Ang mga modernong simbolo para sa mga elemento ng kemikal ay ipinakilala sa agham noong 1813 ni J. Berzelius. Ayon sa kanyang panukala, ang mga elemento ay itinalaga ng mga unang titik ng kanilang mga pangalan sa Latin. Halimbawa, ang oxygen (Oxygenium) ay itinalaga ng letrang O, sulfur (Sulfur) ng letrang S, hydrogen (Hydrogenium) ng letrang H. Sa mga kaso kung saan ang mga pangalan ng mga elemento ay nagsisimula sa parehong letra, ang isa pang letra ay idinagdag sa unang titik. Kaya, ang carbon (Carboneum) ay may simbolo na C, calcium (Calcium) - Ca, tanso (Cuprum) - Cu.

Ang mga simbolo ng kemikal ay hindi lamang pinaikling mga pangalan ng mga elemento: nagpapahayag din sila ng ilang mga dami (o masa), i.e. Ang bawat simbolo ay kumakatawan sa alinman sa isang atom ng isang elemento, o isang nunal ng mga atom nito, o isang masa ng isang elemento na katumbas ng (o proporsyonal sa) molar mass ng elementong iyon. Halimbawa, ang ibig sabihin ng C ay alinman sa isang carbon atom, o isang mole ng carbon atoms, o 12 mass units (karaniwan ay 12 g) ng carbon.

Mga formula ng kemikal

Ipinapahiwatig din ng mga pormula ng mga sangkap hindi lamang ang komposisyon ng sangkap, kundi pati na rin ang dami at masa nito. Ang bawat formula ay kumakatawan sa alinman sa isang molecule ng isang substance, o isang mole ng isang substance, o isang mass ng isang substance na katumbas ng (o proporsyonal sa) molar mass nito. Halimbawa, ang H2O ay kumakatawan sa alinman sa isang molekula ng tubig, o isang mole ng tubig, o 18 mass units (karaniwan ay (18 g) ng tubig.

Ang mga simpleng sangkap ay itinalaga din ng mga formula na nagpapakita kung gaano karaming mga atomo ang isang molekula ng isang simpleng sangkap ay binubuo ng: halimbawa, ang formula para sa hydrogen H 2. Kung ang atomic na komposisyon ng isang molekula ng isang simpleng substance ay hindi tiyak na kilala o ang substance ay binubuo ng mga molekula na naglalaman ng ibang bilang ng mga atom, at kung mayroon din itong atomic o metallic na istraktura sa halip na isang molekular, ang simpleng substance ay itinalaga ng ang simbolo ng elemento. Halimbawa, ang simpleng sangkap na posporus ay tinutukoy ng pormula P, dahil, depende sa mga kondisyon, ang posporus ay maaaring binubuo ng mga molekula na may ibang bilang ng mga atomo o may istrukturang polimer.

Mga formula ng kimika para sa paglutas ng mga problema

Ang formula ng sangkap ay tinutukoy batay sa mga resulta ng pagsusuri. Halimbawa, ayon sa pagsusuri, ang glucose ay naglalaman ng 40% (wt.) carbon, 6.72% (wt.) hydrogen at 53.28% (wt.) oxygen. Samakatuwid, ang mga masa ng carbon, hydrogen at oxygen ay nasa ratio na 40:6.72:53.28. Tukuyin natin ang gustong pormula para sa glucose C x H y O z, kung saan ang x, y at z ay ang mga bilang ng carbon, hydrogen at oxygen atoms sa molekula. Ang mga masa ng mga atomo ng mga elementong ito ay ayon sa pagkakabanggit ay katumbas ng 12.01; 1.01 at 16.00 amu Samakatuwid, ang molekula ng glucose ay naglalaman ng 12.01x amu. carbon, 1.01u amu hydrogen at 16.00zа.u.m. oxygen. Ang ratio ng mga masa na ito ay 12.01x: 1.01y: 16.00z. Ngunit natagpuan na namin ang kaugnayang ito batay sa data ng pagsusuri ng glucose. Kaya naman:

12.01x: 1.01y: 16.00z = 40:6.72:53.28.

Ayon sa mga katangian ng proporsyon:

x: y: z = 40/12.01:6.72/1.01:53.28/16.00

o x:y:z = 3.33:6.65:3.33 = 1:2:1.

Samakatuwid, sa isang molekula ng glucose mayroong dalawang atomo ng hydrogen at isang atom ng oxygen sa bawat atom ng carbon. Ang kundisyong ito ay natutugunan ng mga formula CH 2 O, C 2 H 4 O 2, C 3 H 6 O 3, atbp. Ang una sa mga formula na ito - CH 2 O- ay tinatawag na pinakasimpleng o empirical na formula; mayroon itong molekular na timbang na 30.02. Upang malaman ang totoo o molecular formula, kailangang malaman ang molecular mass ng isang substance. Kapag pinainit, ang glucose ay nawasak nang hindi nagiging gas. Ngunit ang molekular na timbang nito ay maaaring matukoy ng iba pang mga pamamaraan: ito ay katumbas ng 180. Mula sa paghahambing ng molekular na timbang na ito sa molekular na timbang na tumutugma sa pinakasimpleng formula, malinaw na ang formula C 6 H 12 O 6 ay tumutugma sa glucose.

Kaya, ang formula ng kemikal ay isang imahe ng komposisyon ng isang sangkap gamit ang mga simbolo ng mga elemento ng kemikal, mga indeks ng numero at ilang iba pang mga palatandaan. Ang mga sumusunod na uri ng mga formula ay nakikilala:

— pinakasimple , na nakuha sa eksperimento sa pamamagitan ng pagtukoy ng ratio ng mga elemento ng kemikal sa isang molekula at paggamit ng mga halaga ng kanilang mga kamag-anak na atomic na masa (tingnan ang halimbawa sa itaas);

— molekular , na maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-alam sa pinakasimpleng formula ng isang sangkap at ang molekular na timbang nito (tingnan ang halimbawa sa itaas);

— makatwiran , pagpapakita ng mga grupo ng mga atom na katangian ng mga klase ng mga elemento ng kemikal (R-OH - alkohol, R - COOH - carboxylic acid, R - NH 2 - pangunahing mga amin, atbp.);

— istruktura (graphic) , na nagpapakita ng kamag-anak na pag-aayos ng mga atomo sa isang molekula (maaaring dalawang-dimensional (sa isang eroplano) o tatlong-dimensional (sa espasyo));

— elektroniko, na nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron sa mga orbital (isinulat lamang para sa mga elemento ng kemikal, hindi para sa mga molekula).

Tingnan natin ang halimbawa ng molekula ng ethyl alcohol:

1. ang pinakasimpleng formula ng ethanol ay C 2 H 6 O;
2. ang molecular formula ng ethanol ay C 2 H 6 O;
3. ang rational formula ng ethanol ay C 2 H 5 OH;

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

HALIMBAWA 2

Pangunahing:

Kuznetsova N.E. at iba pa. Chemistry. Ika-8 baitang-ika-10 baitang – M.: Ventana-Graf, 2005-2007.

Kuznetsova N.E., Litvinova T.N., Levkin A.N. Chemistry.Ika-11 baitang sa 2 bahagi, 2005-2007.

Egorov A.S. Chemistry. Isang bagong aklat-aralin para sa paghahanda para sa mas mataas na edukasyon. Rostov n/d: Phoenix, 2004.– 640 p.

Egorov A.S. Chemistry: isang modernong kurso para sa paghahanda para sa Unified State Exam. Rostov n/a: Phoenix, 2011. (2012) – 699 p.

