Khóa học hóa học ở trường bắt đầu từ lớp 8 với nghiên cứu mặt bằng chung Khoa học: mô tả các loại có thể liên kết giữa các nguyên tử, loại mạng tinh thể và các cơ chế phản ứng phổ biến nhất. Điều này trở thành nền tảng cho việc nghiên cứu một phần quan trọng nhưng cụ thể hơn - chất vô cơ.

nó là gì

Đây là môn khoa học xem xét các nguyên tắc cấu tạo, tính chất cơ bản và khả năng phản ứng của tất cả các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Vai trò quan trọng chơi trong vô cơ Luật định kì, sắp xếp phân loại có hệ thống chất bằng cách thay đổi khối lượng, số lượng và loại của chúng.

Khóa học cũng bao gồm các hợp chất được hình thành trong quá trình tương tác của các nguyên tố trong bảng (ngoại lệ duy nhất là diện tích hydrocacbon, được xem xét trong các chương về chất hữu cơ). Nhiệm vụ trong hóa học vô cơ cho phép bạn tìm ra nhận được kiến thức lý thuyết trên thực tế.

Khoa học ở khía cạnh lịch sử

Tên "vô cơ" xuất hiện theo ý tưởng rằng nó bao gồm một phần kiến thức hóa học, không liên quan đến hoạt động của các sinh vật sinh học.

Theo thời gian, nó đã được chứng minh rằng hầu hết thế giới hữu cơ cũng có thể tạo ra các hợp chất "không sống" và hydrocacbon thuộc bất kỳ loại nào được tổng hợp trong phòng thí nghiệm. Vì vậy, từ ammonium cyanate, một loại muối trong hóa học của các nguyên tố, nhà khoa học người Đức Wehler đã có thể tổng hợp urê.

Để tránh nhầm lẫn với danh pháp và phân loại các loại hình nghiên cứu trong cả hai ngành khoa học, chương trình đào tạo phổ thông và đại học, sau đây hóa học nói chung liên quan đến việc nghiên cứu các chất vô cơ như một môn học cơ bản. TẠI thế giới khoa học trình tự tương tự được duy trì.

Phân loại chất vô cơ

Hóa học cung cấp cách trình bày vật liệu như vậy, trong đó các chương giới thiệu về chất vô cơ xem xét Định luật tuần hoàn của các nguyên tố. loại đặc biệt, dựa trên giả định rằng điện tích nguyên tử của hạt nhân ảnh hưởng đến tính chất của các chất và các tham số này thay đổi theo chu kỳ. Ban đầu, bảng được xây dựng để phản ánh sự gia tăng khối lượng nguyên tử các yếu tố, nhưng ngay sau đó dãy này đã bị từ chối do sự không nhất quán của nó trong khía cạnh cần xem xét vấn đề này chất vô cơ.

Hóa học, ngoài bảng tuần hoàn, gợi ý sự hiện diện của khoảng một trăm hình, cụm và biểu đồ phản ánh tính tuần hoàn của các thuộc tính.

Hiện tại, một phiên bản hợp nhất của việc xem xét một khái niệm như các lớp hóa học vô cơ là phổ biến. Các cột của bảng chỉ ra các yếu tố phụ thuộc vào Các tính chất vật lý và hóa học, trong dòng - thời gian tương tự như nhau.

chất đơn giản trong chất vô cơ

Một dấu hiệu trong bảng tuần hoàn và một chất đơn giản ở trạng thái tự do thường là những thứ khác nhau. Trong trường hợp đầu tiên, chỉ một loại nguyên tử cụ thể được phản ánh, trong trường hợp thứ hai - loại kết nối của các hạt và ảnh hưởng lẫn nhau của chúng ở dạng ổn định.

Liên kết hóa học trong chất đơn giản gây ra sự chia rẽ của họ thành các gia đình. Do đó, có thể phân biệt hai loại nhóm nguyên tử rộng rãi - kim loại và phi kim loại. Gia đình đầu tiên bao gồm 96 yếu tố trong số 118 nghiên cứu.

kim loại

Loại kim loại giả định sự hiện diện của liên kết cùng tên giữa các hạt. Sự tương tác dựa trên sự xã hội hóa của các electron của mạng, được đặc trưng bởi tính không định hướng và không bão hòa. Đó là lý do tại sao kim loại dẫn nhiệt và tích điện tốt, có ánh kim loại, dễ uốn và dẻo.

Thông thường, các kim loại nằm ở bên trái trong bảng tuần hoàn khi kẻ một đường thẳng từ bo đến nguyên tố. Các nguyên tố ở vị trí gần với đường này thường có tính chất ranh giới và thể hiện tính chất hai mặt (ví dụ, gecmani).

Hầu hết các kim loại tạo thành các hợp chất cơ bản. Các trạng thái oxy hóa của các chất như vậy thường không vượt quá hai. Trong một nhóm tính kim loại tăng dần, trong một khoảng thời gian thì tính kim loại giảm dần. Ví dụ, franxi phóng xạ thể hiện nhiều tính chất cơ bản hơn natri và trong họ halogen, iốt thậm chí còn có ánh kim loại.

