodáva do ribozómov. 2. Transportná RNA (tRNA) prenáša aminokyseliny na ribozómy,
Všeobecné charakteristiky polymérov
Často všeobecný vzorec polyméry môžu byť napísané vo forme (-X-) n, kde sa fragment -X- nazýva elementárna jednotka a číslo n je stupeň polymerizácie
Plasty
Plasty sú materiály na báze polymérov, ktoré môžu pri zahrievaní zmeniť svoj tvar a po ochladení si zachovajú svoj nový tvar. Vďaka tejto vlastnosti sa plasty dajú ľahko použiť na kožušiny.
Vlákno
Jednou z dôležitých aplikácií polymérov je výroba vlákien a textílií. Zvážte dve wa
Gumy
Kaučuky sú produkty polymerizácie diénov a ich derivátov. Prírodný kaučuk sa získava z latexu - miazgy niektorých tropických rastlín. Jeho konštrukcia môže byť inštalovaná