Egorov A.S. Manwal ng pagtuturo sa sarili para sa paglutas ng mga problema sa kemikal. – Rostov-on-Don: Phoenix, 2000. – 352 p.

Chemistry/tutor manual para sa mga aplikante sa mga unibersidad. Rostov-n/D, Phoenix, 2005– 536 p.

Khomchenko G.P., Khomchenko I.G.. Mga problema sa kimika para sa mga aplikante sa mga unibersidad. M.: Mas mataas na paaralan. 2007.–302p.

Karagdagang:

Vrublevsky A.I.. Mga materyales sa edukasyon at pagsasanay para sa paghahanda para sa sentralisadong pagsubok sa kimika / A.I. Vrublevsky –Mn.: Unipress LLC, 2004. – 368 p.

Vrublevsky A.I.. 1000 mga problema sa kimika na may mga kadena ng mga pagbabago at mga pagsubok sa kontrol para sa mga mag-aaral at mga aplikante - Mn.: Unipress LLC, 2003. - 400 p.

Egorov A.S.. Lahat ng uri ng mga problema sa pagkalkula sa kimika para sa paghahanda para sa Pinag-isang Pagsusulit ng Estado – Rostov n/D: Phoenix, 2003. – 320 p.

Egorov A.S., Aminova G.Kh.. Mga karaniwang gawain at pagsasanay para sa paghahanda para sa pagsusulit sa kimika. – Rostov n/d: Phoenix, 2005. – 448 p.

Pinag-isang State Exam 2007. Chemistry. Mga materyales sa edukasyon at pagsasanay para sa paghahanda ng mga mag-aaral / FIPI - M.: Intellect-Center, 2007. – 272 p.

Pinag-isang State Exam 2011. Chemistry. Pang-edukasyon at pagsasanay kit ed. A.A. Kaverina. – M.: Pambansang Edukasyon, 2011.

Ang tanging tunay na mga pagpipilian para sa mga gawain upang maghanda para sa Pinag-isang State Exam. Pinag-isang Pagsusuri ng Estado 2007. Chemistry/V.Yu. Mishina, E.N. Strelnikova. M.: Federal Testing Center, 2007.–151 p.

Kaverina A.A. Ang pinakamainam na bangko ng mga gawain para sa paghahanda ng mga mag-aaral. Pinag-isang State Exam 2012. Chemistry. Teksbuk./ A.A. Kaverina, D.Yu. Dobrotin, Yu.N. Medvedev, M.G. Snastina. – M.: Intellect-Center, 2012. – 256 p.

Litvinova T.N., Vyskubova N.K., Azhipa L.T., Solovyova M.V.. Mga gawain sa pagsubok bilang karagdagan sa mga pagsusulit para sa mga mag-aaral ng 10-buwan na mga kurso sa paghahanda ng sulat (mga tagubiling metodolohikal). Krasnodar, 2004. – P. 18 – 70.

Litvinova T.N.. Chemistry. Pinag-isang State Exam 2011. Mga pagsusulit sa pagsasanay. Rostov n/d: Phoenix, 2011.– 349 p.

Litvinova T.N.. Chemistry. Mga Pagsusulit para sa Pinag-isang State Exam. Rostov n/d.: Phoenix, 2012. - 284 p.

Litvinova T.N.. Chemistry. Mga batas, katangian ng mga elemento at kanilang mga compound. Rostov n/d.: Phoenix, 2012. - 156 p.

Litvinova T.N., Melnikova E.D., Solovyova M.V.., Azhipa L.T., Vyskubova N.K. Chemistry sa mga gawain para sa mga aplikante sa mga unibersidad – M.: Onyx Publishing House LLC: Mir and Education Publishing House LLC, 2009. – 832 p.

Pang-edukasyon at pamamaraan na kumplikado sa kimika para sa mga mag-aaral ng medikal at biological na mga klase, ed. T.N. Litvinova – Krasnodar.: KSMU, – 2008.

Chemistry. Pinag-isang State Exam 2008. Mga pagsusulit sa pagpasok, tulong sa pagtuturo / ed. V.N. Doronkina. – Rostov n/d: Legion, 2008.– 271 p.

Listahan ng mga website sa chemistry:

1. Alhimik. http:// www. alhimik. ru

2. Chemistry para sa lahat. Electronic na sangguniang libro para sa kumpletong kurso sa kimika.

http:// www. informika. ru/ text/ database/ kimika/ MAGSIMULA. html

3. Chemistry ng paaralan - reference book. http:// www. kimika sa paaralan. sa pamamagitan ng. ru

4. Tutor ng Chemistry. http://www. chemistry.nm.ru

Mga mapagkukunan ng Internet

Alhimik. http:// www. alhimik. ru

Chemistry para sa lahat. Electronic na sangguniang libro para sa kumpletong kurso sa kimika.

http:// www. informika. ru/ text/ database/ kimika/ MAGSIMULA. html

Chemistry ng paaralan - sangguniang libro. http:// www. kimika sa paaralan. sa pamamagitan ng. ru

http://www.classchem.narod.ru

Tutor ng Chemistry. http://www. chemistry.nm.ru

http://www.alleng.ru/edu/chem.htm- mga mapagkukunang pang-edukasyon sa Internet sa kimika

http://schoolchemistry.by.ru/- kimika ng paaralan. Ang site na ito ay may pagkakataon na kumuha ng On-line na pagsubok sa iba't ibang paksa, pati na rin ang mga demo na bersyon ng Unified State Exam

Chemistry and life—XXI century: popular science magazine. http:// www. hij. ru

Tinatalakay ng aralin ang isang algorithm para sa pagbuo ng mga kemikal na formula ng mga sangkap batay sa mga kilalang valence ng mga elemento ng kemikal. Ipapaliwanag ng guro ang dalawang magkaibang paraan upang makuha ang chemical formula ng isang substance.

2. matukoy ang bilang ng mga karaniwang yunit ng valency, ito ay katumbas ng pinakamaliit na karaniwang maramihang mga valence ng mga elemento: LCM (2,4) = 4;

3. matukoy ang bilang ng mga atomo ng bawat elemento ng kemikal sa molekula sa pamamagitan ng paghahati sa bilang ng mga karaniwang yunit ng valency sa valence ng elemento;

4. isulat ang formula ng substance: SO 2.

Halimbawa 2. Gumawa tayo ng pormula para sa isang sangkap na nabuo ng mga phosphorus atoms (na may valence V) at oxygen atoms.

1. Isulat natin ang mga palatandaan ng mga elemento at ipahiwatig ang kanilang mga valencies sa itaas ng mga ito: .

2. Hanapin ang bilang ng mga karaniwang unit ng valence: LCM(2.5)=10

3. Hanapin ang bilang ng mga atomo ng posporus sa molekula: 10:5=2.

4. Hanapin ang bilang ng mga atomo ng oxygen sa molekula: 10:2=5.

5. Isulat natin ang pormula ng sangkap: .

kanin. 2. Pagguhit ng kemikal na formula ng phosphorus oxide

1. Emelyanova E.O., Iodko A.G. Organisasyon ng aktibidad ng nagbibigay-malay ng mga mag-aaral sa mga aralin sa kimika sa mga baitang 8-9. Mga pangunahing tala na may mga praktikal na gawain, mga pagsusulit: Part I. - M.: School Press, 2002. (p. 33)

2. Ushakova O.V. Chemistry workbook: Ika-8 baitang: sa textbook ni P.A. Orzhekovsky at iba pa "Chemistry. ika-8 baitang” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; sa ilalim. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 36-38)

3. Kimika: Ika-8 baitang: aklat-aralin. para sa pangkalahatang edukasyon mga institusyon / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§16)

4. Chemistry: inorg. kimika: aklat-aralin. para sa ika-8 baitang. Pangkalahatang edukasyon mga institusyon / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Education, OJSC “Moscow Textbooks”, 2009. (§§11,12)

5. Encyclopedia para sa mga bata. Tomo 17. Chemistry / Kabanata. ed.V.A. Volodin, Ved. siyentipiko ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Mga karagdagang mapagkukunan sa web

1. Pinag-isang koleksyon ng mga digital na mapagkukunang pang-edukasyon ().

2. Elektronikong bersyon ng journal na "Chemistry and Life" ().

Takdang aralin

1. p.84 Blg. 3,4 mula sa aklat-aralin na "Chemistry: 8th grade" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).