Mặt khác, tình hình đang ở giai đoạn - họ hoàn thành các cấp độ con phía trước có các chất có tính chất ngược lại. Trong không gian ngang của bảng tuần hoàn, biểu hiện phản ứng nguyên tố biến đổi từ bazơ qua lưỡng tính đến axit. Kim loại là chất khử tốt (nhận electron khi hình thành liên kết).

phi kim loại

Loại nguyên tử này được bao gồm trong các lớp chính của hóa học vô cơ. Phi kim loại chiếm bên phải bảng tuần hoàn, hiển thị điển hình tính chất axit. Thông thường, các nguyên tố này xảy ra ở dạng hợp chất với nhau (ví dụ: borat, sunfat, nước). Ở trạng thái phân tử tự do, sự tồn tại của lưu huỳnh, oxy và nitơ đã được biết đến. Ngoài ra còn có một số khí phi kim loại hai nguyên tử - ngoài hai loại trên, chúng bao gồm hydro, flo, brom, clo và iốt.

Chúng là những chất phổ biến nhất trên trái đất - silicon, hydro, oxy và carbon đặc biệt phổ biến. Iốt, selen và asen rất hiếm (điều này cũng bao gồm các cấu hình phóng xạ và không ổn định, nằm ở giai đoạn gần đây những cái bàn).

Trong các hợp chất, phi kim chủ yếu đóng vai trò là axit. Chúng là những chất oxy hóa mạnh do khả năng bổ sung thêm một số lượng điện tử để hoàn thành cấp độ.

trong vô cơ

Ngoài các chất được đại diện bởi một nhóm nguyên tử, có những hợp chất bao gồm một số cấu hình khác nhau. Những chất như vậy có thể là nhị phân (bao gồm hai các hạt khác nhau), ba, bốn phần tử, v.v.

Hai nguyên tố chất

Hóa học đặc biệt coi trọng tính nhị phân của liên kết trong phân tử. Các lớp học hợp chất vô cơ cũng được xem xét từ quan điểm của liên kết được hình thành giữa các nguyên tử. Nó có thể là ion, kim loại, cộng hóa trị (cực hoặc không phân cực) hoặc hỗn hợp. Thông thường, các chất như vậy thể hiện rõ ràng bazơ (với sự có mặt của kim loại), amforteric (kép - đặc biệt là đặc tính của nhôm) hoặc axit (nếu có một nguyên tố có trạng thái oxy hóa từ +4 trở lên).

Ba yếu tố liên kết

Các chủ đề của hóa học vô cơ bao gồm việc xem xét loại liên kết này của các nguyên tử. Các hợp chất bao gồm nhiều hơn hai nhóm nguyên tử (thường là các chất vô cơ liên quan đến các loại ba nguyên tố) thường được hình thành với sự tham gia của các thành phần khác biệt đáng kể với nhau về các thông số hóa lý.

Các loại liên kết có thể là cộng hóa trị, ion và hỗn hợp. Thông thường, các chất ba nguyên tố có hành vi tương tự như các chất nhị phân do thực tế là một trong các lực tương tác giữa các nguyên tử mạnh hơn nhiều so với lực kia: lực yếu được hình thành ở vị trí thứ hai và có khả năng phân ly nhanh hơn trong dung dịch .

Các lớp hóa học vô cơ

Phần lớn các chất được nghiên cứu trong khóa học vô cơ có thể được xem xét theo một phân loại đơn giản tùy thuộc vào thành phần và tính chất của chúng. Vì vậy, oxit và muối được phân biệt. Việc xem xét mối quan hệ của chúng tốt hơn nên bắt đầu bằng việc làm quen với khái niệm về các dạng oxy hóa, trong đó hầu hết mọi chất vô cơ đều có thể xuất hiện. Hóa học của các cộng sự như vậy được thảo luận trong các chương về oxit.

oxit

Oxit là hợp chất của bất kỳ nguyên tố hóa học với oxy ở trạng thái oxy hóa bằng -2 (tương ứng với peroxit -1). Sự hình thành liên kết xảy ra do sự quay trở lại và gắn các electron với sự khử của O 2 (khi oxy là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất).

Chúng có thể thể hiện cả tính chất axit, lưỡng tính và cơ bản, tùy thuộc vào nhóm nguyên tử thứ hai. Nếu trong oxit, nó không vượt quá trạng thái oxy hóa +2, nếu là phi kim - từ +4 trở lên. Trong các mẫu có tính chất kép của các tham số, giá trị +3 đạt được.

axit trong vô cơ

Các hợp chất axit có phản ứng trung bình nhỏ hơn 7 do hàm lượng cation hydro có thể đi vào dung dịch và sau đó được thay thế bằng ion kim loại. Theo cách phân loại là chất phức tạp. Hầu hết các axit có thể thu được bằng cách pha loãng các oxit tương ứng với nước, ví dụ, trong quá trình hình thành axit sunfuric sau khi hydrat hóa SO 3 .

Hóa học vô cơ cơ bản

Tính chất của loại hợp chất này là do sự có mặt của gốc OH hydroxyl, tạo ra phản ứng của môi trường trên 7. Các bazơ hòa tan được gọi là kiềm, chúng mạnh nhất trong nhóm chất này do phân ly hoàn toàn (phân hủy thành ion trong chất lỏng). Nhóm OH trong sự hình thành muối có thể được thay thế bằng dư lượng axit.

Hóa học vô cơ là một khoa học kép có thể mô tả các chất có điểm khác nhau tầm nhìn. Trong lý thuyết protolytic, bazơ được coi là chất nhận cation hydro. Cách tiếp cận này mở rộng khái niệm về loại chất này, gọi kiềm là bất kỳ chất nào có thể chấp nhận một proton.

