48.Связь между ∆ğ и Кр.. Энергия Гиббса, энтальпия, энтропия.

Ответы на экзаменационные вопросы по общей химии

4. Атомы и химические элементы. Периодический закон и периодическая система элементов д.И.Менделеева. Изотопы

5. Простые и сложные вещества. Масса атомов молекул. Агрегатное состояние веществ. Структурные формулы веществ. Аллотропия.

6. Энергетические диаграммы и электронные конфигурации атомов бора, углерода, азота. Кислорода, фтора и неона

4. Моль.Химические реакции. Типы химических реакций. Валентность, степень окисления Молярная масса.

С точки зрения атомно-молекулярного учения химическим элементом называется каждый отдельный вид атомов. Важнейшей характеристикой атома является положительный заряд ядра, численно равный порядковому номеру элемента.

Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым положительным зарядом ядра.

Простые вещества – это вещества, состоящие из атомов одного и того же химического элемента.

Сложные вещества – это вещества, состоящие из атомов разных химических элементов.

Атом –электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц состоящая из положительного заряда ядра (образованного протонами и нейтронами) и отрицательно заряженных электронов.

Ядро состоит из протонов и нейтронов, вместе называемых нуклонами. Элемент – совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра, т.е. числом протонов.

Молекула – это электронейтральная наименьшая совокупность атомов, образующих определенную структуру посредством химических связей.

Химия - это наука о веществах и законах, по которым происходят их превращения в другие вещества.

Существование химического элемента в виде нескольких простых веществ называется аллотропией, различные простые вещества, образованные одним и тем же элементом, называются аллотропическими видоизменениями этого элемента. Явление аллотропии обусловлено в одних случаях тем, что молекулы различных аллотропических видоизменений состоят из различного числа атомов, а в других – тем, что их кристаллы имеют различное строение.

Кислород относится к первой категории аллотропных элементов. Кислород в нормальных условиях – газ без цвета и запаха, озон – газ с характерным резким , но приятным запахом.

Примером вторых являются аллотропные модификации углерода С – алмаз и графит Атом может потерять один или несколько электронов или наоборот – захватить чужые электроны. В этом случае атом приобретает положительный или отрицательный заряд и называется ионом.

Кроме протонов, в состав ядра большинства атомов входят нейтроны, не несущие никакого заряда. Масса нейтрона практически не отличается от массы протона. Вместе протоны и нейтроны называются нуклонами (от латинского nucleus – ядро). ЭЛЕМЕНТОМ называется вещество, состоящее из атомов с одинаковым ЗАРЯДОМ ЯДРА.

Сумма тяжелых частиц (нейтронов и протонов) в ядре атома какого-либо элемента называется массовым числом и обозначается буквой А. Из названия этой величины видно, что она тесно связана с округленной до целого числа атомной массой элемента. A = Z + N

Здесь A – массовое число атома (сумма протонов и нейтронов), Z – заряд ядра (число протонов в ядре), N – число нейтронов в ядре.

Изотопами называются вещества, состоящие из атомов с одинаковым зарядом ядра (то есть с одинаковым числом протонов), но с разным числом нейтронов в ядре. Изотопы отличаются друг от друга только массовым числом. Все элементы состоят из одного или нескольких изотопов.

Относительная атомная масса (Аr) – это число, которое показывает, во сколько раз масса данного атома больше 1\12 части массы атома углерода.

А_r = m_а/ 1/12 m_{а (с),}

где m_а- масса атома данного элемента,

m_{а (с)} – масса атома углерода.

Относительная молекулярная масса вещества – это число, которое показывает, во сколько раз масса молекулы этого вещества больше атомной единицы массы.

М_r == m_в-ва/ 1/12 m_{а (с)}

m_а- масса молекулы данного элемента,

m_{а (с)} – масса атома углерода.

Поскольку масса любой молекулы равна сумме масс составляющих ее атомов, то относительная молекулярная масса равна сумме соответствующих атомных масс.

М_r (СО₂) = А_r (С) + 2 А_r (О) = 12 + 2^. 16 = 44

Наряду с единицей массы и объема в химии пользуются единицей количества вещества, называемой молем.

Моль- это количество вещества, которое содержит столько структурных единиц, сколько атомов содержится в 12 г изотопа углерода- 12.

Число Авогадро Ν_А= 6,02х10 ²³ моль^-1 один моль любого вещества содержит 6,02х10 ²³ моль^-1 молекул или атомов.

Масса одного моля вещества называется молярной массой, обозначается символом М и выражается в кг\моль или г\моль.

Молярная масса равна отношению массы вещества к его количеству.

М= m/n n = m/М

Структурные формулы – также отражают порядок соединения атомов в молекуле, их взаимосвязь друг с другом. Связующая электронная пара изображается черточкой . О=О

Валентность – это способность атомов элементов образовывать определенное число химических связей.

Валентность определяется числом связей, которые образует данный атом с другими атомами в молекуле.

Степень окисления- это условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что оно состоит только из ионов.

Степень окисления – электрический заряд, который возник бы на атоме, если бы электронные пары которыми он связан с другими атомами в соединении, перешли к более электроотрицательным атомам, а электронные пары, принадлежащие одинаковым атомам, были бы между ними поделены.

Состав вещества принято изображать в виде химических формул : эмпирических, электронных и структурных.

Эмпирические (молекулярные) формулы показывают, сколько атомов каждого элемента входит в состав молекулы. СО₂

Электронные формулы состоят из символов элементов, вокруг которых точками обозначены электроны внешнего уровня, а между атомами – связующие электронные пары. Они показывают порядок соединения атомов в молекуле, а также природу химической связи и механизм образования молекулы из атомо.

: О : С : О :

Структурные формулы – также отражают порядок соединения атомов в молекуле, их взаимосвязь друг с другом. Связующая электронная пара изображается черточкой . О=О

Энергетические диаграммы и электронные конфигурации атомов бора, углерода, азота. кислорода, фтора и неона

В С N F

_↑ _ _ 2р¹

_↑↓2S²

_↑↓1S²

_↑ _↑ _2р^2 _↑↓_↑↓2S^2 _↑↓_↑↓1S^2

_↑_↑_↑2р^3 _↑↓2S^2 _↑↓1S^2

↑↓ ↑↓ ↑ 2р^5 _↑↓2S^2 _↑↓1S^2