2. Sa. 38 Blg. 9 mula sa Workbook sa Chemistry: 8th grade: hanggang sa textbook ni P.A. Orzhekovsky at iba pa "Chemistry. ika-8 baitang” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; sa ilalim. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

Chemistry– ang agham ng komposisyon, istraktura, katangian at pagbabago ng mga sangkap.

Atomic-molecular science. Ang mga sangkap ay binubuo ng mga particle ng kemikal (mga molekula, atomo, ion), na may isang kumplikadong istraktura at binubuo ng mga elementarya na particle (proton, neutron, electron).

Atom– isang neutral na particle na binubuo ng isang positibong nucleus at mga electron.

Molecule– isang matatag na pangkat ng mga atomo na konektado ng mga bono ng kemikal.

Elemento ng kemikal– isang uri ng mga atomo na may parehong nuclear charge. Elemento nagsasaad

kung saan ang X ay ang simbolo ng elemento, Z– serial number ng elemento sa Periodic Table of Elements D.I. Mendeleev, A- Pangkalahatang numero. Serial number Z katumbas ng singil ng atomic nucleus, ang bilang ng mga proton sa atomic nucleus at ang bilang ng mga electron sa atom. Pangkalahatang numero A katumbas ng kabuuan ng mga bilang ng mga proton at neutron sa isang atom. Ang bilang ng mga neutron ay katumbas ng pagkakaiba A–Z.

Isotopes– mga atomo ng parehong elemento na may magkakaibang mga numero ng masa.

Relatibong atomic mass(A r) ay ang ratio ng average na masa ng isang atom ng isang elemento ng natural na isotopic na komposisyon sa 1/12 ng masa ng isang atom ng carbon isotope 12 C.

Kamag-anak na molekular na timbang(M r) ay ang ratio ng average na masa ng isang molekula ng isang sangkap ng natural na isotopic na komposisyon sa 1/12 ng masa ng isang atom ng 12 C carbon isotope.

Yunit ng atomic mass(a.u.m) – 1/12 ng masa ng isang atom ng carbon isotope 12 C. 1 a.u. m = 1.66? 10 -24 taon

Nunal– ang dami ng isang substance na naglalaman ng kasing dami ng structural units (atoms, molecules, ions) na kasing dami ng atoms sa 0.012 kg ng carbon isotope 12 C. Nunal– ang dami ng substance na naglalaman ng 6.02 10 23 structural units (atoms, molecules, ions).

n = N/N A, saan (X) =- dami ng sangkap (mol), N– bilang ng mga particle, a N A– Ang pare-pareho ni Avogadro. Ang halaga ng isang sangkap ay maaari ding tukuyin ng simbolong v.

Ang pare-pareho ni Avogadro N A = 6.02 10 23 particle/mol.

Molar mass(X)(g/mol) – ratio ng mass ng substance m(d) sa dami ng sangkap (X) =(mol):

M = m/n, saan: m = M n At n = m/M.

Dami ng molar ng gasV M(l/mol) – ratio ng dami ng gas V(l) sa dami ng sangkap ng gas na ito (X) =(mol). Sa ilalim ng normal na kondisyon V M = 22.4 l/mol.

Normal na kondisyon: temperatura t = 0°C, o T = 273 K, presyon p = 1 atm = 760 mm. Hg Art. = 101,325 Pa = 101.325 kPa.

V M = V/n, saan: V = V M n At n = V/V M .

Ang resulta ay isang pangkalahatang formula:

n = m/M = V/V M = N/N A .

Katumbas- isang tunay o fictitious particle na nakikipag-ugnayan sa isang hydrogen atom, o pinapalitan ito, o katumbas nito sa ibang paraan.

Molar mass equivalents M e– ang ratio ng mass ng isang substance sa bilang ng mga katumbas ng substance na ito: M e = m/n (eq) .

Sa mga reaksyon ng pagpapalitan ng bayad, ang molar mass ng mga katumbas na sangkap ay

may molar mass Densidad ng gaseous substance X sa hangin katumbas ng: M e = M/(n ? m).

Sa redox reactions, ang molar mass ng mga katumbas ng substance na may molar mass Densidad ng gaseous substance X sa hangin katumbas ng: M e = M/n(e), saan n(e)– bilang ng mga inilipat na electron.

Batas ng katumbas– ang masa ng mga reactant 1 at 2 ay proporsyonal sa molar mass ng kanilang mga katumbas. m 1 / m 2= M E1/M E2, o m 1 /M E1 = m 2 /M E2, o n 1 = n 2, saan m 1 At m 2- masa ng dalawang sangkap, M E1 At M E2– molar mass ng katumbas, n 1 At n 2– ang bilang ng mga katumbas ng mga sangkap na ito.

Para sa mga solusyon, ang batas ng mga katumbas ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

c E1 V 1 = c E2 V 2, Saan may E1, may E2, V 1 At V 2– mga molar na konsentrasyon ng mga katumbas at dami ng mga solusyon ng dalawang sangkap na ito.

Batas ng United gas: pV = nRT, saan p- presyon (Pa, kPa), V– dami (m 3, l), (X) =- dami ng gas substance (mol), T – temperatura (K), T(K) = t(°C) + 273, nRT- pare-pareho, R= 8.314 J/(K? mol), na may J = Pa m 3 = kPa l.

Duality ng wave-particle bagay - ang ideya na ang bawat bagay ay maaaring magkaroon ng parehong wave at corpuscular properties. Iminungkahi ni Louis de Broglie ang isang formula na nag-uugnay sa wave at corpuscular properties ng mga bagay: ? = h/(mV), saan h- pare-pareho ni Planck, ? – wavelength na tumutugma sa bawat katawan na may masa m at bilis V. Bagama't umiiral ang mga katangian ng alon para sa lahat ng mga bagay, maaari lamang silang maobserbahan para sa mga micro-object na may masa sa pagkakasunud-sunod ng masa ng isang atom at isang elektron.

Prinsipyo ng Kawalang-katiyakan ng Heisenberg: ?(mV x) ?х > h/2n o ?V x ?x > h/(2?m), saan m- masa ng butil, x- ang coordinate nito, Vx- bilis sa direksyon x, ?– kawalan ng katiyakan, pagkakamali ng pagpapasiya. Ang prinsipyo ng kawalan ng katiyakan ay nangangahulugan na imposibleng sabay na ipahiwatig ang posisyon (coordinate) x) at bilis (V x) mga particle.

Ang mga particle na may maliliit na masa (mga atom, nuclei, electron, molecule) ay hindi mga particle sa kahulugan ng Newtonian mechanics at hindi maaaring pag-aralan ng classical physics. Pinag-aaralan sila ng quantum physics.

Pangunahing numero ng quantum(X) = tumatagal ng mga halaga 1, 2, 3, 4, 5, 6 at 7, na tumutugma sa mga antas ng elektroniko (mga layer) K, L, M, N, O, P at Q.