Muối

Loại hợp chất này là giữa bazơ và axit, vì nó là sản phẩm của sự tương tác của chúng. Do đó, một ion kim loại (đôi khi là amoni, phosphonium hoặc hydroxonium) thường hoạt động như một cation và dư lượng axit hoạt động như một chất anion. Khi một muối được hình thành, hydro được thay thế bằng một chất khác.

Tùy thuộc vào tỷ lệ số lượng thuốc thử và độ mạnh của chúng trong mối quan hệ với nhau, việc xem xét một số loại sản phẩm tương tác là hợp lý:

• muối bazơ thu được nếu Nhóm hydroxyl không thay thế hoàn toàn (các chất như vậy có môi trường kiềm);
• muối axit được hình thành trong trường hợp ngược lại - khi thiếu bazơ phản ứng, hydro vẫn còn một phần trong hợp chất;
• nổi tiếng nhất và dễ hiểu nhất là các mẫu trung bình (hoặc bình thường) - chúng là sản phẩm của quá trình trung hòa hoàn toàn thuốc thử với sự hình thành nước và một chất chỉ có cation kim loại hoặc chất tương tự và dư lượng axit.

Hóa học vô cơ là một ngành khoa học liên quan đến việc phân chia từng lớp thành các mảnh, được xem xét trong thời điểm khác nhau: một số - trước đó, những người khác - sau này. với nhiều hơn nghiên cứu sâu Có thêm 4 loại muối:

• Các nhị phân chứa một anion duy nhất với sự có mặt của hai cation. Thông thường, các chất như vậy thu được bằng cách hợp nhất hai muối với cùng một dư lượng axit, nhưng các kim loại khác nhau.
• Loại hỗn hợp ngược lại với loại trước: cơ sở của nó là một cation với hai anion khác nhau.
• Tinh thể hydrat - muối, trong công thức có nước ở trạng thái kết tinh.
• Phức chất là những chất trong đó cation, anion hoặc cả hai được trình bày dưới dạng các cụm với một nguyên tố tạo thành. Các muối như vậy có thể thu được chủ yếu từ các nguyên tố thuộc phân nhóm B.

Như các chất khác có trong hội thảo về hóa học vô cơ, có thể được phân loại là muối hoặc là chương riêng lẻ kiến thức, chúng ta có thể đặt tên hydrua, nitrua, cacbua và intermetallides (hợp chất của một số kim loại không phải là hợp kim).

Kết quả

Hóa học vô cơ là một môn khoa học được mọi chuyên gia trong lĩnh vực này quan tâm, bất kể sở thích của anh ta là gì. Nó bao gồm các chương đầu tiên học ở trường về chủ đề này. Khóa học hóa học vô cơ cung cấp cho việc hệ thống hóa một lượng lớn thông tin theo cách phân loại đơn giản và dễ hiểu.

• NỘI DUNG:
  Biên tập (3).
  Andrey Nikolaevich Kolmogorov ( Sơ yếu lý lịch) (4).
  1. Chuỗi Fourier-Lebesgue phân kỳ ở hầu hết mọi nơi (8).
  2. Theo thứ tự độ lớn của các hệ số của chuỗi Fourier-Lebesgue (12).
  3. Nhận xét khi nghiên cứu về sự hội tụ của chuỗi Fourier (15).
  4. Sự hội tụ của chuỗi Fourier (16).
  5. Định nghĩa tiên đề của tích phân (19).
  6. Trên các giới hạn tổng quát của tích phân (21).
  7. Về cơ hội định nghĩa chungđạo hàm, tích phân và tổng của chuỗi phân kỳ (39).
  8. Về hàm liên hợp điều hòa và chuỗi Fourier (40).
  9. Theo nguyên tắc tertium non datur (45).
  10. Sự hội tụ của chuỗi Fourier (69).
  11. Chuỗi Fourier-Lebesgue phân kỳ khắp nơi (73).
  12. Sự hội tụ của chuỗi trực giao (75).
  13. Các phép toán trên tập hợp (85).
  14. Về quá trình tích hợp Denjoy (93).
  15. Về chứng minh topo-nhóm-lý thuyết của hình học (94).
  16. Nghiên cứu về khái niệm tích phân (96).
  17. Về định nghĩa của trung bình (136).
  18. Về tính compact của tập hàm dưới sự hội tụ về trung bình (139).
  19. Về diễn giải logic trực giác (142).
  20. Về sự chứng minh của hình học xạ ảnh (149).
  21. Về biện pháp thuyết (150).
  22. Điểm không liên tục của hàm hai biến (167).
  23. Tính chuẩn tắc của không gian tôpô tuyến tính tổng quát! (168).
  24. Tiếp tục nghiên cứu về điểm không liên tục của hàm hai biến (171).
  25. Sự hội tụ của chuỗi trong đa thức trực giao (174).
  26. Biến đổi Laplace trong không gian tuyến tính (178).
  27. Theo thứ tự phần dư của chuỗi Fourier của các hàm khả vi (179).
  28. Về xấp xỉ tốt nhất của các hàm của một lớp hàm cho trước (186).
  29. Các luật đối ngẫu trong tô pô tổ hợp (190).
  30. Vòng tương đồng của phức và không gian compact cục bộ (197).
  31. Lớp phủ hữu hạn của không gian tôpô (203).
  32. Nhóm Betti của không gian compact cục bộ 2A7
  33. Tính chất nhóm Betti của không gian compact địa phương (209).
  34. Nhóm Betti của không gian mêtric (211).
  35. Chu kỳ tương đối. Định lý đối ngẫu của Alexander (214).
  36. Trên ánh xạ mở (215).
  37. Đại lượng đối xứng xiên và bất biến tô pô (218).
  38. Nghiên cứu phương trình khuếch tán liên quan đến sự gia tăng lượng vật chất và ứng dụng của nó vào một vấn đề sinh học (221).
  39. Chứng minh đơn giản của định lý ergodic Birkhoff-Khinchin (246).
  40. Về bất bình đẳng giữa khuôn mặt hàng đầu dẫn xuất liên tiếp chức năng tùy ý trên một khoảng vô hạn (252).
  41. Về nhẫn chức năng liên tục trên không gian topo (264).
  42. Các đường cong trong không gian Hilbert bất biến đối với nhóm chuyển động một tham số (269).
  43. Xoắn ốc Wiener và một số đường cong thú vị khác trong không gian Hilbert (274).
  44. Các điểm tô pô cục bộ của nhiều ánh xạ mở đếm được của các tập compact (278).
  45. Cấu trúc cục bộ của dòng chảy rối trong chất lỏng nhớt không nén được ở tốc độ rất số lượng lớn Reynold (281).
  46. ​​Về sự thoái hóa của dòng rối đẳng hướng trong chất lỏng nhớt không nén được (287).
  47 Tiêu tán năng lượng trong nhiễu loạn đẳng hướng cục bộ 290
  48. Phương trình chuyển động rối của chất lỏng không nén được (294).
  49. Nhận xét về đa thức của P.L. Chebyshev, ít sai lệch nhất so với hàm đã cho (296).
  50. Về việc nghiền giọt trong dòng chảy rối (302).
  51. Ồ hệ thống động rìu với một bất biến tích phân trên hình xuyến (307).
  52. Về bảo tồn có điều kiện chuyển động tuần hoànđối với một thay đổi nhỏ trong hàm Hamilton (311).
  53. lý thuyết chung hệ thống động lực học và cơ học cổ điển (316).
  54. Một số câu hỏi cơ bản về biểu diễn gần đúng và chính xác hàm một biến 333.
  55. Về biểu diễn hàm liên tục nhiều biến bằng chồng hàm liên tục ít hơn biến (335).
  56. Về biểu diễn hàm liên tục nhiều biến dưới dạng chồng hàm liên tục một biến và phép cộng (340).
  57. Trên chiều tuyến tính của topo không gian vectơ (344).
  58. Hoàn thiện các ý tưởng về cấu trúc cục bộ của dòng chảy rối trong chất lỏng nhớt không nén được ở số Reynolds cao (348).
  59. Tái bút Aleksandrov và lý thuyết về hoạt động bs (352).
  60. Nghiên cứu định tính mô hình toán học biến động dân số (357).

Hóa học đại cương và vô cơ. Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P.

M.: Học chúng đi. MỘT. Kolmogorov, Đại học quốc gia Moscow, 2000-2002; 60s.+36s.+48s.

Hiện tại Bộ công cụđược biên soạn theo chương trình của môn hóa học vô cơ và được đọc bởi các sinh viên của khoa hóa học và sinh học của Trường chuyên A. N. Kolmogorov trung tâm giáo dục và khoa họcĐại học bang Moscow.

Cuốn sách giới thiệu các lớp chính của các hợp chất vô cơ, tính chất của chúng và phương pháp thu nhận.

Định dạng: djvu/zip

Kích cỡ: 5 68 Kb

/ Tải tập tin

PHẦN TÔI.

CHƯƠNG I. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN 3
1.1. Cấu trúc của vật chất 3
1.2. Tỉ lệ đại lượng trong hóa học 9
1.3. ký hiệu hóa học và công thức 13
CHƯƠNG II. CẤU TRÚC CỦA NGUYÊN TỬ 20
2.1. Các mô hình ban đầu của nguyên tử 20
2.2. Mô hình cơ học lượng tử về cấu trúc của nguyên tử 26
CHƯƠNG III. LIÊN KẾT HÓA HỌC 41
3.1. đề 41
3.2. Phương pháp liên kết hóa trị 47
3.3. Phương pháp obitan phân tử 53

PHẦN II.

CHƯƠNG 1. Oxit 3
§ một. Tính chất vật lý oxit 3
§ 2. Sự phân loại oxit và sự biến đổi tính chất hoá học .. 4
2.1. Phân loại oxit theo tính chất hóa học 4
2.2. Các dạng biến đổi tính chất của oxit 5
§ 3. Phương pháp thu nhận oxit 7
§bốn. Tính chất hóa học oxit 9
4.1. Oxit bazơ 9
4.2. Oxit axit 10
4.3. oxit lưỡng tính 10
4.4. Tính chất hóa học chung của oxit 11
CHƯƠNG 2. Axit và bazơ 13
§ 1. Lý thuyết về axit và bazơ 13
1.1. Lý thuyết điện phân 13
1.2. Thuyết nguyên sinh 13
1.3. Lý thuyết điện tử 14
§2. Axit 16
2.1. Phân loại axit 16
2.2. Phương pháp thu nhận axit 19
2.3. phương pháp chung thu được axit nào 19
2.4. Tính chất hóa học của axit 21
§3. căn cứ 24
3.1. Phân loại cơ sở 24
3.2. Các phương pháp lấy bazơ 25
3.3. Tính chất hoá học của bazơ 27
CHƯƠNG 3. Muối 29
§ 1. Phân loại muối 29
§ 2. Phương pháp thu nhận muối 30
§ 3. Tính chất hóa học của muối 33

PHẦN III.