Antas– ang espasyo kung saan matatagpuan ang mga electron na may parehong bilang n. Ang mga electron ng iba't ibang antas ay spatially at energetically na pinaghihiwalay mula sa isa't isa, dahil ang bilang (X) = tinutukoy ang enerhiya ng elektron E(ang higit pa n, ang higit pa E) at distansya nRT sa pagitan ng mga electron at nucleus (mas marami n, ang higit pa R).

Orbital (gilid, azimuthal) quantum numberl tumatagal ng mga halaga depende sa numero n:l= 0, 1,…((X) =- 1). Halimbawa, kung n= 2, pagkatapos l = 0, 1; Kung n= 3, pagkatapos l = 0, 1, 2. Bilang l nagpapakilala sa sublevel (sublayer).

Sublevel– ang espasyo kung saan ang mga electron na may tiyak (X) = At l. Ang mga sublevel ng isang partikular na antas ay itinalaga depende sa bilang l:s- Kung l = 0, p- Kung l = 1, C +- Kung l = 2, f- Kung l = 3. Ang mga sublevel ng isang ibinigay na atom ay itinalaga depende sa mga numero (X) = At l, halimbawa: 2s (n = 2, l = 0), 3d(n= 3, l = 2), atbp. Ang mga sublevel ng isang naibigay na antas ay may iba't ibang enerhiya (mas marami l, ang higit pa E): E s< E < Е А < … at ang iba't ibang hugis ng mga orbital na bumubuo sa mga sublevel na ito: ang s-orbital ay may hugis ng bola, p-ang orbital ay hugis dumbbell, atbp.

Magnetic quantum numberm 1 nagpapakilala sa oryentasyon ng orbital magnetic moment, katumbas ng l, sa espasyo na may kaugnayan sa panlabas na magnetic field at kinukuha ang mga sumusunod na halaga: – l,…-1, 0, 1,…l, ibig sabihin, kabuuan (2l + 1) halaga. Halimbawa, kung l = 2, pagkatapos m 1 =-2, -1, 0, 1, 2.

Orbital(bahagi ng isang sublevel) – ang espasyo kung saan matatagpuan ang mga electron (hindi hihigit sa dalawa). n, l, m 1. Naglalaman ang sublevel 2l+1 orbital. Halimbawa, C +– ang sublevel ay naglalaman ng limang d-orbital. Mga orbital ng parehong sublevel na may magkakaibang mga numero m 1, magkaroon ng parehong enerhiya.

Magnetic spin numberMS nailalarawan ang oryentasyon ng sariling magnetic moment ng elektron s, katumbas ng?, na may kaugnayan sa panlabas na magnetic field at tumatagal ng dalawang halaga: +? At _?.

Ang mga electron sa isang atom ay sumasakop sa mga antas, sublevel at orbital ayon sa mga sumusunod na panuntunan.

Panuntunan ni Pauli: Sa isang atom, ang dalawang electron ay hindi maaaring magkaroon ng apat na magkaparehong quantum number. Dapat silang magkaiba sa kahit isang quantum number.

Mula sa panuntunang Pauli, sinusunod nito na ang isang orbital ay maaaring maglaman ng hindi hihigit sa dalawang electron, ang isang sublevel ay maaaring maglaman ng hindi hihigit sa 2(2l + 1) na mga electron, ang isang antas ay hindi maaaring maglaman ng higit pa 2n 2 mga electron.

Ang panuntunan ni Klechkovsky: ang mga electronic sublevel ay pinupunan sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng halaga (n + l), at sa kaso ng parehong halaga (n+l)– sa pataas na pagkakasunud-sunod ng numero n.

Graphic na anyo ng panuntunan ni Klechkovsky.

Ayon sa panuntunan ni Klechkovsky, ang mga sublevel ay pinupunan sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: 1s, 2s, 2р, 3s, Зр, 4s, 3d, 4р, 5s, 4d, 5р, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s,…

Bagaman ang pagpuno ng mga sublevel ay nangyayari ayon sa Klechkovsky rule, sa electronic formula ang mga sublevel ay nakasulat nang sunud-sunod ayon sa antas: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f atbp. Kaya, ang electronic formula ng bromine atom ay nakasulat bilang mga sumusunod: Br(35e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 .

Ang mga elektronikong pagsasaayos ng isang bilang ng mga atom ay naiiba sa mga hinulaang ng panuntunan ni Klechkovsky. Kaya, para sa Cr at Cu:

Сr(24e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 at Cu(29e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1.

Panuntunan ng Hunda (Gunda): Ang pagpuno ng mga orbital ng isang naibigay na sublevel ay isinasagawa upang ang kabuuang pag-ikot ay maximum. Ang mga orbital ng isang naibigay na sublevel ay unang pinupunan ng isang electron sa isang pagkakataon.

Ang mga elektronikong pagsasaayos ng mga atom ay maaaring isulat sa pamamagitan ng mga antas, sublevel, orbital. Halimbawa, ang electronic formula P(15e) ay maaaring isulat:

a) ayon sa mga antas)2)8)5;

b) ayon sa mga sublevel 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3;

c) sa pamamagitan ng orbital

Mga halimbawa ng mga elektronikong formula ng ilang mga atom at ion:

V(23e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2;

V 3+ (20e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 0.

Ayon sa pamamaraan ng valence bond, ang bono sa pagitan ng mga atom A at B ay nabuo sa pamamagitan ng pagbabahagi ng isang pares ng mga electron.

Inilalarawan ng Valence ang kakayahan ng mga atomo na bumuo ng mga bono ng kemikal at katumbas ng bilang ng mga bono ng kemikal na nabuo ng isang atom. Ayon sa pamamaraan ng valence bond, ang valence ay katumbas ng bilang ng mga nakabahaging pares ng mga electron, at sa kaso ng isang covalent bond, ang valence ay katumbas ng bilang ng mga hindi magkapares na mga electron sa panlabas na antas ng isang atom sa kanyang ground o excited na estado. .

Halimbawa, para sa carbon at sulfur:

Saturability covalent bond: ang mga atom ay bumubuo ng isang limitadong bilang ng mga bono na katumbas ng kanilang valence.

Hybridization ng atomic orbitals– paghahalo ng mga atomic orbitals (AO) ng iba't ibang sublevel ng atom, ang mga electron na nakikilahok sa pagbuo ng katumbas na?-bond. Ang Hybrid orbital (HO) equivalence ay nagpapaliwanag ng equivalence ng mga chemical bond na nabuo. Halimbawa, sa kaso ng isang tetravalent carbon atom mayroong isa 2s– at tatlo 2p-elektron. Upang ipaliwanag ang pagkakapareho ng apat na?-mga bono na nabuo ng carbon sa mga molekula CH 4, CF 4, atbp., atomic one s- at tatlo R- Ang mga orbital ay pinalitan ng apat na katumbas na hybrid sp 3-orbital:

Focus Ang isang covalent bond ay na ito ay nabuo sa direksyon ng pinakamataas na overlap ng mga orbital na bumubuo ng isang karaniwang pares ng mga electron.

Depende sa uri ng hybridization, ang mga hybrid na orbital ay may partikular na lokasyon sa espasyo:

sp– linear, ang anggulo sa pagitan ng mga axes ng mga orbital ay 180°;

sp 2– tatsulok, ang mga anggulo sa pagitan ng mga palakol ng mga orbital ay 120°;

sp 3– tetrahedral, ang mga anggulo sa pagitan ng mga axes ng mga orbital ay 109°;

sp 3 d 1– trigonal-bipyramidal, anggulo 90° at 120°;

sp 2 d 1– parisukat, ang mga anggulo sa pagitan ng mga axes ng mga orbital ay 90°;

sp 3 d 2– octahedral, ang mga anggulo sa pagitan ng mga axes ng mga orbital ay 90°.