CHƯƠNG 1 CƠ BẢN CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC 3
§ 1.1. Các định nghĩa cơ bản 3
§ 1.2. Định luật không (bắt đầu) của nhiệt động lực học 6
§ 1.3. Định luật thứ nhất (bắt đầu) của nhiệt động lực học 6
§ 1.3.2. Nhiệt tiêu chuẩn (entanpy) của sự hình thành hợp chất 9
§ 1.3.3. Entanpi tiêu chuẩn của quá trình đốt cháy 10
§ 1.3.4. Năng lượng tiêu chuẩn (entanpy) của một liên kết hóa học 10
§ 1.3.5. Entanpi tiêu chuẩn của quá trình thăng hoa, bay hơi và nóng chảy 11
§ 1.3.6. Ái lực electron, thế ion hóa, độ âm điện 11
§ 1.3.7. Định luật Hess 13
§ 1.3.8. Chu kỳ Born-Haber 14
§ 1.3.9. Định luật Kirchhoff 16
§ 1.4. Định luật thứ hai (bắt đầu) của nhiệt động lực học 17
§ 1.4.1. Định nghĩa entropy từ các vị trí nhiệt động lực học cổ điển 18
§ 1.4.3. giải thích thống kê các khái niệm về entropy 19
§ 1.4.4. năng lượng miễn phí Gibbs 21
§ 1.4.5. Tiềm năng hóa học 22
§ 1.4.6. Cân bằng hóa học 23
§ 1.4.7. Hướng phản ứng 31
CHƯƠNG 2 CƠ BẢN CỦA ĐỘNG HỌC 35
§2.1. Tốc độ, vận tốc phản ứng hóa học 35
§ 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học 37
§ 2.3. phương pháp thí nghiệm xác định hằng số tốc độ của một phản ứng hóa học 47

"HÓA HỌC TỔNG QUÁT VÀ VÔ CƠ Phần II CÁC LỚP CHÍNH CỦA HỢP CHẤT VÔ CƠ Trường được đặt theo tên của A.N. Kolmogorov t và UDC ..."

Yu.M.Korenev, V.P.Ovcharenko, E.N.Egorov

PHI HỮU CƠ

CÁC LỚP HỌC CHÍNH

HỢP CHẤT VÔ CƠ

Trường mang tên A.N. Kolmogorov

P u b s h th th o m s o c o s o n t er s i t e t

người phản biện

Phó giáo sư L.A. Kulikov

(Khoa Hóa học, Đại học Quốc gia Moscow)

Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P., Egorov E.N.

K 66 Hóa học đại cương và vô cơ. Khóa học bài giảng. Phần II. Các nhóm hợp chất vô cơ chính. - M.: Ngôi trường mang tên A.N. Kolmogorov, NXB Đại học Tổng hợp Matxcova, 2000. - 36 tr.

ISBN 5-211-03933-5 hướng dẫnđược biên soạn theo chương trình của môn hóa học vô cơ và được đọc bởi các sinh viên khoa hóa học và sinh học của Trường mang tên A. N. Kolmogorov thuộc Trung tâm Khoa học và Giáo dục Chuyên ngành của Đại học Quốc gia Moscow.

Sách hướng dẫn giới thiệu các loại hợp chất vô cơ chính, tính chất và phương pháp thu được của chúng.

UDC 546 LBC 24.1 © Yu.M.Korenev, V.P.Ovcharenko, E.N.Egorov, 1999

ISBN 5-211-03933-5 © I.N. Korovin, A.T. Klimenko - thiết kế, 2001

Chương 1 Oxit Oxit là những hợp chất được hình thành bởi các nguyên tử của hai nguyên tố, một trong số đó là oxy ở trạng thái oxy hóa (-2).

Oxit gồm tất cả các hợp chất của nguyên tố với oxi, ví dụ Fe2O3, P4O10, trừ những hợp chất chứa nguyên tử oxi liên kết liên kết hóa học với nhau (peroxit, superoxit, ozonua), ví dụ: Na2O2 - natri peroxit: Na O O Na O] - KO2 - kali superoxit: K + - KO3 - kali ozonua: K +, không tồn tại trong tự nhiên:

Fe(OH)2 + 2 [ H Fe O2 ] \u003d Fe O 2 + H2O.

(Fe) Fe3O 4 Từ chì (IV) oxit hydrat, là một axit và Pb(OH)2, là một bazơ, có thể thu được hai oxit kép - Pb2O3 và Pb3O4 (chì đỏ), có thể được coi là muối. Loại thứ nhất là muối chì của axit metalead (H2PbO3) và loại thứ hai là axit ortholead (H4PbO4).

§ 2. Phân loại oxit và sự biến đổi tính chất hoá học Trong các oxit, đặc biệt là oxit của các nguyên tố d, có nhiều hợp chất có thành phần thay đổi (bertolide), hàm lượng oxi trong đó không tương ứng với thành phần tỉ lượng mà thay đổi trong một phạm vi khá rộng, ví dụ, thành phần của oxit titan (II) TiO thay đổi trong phạm vi TiO0,65 - TiO1,25.

Oxit tạo muối là oxit tạo thành muối.

Các oxit loại này được chia thành ba lớp: cơ bản, lưỡng tính và axit.

–  –  –

Oxit axit được gọi là oxit, nguyên tố trong quá trình hình thành muối hoặc axit là một phần của anion.

Oxit lưỡng tính được gọi là oxit, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng, chúng có thể thể hiện cả tính chất của axit và tính chất của oxit bazơ.

–  –  –

Axit và bazơ § 1. Lý thuyết về axit và bazơ Khái niệm “axit” và “bazơ” được hình thành từ thế kỷ XVII. Tuy nhiên, nội dung của các điều khoản này đã nhiều lần được sửa đổi. Có một số lý thuyết cho axit và bazơ. Chỉ có ba lý thuyết thường được sử dụng để giải thích các quá trình hóa học sẽ được xem xét ở đây.

1.1. Lý thuyết điện phân Dựa trên lý thuyết phân ly điện phân(1887), do nhà hóa lý Thụy Điển Svante Arrhenius (1859 - 1927) đề xuất, ta có thể đưa ra các định nghĩa sau cho axit và bazơ:

Axit là chất điện li, khi phân li thành dung dịch nước, vì cation chỉ cho cation hydro (hydroxoni - H3O +) và anion của dư lượng axit.

Ví dụ: HNO3 H+ + NO3.

Bazơ là chất điện ly, khi phân ly trong dung dịch nước chỉ cho anion hydroxyl (OH–) và cation là anion.

Ví dụ: KOH K+ + OH –.

–  –  –

K H 2 O = K a.

Giá trị của Ka được gọi là hằng số ion hóa của axit (chỉ số "a" - từ axit tiếng Anh - axit), tử số thường không chỉ ra nồng độ của các cation hydronium, mà là nồng độ của các ion hydro.

Về mặt định tính, độ mạnh của axit có thể được ước tính theo quy tắc Pauling: nếu chúng ta trình bày công thức của axit oxo trong nhìn chung- HnЭOm thì bằng hiệu (m - n) bạn có thể ước lượng độ mạnh của axit: axit nào có nó nhiều hơn axit đó và mạnh hơn:

m - n = 0 - axit rất yếu HClO m - n = 1 - axit yếu HClO2 m - n = 2 - axit mạnh HClO3 m - n = 3 - axit rất mạnh HClO4.

Đối với các axit polybasic, đối với mỗi bước phân ly, người ta có thể viết ra hằng số ion hóa của chính nó và theo quy luật, mỗi hằng số tiếp theo nhỏ hơn vài bậc so với hằng số trước đó:

–13 K3 = 5, 10).

Việc thay thế một nguyên tử oxy trong oxoacid bằng một nguyên tử flo dẫn đến độ mạnh của axit tăng mạnh. Một ví dụ là axit fluorosulfonic HSO3F. Các axit như vậy được gọi là siêu axit. Các axit có anion phức tạp, chẳng hạn như HSbF6, cũng thuộc cùng một loại axit.

5. Bằng sự bền vững. Một số axit oxo chỉ tồn tại trong dung dịch nước loãng và không bền nhiệt.

Không thể lấy chúng riêng lẻ, ví dụ: H2CO3, H2SO3, HClO, HClO2. Đồng thời, có những axit chịu nhiệt, chẳng hạn, axit sunfuric H2SO4 (tboil = 296,5C).

6. Bằng khả năng hòa tan. Theo khả năng hòa tan, axit được chia thành hòa tan, chẳng hạn như HNO3, H3PO4 và không hòa tan trong nước - SiO2 x H2O, H2MoO4.

7. Theo tỉ lệ nước và oxit axit. Trên cơ sở này, axit được chia thành ortho-, pyro-, meta-axit và axit có thành phần thay đổi.

Axit ortho bao gồm các axit trong đó tỷ lệ nước và oxit axit vượt quá 1. Các axit này bao gồm axit photphoric H3PO4 [(H2O): (P2O5) = 3: 1].

–  –  –

Tuy nhiên, khi sử dụng axit sunfuric cho các mục đích này, cần phải tính đến các tính chất khác của axit này, hạn chế sử dụng nó.

Axit sunfuric đặc là chất oxi hóa khá mạnh nên không thể dùng nó để thu được các axit như HBr, HI, H2S mà các nguyên tố tạo axit có thể chuyển sang trạng thái oxi hóa khác, chẳng hạn:

8HI + H2SO4 = 4I2 + H2S + 4H2O.

–  –  –

1. Cân nhắc tính chất đặc trưng axit không phải là chất oxi hóa.

1.1. phản ứng trao đổi

a) Tương tác với bazơ (cả tan và không tan) - phản ứng trung hòa:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

–  –  –

2 H2S + H2SO3 = 3 S + 3 H2O.

Theo nguyên tắc này, axit có thể được chia thành axit khử và axit oxy hóa.

2. Tính chất của axit có tính oxi hóa.

2.1. Phản ứng trao đổi Axit oxy hóa phản ứng với oxit, hydroxit và muối, bao gồm các cation kim loại không thể hiện trạng thái oxy hóa thay đổi cũng như axit không phải là chất oxy hóa (xem 1.1 và 1.2 trong đoạn 2.4).