Ayon sa teorya ng molecular orbitals, ang isang molekula ay binubuo ng nuclei at electron. Sa mga molekula, ang mga electron ay matatagpuan sa molecular orbitals (MO). Ang mga MO ng mga panlabas na electron ay may kumplikadong istraktura at itinuturing na isang linear na kumbinasyon ng mga panlabas na orbital ng mga atomo na bumubuo sa molekula. Ang bilang ng mga nabuong MO ay katumbas ng bilang ng mga AO na kasangkot sa kanilang pagbuo. Ang mga energies ng MO ay maaaring mas mababa (bonding MOs), katumbas (non-bonding MOs) o mas mataas (antibonding MOs), kaysa sa energies ng AOs na bumubuo sa kanila.

Mga tuntunin ng pakikipag-ugnayan ng JSC

1. Nakikipag-ugnayan ang AO kung mayroon silang magkatulad na enerhiya.

2. Nakikipag-ugnayan ang mga AO kung magkakapatong ang mga ito.

3. Nakikipag-ugnayan ang AO kung mayroon silang naaangkop na simetrya.

Para sa isang diatomic molecule AB (o anumang linear molecule), ang symmetry ng MO ay maaaring:

Kung ang isang ibinigay na MO ay may axis ng simetrya,

Kung ang isang binigay na MO ay may patag na simetrya,

Kung ang MO ay may dalawang perpendikular na eroplano ng simetrya.

Ang pagkakaroon ng mga electron sa bonding MO ay nagpapatatag sa sistema, dahil binabawasan nito ang enerhiya ng molekula kumpara sa enerhiya ng mga atomo. Ang katatagan ng molekula ay nailalarawan order ng bono n, katumbas ng: n = (n ilaw – n laki)/2, saan n ilaw at n laki - bilang ng mga electron sa bonding at antibonding orbitals.

Ang pagpuno ng mga MO na may mga electron ay nangyayari ayon sa parehong mga patakaran tulad ng pagpuno ng mga AO sa isang atom, katulad: Pauli's rule (hindi maaaring higit sa dalawang electron sa isang MO), Hund's rule (ang kabuuang spin ay dapat na maximum), atbp .

Ang interaksyon ng 1s-AO atoms ng unang panahon (H at He) ay humahantong sa pagbuo ng bonding?-MO at antibonding?*-MO:

Mga elektronikong formula ng mga molekula, mga order ng bono n, pang-eksperimentong enerhiya ng bono E at mga intermolecular na distansya nRT para sa mga diatomic na molekula mula sa mga atomo ng unang panahon ay ibinibigay sa sumusunod na talahanayan:

Ang ibang mga atomo ng ikalawang yugto ay naglalaman, bilang karagdagan sa 2s-AO, 2p x -, 2p y – at 2p z -AO, na sa pakikipag-ugnayan ay maaaring mabuo?– at?-MO. Para sa mga atomo ng O, F at Ne, ang mga enerhiya ng 2s- at 2p-AOs ay makabuluhang naiiba, at ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng 2s-AO ng isang atom at ng 2p-AO ng isa pang atom ay maaaring mapabayaan, kung isasaalang-alang ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng 2s -AO ng dalawang atom na hiwalay sa interaksyon ng kanilang 2p-AO. Ang MO scheme para sa mga molekula O 2, F 2, Ne 2 ay may sumusunod na anyo:

Para sa mga atom B, C, N, ang mga energies ng 2s– at 2p-AO ay malapit sa kanilang mga energies, at ang 2s-AO ng isang atom ay nakikipag-ugnayan sa 2p z-AO ng isa pang atom. Samakatuwid, ang pagkakasunud-sunod ng mga MO sa mga molekula B 2, C 2 at N 2 ay naiiba sa pagkakasunud-sunod ng mga MO sa mga molekula O 2, F 2 at Ne 2. Nasa ibaba ang MO scheme para sa mga molekula B 2, C 2 at N 2:

Batay sa ibinigay na mga scheme ng MO, posible, halimbawa, na isulat ang mga elektronikong formula ng mga molekula O 2 , O 2 + at O ​​2 ?:

O 2 + (11e)? s2? s *2 ? z 2 (? x 2 ? y 2)(? x *1 ? y *0)

n = 2 R = 0.121 nm;

O 2 (12e)? s2? s *2 ? z 2 (? x 2 ? y 2)(? x *1 ? y *1)

n = 2.5 R = 0.112 nm;

O 2 ?(13e)? s2? s *2 ? z 2 (? x 2 ? y 2)(? x *2 ? y *1)

n = 1.5 R = 0.126 nm.

Sa kaso ng molekulang O 2, pinapayagan tayo ng teorya ng MO na mahulaan ang higit na lakas ng molekula na ito, dahil n = 2, ang likas na katangian ng mga pagbabago sa mga nagbubuklod na energies at internuclear na mga distansya sa serye O 2 + – O 2 – O 2 ?, pati na rin ang paramagnetism ng molekulang O 2, ang itaas na MO na kung saan ay may dalawang hindi magkapares na mga electron.

Ionic na bono– electrostatic bond sa pagitan ng mga ion ng magkasalungat na singil. Ang isang ionic bond ay maaaring ituring bilang isang matinding kaso ng isang polar covalent bond. Ang isang ionic bond ay nabuo kung ang pagkakaiba sa electronegativity ng mga X atom ay mas malaki kaysa sa 1.5-2.0.

Ang isang ionic bond ay non-directional non-saturable komunikasyon Sa isang kristal na NaCl, ang Na+ ion ay naaakit ng lahat ng mga Cl ions? at tinataboy ng lahat ng iba pang Na + ion, anuman ang direksyon ng pakikipag-ugnayan at ang bilang ng mga ion. Tinutukoy nito ang higit na katatagan ng mga ionic na kristal kumpara sa mga molekulang ionic.

Hydrogen bond– isang bono sa pagitan ng isang hydrogen atom ng isang molekula at isang electronegative atom (F, CI, N) ng isa pang molekula.

Ang pagkakaroon ng hydrogen bond ay nagpapaliwanag sa mga maanomalyang katangian ng tubig: ang kumukulo na punto ng tubig ay mas mataas kaysa sa mga kemikal na analogue nito: t kip (H 2 O) = 100 °C, at t kip (H 2 S) = - 61 ° C. Walang mga hydrogen bond na nabuo sa pagitan ng mga molekula ng H 2 S.

Enerhiya(E)- kakayahang gumawa ng trabaho. Ang gawaing mekanikal (A) ay isinasagawa, halimbawa, sa pamamagitan ng gas sa panahon ng pagpapalawak nito: A = p?V.

Ang mga reaksyon na nagaganap sa pagsipsip ng enerhiya ay: endothermic.

Ang mga reaksyon na kinabibilangan ng pagpapakawala ng enerhiya ay: exothermic.

Mga uri ng enerhiya: init, ilaw, elektrikal, kemikal, enerhiyang nuklear, atbp.

Mga uri ng enerhiya: kinetiko at potensyal.

Kinetic energy– ang enerhiya ng isang gumagalaw na katawan, ito ang gawain na maaaring gawin ng isang katawan bago ito umabot sa pahinga.