2.2. Phản ứng với hydroxit, oxit và muối.

a) Nếu kim loại tạo thành bazơ có thể ở một số trạng thái oxi hóa và axit thể hiện Tính oxy hóa, sau đó các phản ứng này có thể tiến hành với sự thay đổi trạng thái oxy hóa của các nguyên tố, ví dụ:

Fe(OH)2 + 4 HNO3 (đặc) = Fe(NO3)3 + NO2 + 3 H2O.

b) Các oxit kim loại thể hiện trạng thái oxi hóa thay đổi phản ứng tương tự nhau trong các phản ứng với axit oxi hóa:

2 FeO + 4 H2SO4 (đặc) = Fe2(SO4)3 + SO2 + 4 H2O.

c) Trong các phản ứng oxi hóa axit với muối chứa anion thể hiện đặc tính phục hồi, bị oxi hóa

3 Na2S + 8 HNO3 (đk) = 6 NaNO3 + 3 S + 2 NO + 4 H2O 8 NaI + 5 H2SO4 (đặc) = 4 I2+ H2S + 4 Na2SO4 + 4 H2O.

2.3. tương tác với kim loại.

Nitơ và tập trung axit sunfuric là những chất oxy hóa mạnh và có thể tương tác với các kim loại đứng trong dãy điện áp trước và sau hydro, nhưng hydro không được giải phóng trong trường hợp này, nhưng các sản phẩm khử nitơ và lưu huỳnh được hình thành, hơn nữa, thành phần của các sản phẩm phụ thuộc vào hoạt động của kim loại, nồng độ axit và nhiệt độ:

Cu + 4 HNO3 (đặc) = Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O 3 Cu + 8 HNO3 (loãng) = 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O 5 Co + 12 HNO3 (int. loãng) = 5 Co(NO3)2 + N2 + 6 H2O 4 Zn + 10 HNO3 (rất loãng) = 4 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O.

–  –  –

3.1. Phân loại cơ sở Có thể phân loại cơ sở theo các tính chất sau.

1. Độ axit của bazơ là số nhóm OH- có thể trao đổi cho một gốc axit. Ví dụ: NaOH là gốc một axit, Ca(OH)2 là gốc hai axit. Trên cơ sở này, các bazơ có tính axit một, hai, v.v. Các bazơ polyaxit phân ly từng bước và có thể tạo thành một số dãy muối, ví dụ, các bazơ đo (MgOH) 2CO3 - hydroxocacbonat (cacbonat bazơ) của magie;

MgCO3 - magie cacbonat (cacbonat trung bình).

2. Độ tan. Hiđroxit của kim loại kiềm, kim loại phân nhóm chính nhóm thứ hai, bắt đầu với canxi, thallium (I) hydroxit và amoni hydroxit hòa tan trong nước. Hiđroxit của các kim loại khác thực tế không tan trong nước.

3. Độ mạnh của bazơ cũng như các chất điện li khác được xác định bằng độ phân li (hay hằng số phân li). Bazơ mạnh là hiđroxit của kim loại kiềm và kiềm thổ.

Bazơ mạnh tan trong nước gọi là kiềm.

4. Độ ổn định nhiệt của đế. Khi đun nóng, hầu hết các bazơ bị phân hủy thành oxit kim loại và nước. Các hydroxit kim loại kiềm ổn định, bắt đầu bằng natri, chúng tan chảy mà không bị phân hủy. Hiđroxit liti, stronti, bari và rađi phân huỷ ở nhiệt độ cao hơn điểm nóng chảy một chút, hiđroxit của các kim loại khác phân huỷ trước khi nóng chảy.

5. Liên quan đến axit và kiềm, có thể chia hiđroxit kim loại thành bazơ và lưỡng tính. Hiđroxit bazơ gồm những hiđroxit chỉ tan trong axit không phản ứng với kiềm, hiđroxit lưỡng tính gồm những hiđroxit tan cả trong axit và kiềm.

Các hydroxit chính là kim loại kiềm và kiềm thổ, cũng như magiê hydroxit và hydroxit kim loại chuyển tiếp ở trạng thái oxy hóa thấp hơn, ví dụ, Cr(OH)2, Mn(OH)2, v.v.

Hiđroxit lưỡng tính là Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3, Sn(OH)2, hiđroxit của các kim loại chuyển tiếp ở trạng thái oxi hoá trung gian, ví dụ Cr(OH)3, Fe(OH)3 .

–  –  –

Để thu được các hydroxit bằng phương pháp này, cần phải tách các khoảng không gian cực âm và cực dương, nếu không clo sẽ tương tác với kiềm để tạo thành các sản phẩm khác.

7. Cách quan trọng nhất thu được bazơ yếu, không tan trong nước là kết tủa của chúng từ dung dịch muối với kiềm hoặc dung dịch amoniac MgSO4 + 2 KOH \u003d Mg(OH) 2 + K2SO4 AlCl3 + 3 NH4OH \u003d Al(OH) 3 + 3 NH4Cl.

Khi ký gửi hiđroxit lưỡng tính Với các chất kiềm, chỉ có thể đạt được kết tủa hoàn toàn bằng cách trộn các lượng muối và chất kiềm có số mol bằng nhau. Do đó, dung dịch amoniac trong nước được sử dụng để kết tủa các hydroxit lưỡng tính. Amoniac không thể kết tủa hydroxit của những kim loại tạo thành cation phức tạp với nó.

§ 3. Bazơ Không thể thu được amoni hydroxit theo cách này, vì sự gia tăng nồng độ của anion OH - dẫn đến giảm độ hòa tan của amoniac trong nước và giải phóng nó khỏi dung dịch ở dạng khí:

NH4Cl + NaOH = NH3 + H2O + NaCl.