Init (Q)– isang uri ng kinetic energy – na nauugnay sa paggalaw ng mga atom at molekula. Kapag nakikipag-usap sa isang katawan ng masa (m) at tiyak na kapasidad ng init (c) ng init Q tumataas ang temperatura nito ng? t: ?Q = m na may ?t, saan? t = ?Q/(c t).

Potensyal na enerhiya- enerhiya na nakuha ng isang katawan bilang isang resulta ng isang pagbabago sa posisyon sa espasyo sa pamamagitan nito o ng mga bahagi nito. Ang enerhiya ng mga bono ng kemikal ay isang uri ng potensyal na enerhiya.

Unang batas ng thermodynamics: Ang enerhiya ay maaaring lumipat mula sa isang uri patungo sa isa pa, ngunit hindi maaaring mawala o lumitaw.

Panloob na enerhiya (U) – ang kabuuan ng kinetic at potensyal na enerhiya ng mga particle na bumubuo sa katawan. Ang init na hinihigop sa reaksyon ay katumbas ng pagkakaiba sa panloob na enerhiya ng mga produkto ng reaksyon at reagents (Q = ?U = U 2 – U 1), sa kondisyon na ang sistema ay hindi nakagawa ng anumang gawain sa kapaligiran. Kung ang reaksyon ay nangyayari sa pare-pareho ang presyon, kung gayon ang mga inilabas na gas ay gumagana laban sa mga panlabas na puwersa ng presyon, at ang init na hinihigop sa panahon ng reaksyon ay katumbas ng kabuuan ng mga pagbabago sa panloob na enerhiya. ?U at trabaho A = p?V. Ang init na hinihigop sa pare-parehong presyon ay tinatawag na pagbabago sa enthalpy: ? Н = ?U + p?V, pagtukoy enthalpy Paano H = U + pV. Ang mga reaksyon ng likido at solidong mga sangkap ay nangyayari nang walang makabuluhang pagbabago sa dami (?V = 0), kaya ano ang tungkol sa mga reaksyong ito? N malapit sa ?U (?Н = ?U). Para sa mga reaksyon na may pagbabago sa dami mayroon kami ?Н > ?U, kung ang pagpapalawak ay isinasagawa, at ?N< ?U , kung may compression.

Ang pagbabago sa enthalpy ay karaniwang tinutukoy sa karaniwang estado ng isang sangkap: iyon ay, para sa isang purong sangkap sa isang tiyak na estado (solid, likido o gas), sa isang presyon ng 1 atm = 101,325 Pa, isang temperatura ng 298 K at isang konsentrasyon ng mga sangkap ng 1 mol / l.

Standard enthalpy of formation?– init na inilabas o hinihigop sa panahon ng pagbuo ng 1 mole ng isang substance mula sa mga simpleng substance na bumubuo nito, sa ilalim ng mga karaniwang kondisyon. Halimbawa, ?N arr.(NaCl) = -411 kJ/mol. Nangangahulugan ito na sa reaksyong Na(s) + ?Cl 2 (g) = NaCl(s) kapag nabuo ang 1 mole ng NaCl, 411 kJ ng enerhiya ang pinakawalan.

Standard enthalpy of reaction?H– pagbabago sa enthalpy sa panahon ng isang kemikal na reaksyon, na tinutukoy ng formula: ?N = ?N arr.(mga produkto) - ?N arr.(mga reagent).

Kaya para sa reaksyon NH 3 (g) + HCl (g) = NH 4 Cl (tv), alam? kJ /mol at?H o 6 p (NH 4 Cl) = -315 kJ/mol mayroon tayo:

H = ?H o 6 p (NH 4 Cl) – ?H o 6 p (NH 3) – ?H o 6 p (HCl) = -315 – (-46) – (-92) = -177 kJ.

kung? N< 0, kung gayon ang reaksyon ay exothermic. kung? N> 0, kung gayon ang reaksyon ay endothermic.

Batas Hess: Ang karaniwang enthalpy ng isang reaksyon ay nakasalalay sa mga karaniwang entalpi ng mga reactant at produkto at hindi nakasalalay sa landas ng reaksyon.

Ang mga kusang proseso ay maaaring hindi lamang exothermic, i.e. mga proseso na may pagbaba sa enerhiya (?N< 0), ngunit maaari ding mga endothermic na proseso, ibig sabihin, mga proseso na may pagtaas ng enerhiya (?N> 0). Sa lahat ng mga prosesong ito, ang "disorder" ng system ay tumataas.

EntropyS – isang pisikal na dami na nagpapakilala sa antas ng kaguluhan ng sistema. S – karaniwang entropy, ?S – pagbabago sa karaniwang entropy. Kung?S > 0, tataas ang kaguluhan kung AS< 0, то беспорядок системы уменьшается. Для процессов в которых растет число частиц, ?S >0. Para sa mga proseso kung saan bumababa ang bilang ng mga particle, ?S< 0. Например, энтропия меняется в ходе реакций:

CaO(solid) + H 2 O(l) = Ca(OH) 2 (solid), ?S< 0;

CaCO 3 (tv) = CaO (tv) + CO 2 (g), ?S > 0.

Kusang nagaganap ang mga proseso sa pagpapalabas ng enerhiya, ibig sabihin, para saan? N< 0, at sa pagtaas ng entropy, ibig sabihin, para saan?S > 0. Ang pagsasaalang-alang sa parehong mga salik ay humahantong sa pagpapahayag para sa Enerhiya ng Gibbs: G = H – TS o kaya? G = ?H – T?S. Mga reaksyon kung saan bumababa ang enerhiya ng Gibbs, ibig sabihin, ?G< 0, могут идти самопроизвольно. Реакции, в ходе которых энергия Гиббса увеличивается, т. е. ?G >0, huwag kusang pumunta. Ang kondisyon?G = 0 ay nangangahulugan na ang ekwilibriyo ay naitatag sa pagitan ng mga produkto at mga reactant.

Sa mababang temperatura, kapag ang halaga = 101 325 Pa, ay malapit sa zero, ang mga exothermic na reaksyon lamang ang nangyayari, dahil T?S– maliit at?G = ? N< 0. Sa mataas na temperatura ang mga halaga T?S mahusay, at, pagpapabaya sa laki? N, meron tayo?G = – T?S, ibig sabihin, ang mga prosesong may pagtaas ng entropy ay kusang magaganap, para saan?S > 0, a?G< 0. При этом чем больше по абсолютной величине значение?G, тем более полно проходит данный процесс.

Ang halaga ng AG para sa isang partikular na reaksyon ay maaaring matukoy ng formula:

G = ?С arr (mga produkto) – ?G o b p (reagents).

Sa kasong ito, ang mga halaga ng ?G o br, pati na rin? N arr. at?S o br para sa isang malaking bilang ng mga sangkap ay ibinibigay sa mga espesyal na talahanayan.

Rate ng reaksyon ng kemikal(v) ay tinutukoy ng pagbabago sa molar na konsentrasyon ng mga reactant bawat yunit ng oras:

saan v– rate ng reaksyon, s – molar na konsentrasyon ng reagent, t- oras.

Ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay depende sa likas na katangian ng mga reactant at ang mga kondisyon ng reaksyon (temperatura, konsentrasyon, pagkakaroon ng isang katalista, atbp.)

Epekto ng konsentrasyon. SA Sa kaso ng mga simpleng reaksyon, ang rate ng reaksyon ay proporsyonal sa produkto ng mga konsentrasyon ng mga tumutugon na sangkap, na kinuha sa mga kapangyarihan na katumbas ng kanilang mga stoichiometric coefficient.

Para sa reaksyon

kung saan ang 1 at 2 ay ang mga direksyon ng pasulong at pabalik na reaksyon, ayon sa pagkakabanggit:

v 1 = k 1 ? [A] m ? [B]n at

v 2 = k 2 ? [C]p ? [D]q

saan v- bilis ng reaksyon, u– rate constant, [A] – molar concentration ng substance A.

Molecularity ng reaksyon– ang bilang ng mga molekula na nakikilahok sa isang elementarya na reaksyon. Para sa mga simpleng reaksyon, halimbawa: mA + nB> рС + qD, ang molecularity ay katumbas ng kabuuan ng mga coefficient (m + n). Ang mga reaksyon ay maaaring single-molecule, double-molecule, at bihirang triple-molecule. Ang mga reaksyon ng mas mataas na molekular na timbang ay hindi nangyayari.

Pagkakasunod-sunod ng reaksyon ay katumbas ng kabuuan ng mga exponent ng mga antas ng konsentrasyon sa eksperimentong pagpapahayag ng bilis ng isang kemikal na reaksyon. Kaya, para sa isang kumplikadong reaksyon

mA + nB > рС + qD ang eksperimentong expression para sa rate ng reaksyon ay

v 1 = k 1 ? [A] ? ? [SA] ? at ang pagkakasunud-sunod ng reaksyon ay (? + ?). saan? At? ay matatagpuan sa eksperimento at maaaring hindi magkatugma sa m At n nang naaayon, dahil ang equation ng isang komplikadong reaksyon ay resulta ng ilang simpleng reaksyon.

Epekto ng temperatura. Ang bilis ng isang reaksyon ay depende sa bilang ng mga epektibong banggaan ng molekular. Ang pagtaas ng temperatura ay nagpapataas ng bilang ng mga aktibong molekula, na nagbibigay sa kanila ng kinakailangang enerhiya para mangyari ang reaksyon. activation energy E kumilos at pinapataas ang bilis ng reaksiyong kemikal.

Ang panuntunan ni Van't Hoff. Kapag tumaas ang temperatura ng 10°, tataas ang rate ng reaksyon ng 2-4 na beses. Sa matematika ito ay nakasulat bilang:

v 2 = v 1 ? ?(t 2 – t 1)/10

kung saan ang v 1 at v 2 ay ang mga rate ng reaksyon sa inisyal (t 1) at huling (t 2) na temperatura, ? – temperatura koepisyent ng rate ng reaksyon, na nagpapakita kung gaano karaming beses tumataas ang rate ng reaksyon sa pagtaas ng temperatura ng 10°.

Mas tiyak, ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa temperatura ay ipinahayag Arrhenius equation:

k = A? e - E/(RT)

saan u- palagiang rate, A– pare-parehong independiyente sa temperatura, e = 2.71828, E- activation enerhiya, R= 8.314 J/(K? mol) – gas constant; = 101 325 Pa,– temperatura (K). Makikita na ang patuloy na rate ay tumataas sa pagtaas ng temperatura at pagbaba ng activation energy.

Ang isang sistema ay nasa ekwilibriyo kung ang estado nito ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon. Ang pagkakapantay-pantay ng mga rate ng pasulong at baligtad na mga reaksyon ay isang kondisyon para sa pagpapanatili ng ekwilibriyo ng sistema.

Ang isang halimbawa ng isang nababaligtad na reaksyon ay ang reaksyon

N 2 + 3H 2 - 2NH 3.

Batas ng mass action: ang ratio ng produkto ng mga konsentrasyon ng mga produkto ng reaksyon sa produkto ng mga konsentrasyon ng mga panimulang sangkap (lahat ng mga konsentrasyon ay ipinahiwatig sa mga kapangyarihan na katumbas ng kanilang mga stoichiometric coefficient) ay isang pare-pareho na tinatawag pare-pareho ang balanse.

Ang equilibrium constant ay isang sukatan ng progreso ng isang pasulong na reaksyon.

K = O - hindi nangyayari ang direktang reaksyon;

K =? – ang direktang reaksyon ay napupunta sa pagkumpleto;

K > 1 - ang balanse ay inilipat sa kanan;

SA< 1 - ang balanse ay inilipat sa kaliwa.

Reaction equilibrium constant SA ay nauugnay sa magnitude ng pagbabago sa karaniwang enerhiya ng Gibbs?G para sa parehong reaksyon:

G= – RT ln K, o?G = -2.3RT lg K, o K= 10 -0.435?G/RT

Kung K > 1, pagkatapos lg Ionic na produkto ng tubig> 0 at?G< 0, т. е. если равновесие сдвинуто вправо, то реакция – переход от исходного состояния к равновесному – идет самопроизвольно.

Kung SA< 1, pagkatapos lg Ionic na produkto ng tubig < 0 и?G >0, ibig sabihin, kung ang ekwilibriyo ay inilipat sa kaliwa, kung gayon ang reaksyon ay hindi kusang pumupunta sa kanan.

Batas ng equilibrium shift: Kung ang isang panlabas na impluwensya ay ibinibigay sa isang sistema sa ekwilibriyo, isang proseso ang bumangon sa sistema na sumasalungat sa panlabas na impluwensya.

Mga reaksyon ng redox– mga reaksyong nagaganap na may pagbabago sa mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento.

Oksihenasyon– proseso ng donasyon ng elektron.

Pagbawi– ang proseso ng pagdaragdag ng mga electron.

Oxidizer– isang atom, molekula, o ion na tumatanggap ng mga electron.

ahente ng pagbabawas– isang atom, molekula, o ion na nagbibigay ng mga electron.

Ang mga ahente ng oxidizing, tumatanggap ng mga electron, ay napupunta sa isang pinababang anyo:

F 2 [tinatayang. ] + 2e > 2F? [ibinalik].

Ang mga reductant, na nagbibigay ng mga electron, ay napupunta sa oxidized form:

Na 0 [pagbawi ] – 1e > Na + [tinatayang].

Ang ekwilibriyo sa pagitan ng na-oxidized at nabawasang mga anyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng Nernst equation para sa potensyal na redox:

saan E 0– karaniwang halaga ng potensyal na redox; (X) =- bilang ng mga inilipat na electron; [ibinalik ] at [tinatayang. ] ay ang mga molar na konsentrasyon ng tambalan sa nabawasan at na-oxidized na mga anyo, ayon sa pagkakabanggit.

Mga halaga ng karaniwang potensyal ng elektrod E 0 ay ibinigay sa mga talahanayan at nailalarawan ang mga katangian ng oxidative at pagbabawas ng mga compound: mas positibo ang halaga E 0, mas malakas ang mga katangian ng oxidizing, at mas negatibo ang halaga E 0, mas malakas ang restorative properties.

Halimbawa, para sa F 2 + 2e - 2F? E 0 = 2.87 volts, at para sa Na + + 1e - Na 0 E 0 =-2.71 volts (ang proseso ay palaging naitala para sa pagbabawas ng mga reaksyon).

Ang redox reaction ay isang kumbinasyon ng dalawang kalahating reaksyon, oksihenasyon at pagbabawas, at nailalarawan sa pamamagitan ng electromotive force (emf) ? E 0:?E 0= ?E 0 okay – ?E 0 ibalik, Saan E 0 okay At? E 0 ibalik– karaniwang mga potensyal na ahente ng pag-oxidizing at pagbabawas para sa isang partikular na reaksyon.

E.m.f. mga reaksyon? E 0 ay nauugnay sa pagbabago sa libreng enerhiya ng Gibbs?G at ang equilibrium constant ng reaksyon SA:

?G = – nF?E 0 o kaya? E = (RT/nF) ln K.