Phương pháp tương tự được áp dụng để thu được các bazơ tan trong nước:

Ca(OH)2 + Na2CO3 2 NaOH + CaCO3 (xút ăn da).

Cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo thành NaOH là do tạo thành CaCO3 có độ tan kém hơn Ca(OH)2.

Đối với một sự thay đổi lớn hơn trong trạng thái cân bằng theo hướng hình thành hydroxit Kiềm bari hydroxit và sunfat kim loại kiềm tương ứng được sử dụng:

Ba(OH)2 + Cs2SO4 = BaSO4 + 2 CsOH.

8. Sự oxi hóa của cation nằm trong bằng cấp thấp nhất oxi hóa cao nhất:

4Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O = 4Fe(OH)3.

–  –  –

Phối cảnh muối C lý thuyết điện phân chúng ta có thể đưa ra định nghĩa sau đây cho loại hợp chất này MUỐI - chất điện phân, trong dung dịch nước phân ly thành cation kim loại hoặc cation khác, phức tạp hơn, ví dụ, NH, UO 2, 2+ và anion của dư lượng axit.

–  –  –

1. Muối trung bình - muối được hình thành do sự trung hòa hoàn toàn của axit với bazơ (khi tất cả các cation hydro được thay thế bằng cation kim loại):

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2 H2O.

2. Muối axit - muối được tạo thành trong quá trình trung hòa không hoàn toàn axit với bazơ (không phải tất cả cation hiđro đều được thay thế bằng cation kim loại). Loại muối này chỉ có thể được hình thành với axit polybasic.

H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O.

H2SO4 là một axit bazơ, khi trung hòa hoàn toàn muối vừa Na2SO4 và khi một nguyên tử hiđro được thay thế bằng một kim loại thì tạo thành muối axit NaHSO4.

H3PO4 là một axit tribasic trong đó có thể thay thế liên tiếp một, hai hoặc cả ba nguyên tử hydro bằng các nguyên tử kim loại.

Và khi axit này được trung hòa, có thể hình thành ba hàng muối:

NaH2PO4, Na2HPO4 và Na3PO4.

Muối Trong trường hợp chung, để muối axit gồm các muối trong đó số mol oxit axit lớn hơn số mol oxit bazơ, ví dụ: Na2B4O7, Na2Cr2O7, Na2S2O7, Na4P2O7. Khi phản ứng với oxit bazơ và hydroxit, những muối này được chuyển thành muối trung bình:

Na2Cr2O7 + 2 NaOH = 2 Na2CrO4 + H2O CoO + Na2B4O7 = 2 NaBO2 + Co(BO2)2.

3. Muối bazơ - muối là sản phẩm của quá trình trung hòa không hoàn toàn một bazơ axit với một axit:

Mg(OH)2 + HCl = Mg(OH)Cl + H2O.

4. Muối kép - muối chỉ gồm anion một loại và các cation khác nhau, ví dụ KAl(SO4)2 12 H2O.

5. Muối hỗn hợp - muối gồm cation cùng loại và anion của axit khác loại, ví dụ: chất tẩy trắng CaCl(OCl).

6. Muối phức là muối có cation hoặc anion phức tạp, trong đó liên kết được hình thành theo cơ chế cho - nhận. Khi viết công thức phân tử của các muối như vậy, một cation hoặc anion phức tạp được bao bọc trong dấu ngoặc vuông, Ví dụ:

K3, K, NaOH, (OH)2.

–  –  –

CHƯƠNG 1. CÁC OXIT

§ 1. Tính chất vật lí của oxit

§ 2. Sự phân loại oxit và sự biến đổi tính chất hoá học .. 4

2.1. Phân loại oxit theo tính chất hóa học

2.2. Quy luật biến đổi tính chất của oxit

§ 3. Phương pháp thu nhận oxit

§ 4. Tính chất hoá học của oxit

4.1. oxit bazơ

4.2. oxit axit

4.3. oxit lưỡng tính

4.4. Tính chất hóa học chung của oxit

CHƯƠNG 2. AXIT VÀ BAZƠ

§ 1. Lý thuyết về axit và bazơ

1.1. lý thuyết điện phân

1.2. lý thuyết nguyên sinh

1.3. lý thuyết điện tử

§ 2. Axit

2.1. Phân loại axit.

2.2. Phương pháp thu được axit

2.3. Phương pháp chung để thu được bất kỳ axit nào

2.4. Tính chất hóa học của axit

§ 3. Căn cứ

3.1. phân loại cơ sở

3.2. Phương pháp để có được căn cứ

3.3. Tính chất hóa học của bazơ

CHƯƠNG 3. MUỐI

§ 1. Phân loại muối

§ 2. Phương pháp thu nhận muối

§ 3. Tính chất hóa học của muối

Korenev Yuri Mikhailovich, giáo sư. FNM MGU OVCHARENKO Valery Pavlovich, Nghệ thuật. giáo viên khoa hóa họcĐại học quốc gia Moscow Egorov Evgeny Nikolaevich, Nghệ thuật. N. Với. Khoa Hóa học, Đại học Quốc gia Moscow

–  –  –

Ký công bố ngày 12.04.2000. Định dạng 60 84 1/16. giấy văn phòng. số 1.

in offset. Thời gian tai nghe. Ch.đổi lò vi sóng l. 2,25. Uch.-ed. l. 2,25. Số lượng phát hành 150 bản.