E.m.f. mga reaksyon sa hindi karaniwang mga konsentrasyon? E katumbas ng: ? E =?E 0 – (RT/nF) ? Ig Ionic na produkto ng tubig o kaya? E =?E 0 –(0,059/(X) =)lg Ionic na produkto ng tubig.

Sa kaso ng equilibrium?G = 0 at?E = 0, saan ito nanggaling? E =(0.059/n)lg Ionic na produkto ng tubig At K = 10 n?E/0.059 .

Para kusang magpatuloy ang reaksyon, dapat masiyahan ang mga sumusunod na relasyon: ?G< 0 или K >> 1, kung saan ang kondisyon ay tumutugma? E 0> 0. Samakatuwid, upang matukoy ang posibilidad ng isang ibinigay na redox reaksyon, ito ay kinakailangan upang kalkulahin ang halaga? E 0. kung? E 0 > 0, ang reaksyon ay isinasagawa. kung? E 0< 0, walang tugon.

Mga galvanic na selula– mga aparatong nagko-convert ng enerhiya ng isang kemikal na reaksyon sa elektrikal na enerhiya.

Ang galvanic cell ni Daniel ay binubuo ng zinc at tansong mga electrodes na inilubog sa mga solusyon ng ZnSO 4 at CuSO 4, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga solusyon sa electrolyte ay nakikipag-usap sa pamamagitan ng isang buhaghag na partisyon. Sa kasong ito, ang oksihenasyon ay nangyayari sa zinc electrode: Zn > Zn 2+ + 2e, at ang pagbabawas ay nangyayari sa tansong elektrod: Cu 2+ + 2e > Cu. Sa pangkalahatan, ang reaksyon ay napupunta: Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu.

Anode– elektrod kung saan nangyayari ang oksihenasyon. Cathode– ang elektrod kung saan nagaganap ang pagbabawas. Sa galvanic cells, ang anode ay negatibong sisingilin at ang katod ay positibong sisingilin. Sa mga diagram ng elemento, ang metal at mortar ay pinaghihiwalay ng isang patayong linya, at ang dalawang mortar ay pinaghihiwalay ng isang double vertical na linya.

Kaya, para sa reaksyon Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu, ang circuit diagram ng galvanic cell ay nakasulat: (-)Zn | ZnSO 4 || CuSO 4 | Cu(+).

Ang electromotive force (emf) ng reaksyon ay? E 0 = E 0 ok – E 0 ibalik= E 0(Cu 2+ /Cu) – E 0(Zn 2+ /Zn) = 0.34 – (-0.76) = 1.10 V. Dahil sa mga pagkalugi, ang boltahe na nilikha ng elemento ay bahagyang mas mababa kaysa sa? E 0. Kung ang mga konsentrasyon ng mga solusyon ay naiiba mula sa mga karaniwang, katumbas ng 1 mol / l, kung gayon E 0 okay At E 0 ibalik ay kinakalkula gamit ang Nernst equation, at pagkatapos ay kinakalkula ang emf. kaukulang galvanic cell.

Tuyong elemento binubuo ng zinc body, NH 4 Cl paste na may starch o harina, isang halo ng MnO 2 na may graphite at isang graphite electrode. Sa panahon ng operasyon nito, nangyayari ang sumusunod na reaksyon: Zn + 2NH 4 Cl + 2MnO 2 = Cl + 2MnOOH.

Element diagram: (-)Zn | NH4Cl | MnO 2, C(+). E.m.f. elemento - 1.5 V.

Mga baterya. Ang lead battery ay binubuo ng dalawang lead plate na nilubog sa isang 30% sulfuric acid solution at pinahiran ng isang layer ng hindi matutunaw na PbSO 4 . Kapag nagcha-charge ng baterya, nangyayari ang mga sumusunod na proseso sa mga electrodes:

PbSO 4 (tv) + 2e > Pb (tv) + SO 4 2-

PbSO 4 (tv) + 2H 2 O > PbO 2 (tv) + 4H + + SO 4 2- + 2e

Kapag ang baterya ay na-discharge, ang mga sumusunod na proseso ay nangyayari sa mga electrodes:

Pb(tv) + SO 4 2- > PbSO 4 (tv) + 2e

PbO 2 (tv) + 4H + + SO 4 2- + 2e > PbSO 4 (tv) + 2H 2 O

Ang kabuuang reaksyon ay maaaring isulat bilang:

Upang gumana, ang baterya ay nangangailangan ng regular na pag-charge at pagsubaybay sa konsentrasyon ng sulfuric acid, na maaaring bahagyang bumaba habang tumatakbo ang baterya.

Mass fraction ng substance sa solusyon w katumbas ng ratio ng masa ng solute sa masa ng solusyon: w = m tubig / m solusyon o w = m in-va /(V ??), dahil m solusyon = V p-pa ? ?r-ra.

Konsentrasyon ng molar B= katumbas ng ratio ng bilang ng mga moles ng solute sa dami ng solusyon: c = n(mol)/ V(l) o c = m/(M? V( l )).

Molar na konsentrasyon ng mga katumbas (normal o katumbas na konsentrasyon) na may e ay katumbas ng ratio ng bilang ng mga katumbas ng isang dissolved substance sa dami ng solusyon: may e = n(mol eq.)/ V(l) o na may e = m/(M e? V(l)).

Electrolytic dissociation– pagkabulok ng electrolyte sa mga cation at anion sa ilalim ng impluwensya ng mga polar solvent molecule.

Degree ng dissociation?– ratio ng konsentrasyon ng mga dissociated molecule (na may diss) sa kabuuang konsentrasyon ng dissolved molecules (na may vol): ? = may diss / may ob.

Ang mga electrolyte ay maaaring nahahati sa malakas(? ~ 1) at mahina.

Malakas na electrolytes(para sa kanila? ~ 1) – mga asin at base na natutunaw sa tubig, pati na rin ang ilang mga acid: HNO 3, HCl, H 2 SO 4, HI, HBr, HClO 4 at iba pa.

Mahinang electrolytes(para sa kanila?<< 1) – Н 2 O, NH 4 OH, малорастворимые основания и соли и многие кислоты: HF, H 2 SO 3 , H 2 CO 3 , H 2 S, CH 3 COOH и другие.

Mga equation ng reaksyon ng ionic. SA Sa mga ionic na equation ng mga reaksyon, ang mga malakas na electrolyte ay nakasulat sa anyo ng mga ions, at ang mga mahina na electrolyte, mga hindi natutunaw na sangkap at gas ay nakasulat sa anyo ng mga molekula. Halimbawa:

CaCO 3 v + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ^

CaCO 3 v + 2H + + 2Cl? = Ca 2+ + 2Cl? + H 2 O + CO 2 ^

CaCO 3 v + 2H + = Ca 2+ + H 2 O + CO 2 ^

Mga reaksyon sa pagitan ng mga ion pumunta patungo sa pagbuo ng isang sangkap na gumagawa ng mas kaunting mga ion, ibig sabihin, patungo sa isang mas mahinang electrolyte o isang hindi gaanong natutunaw na sangkap.

Ilapat natin ang batas ng mass action sa ekwilibriyo sa pagitan ng mga ion at molekula sa isang solusyon ng mahinang electrolyte, halimbawa acetic acid:

CH 3 COOH - CH 3 COO? +H+

Ang mga equilibrium constants para sa mga reaksyon ng dissociation ay tinatawag dissociation constants. Ang mga constant ng dissociation ay nagpapakilala sa dissociation ng mga mahinang electrolyte: mas mababa ang pare-pareho, mas mababa ang mahina na electrolyte dissociates, mas mahina ito.

Ang mga polybasic acid ay naghihiwalay nang sunud-sunod:

H 3 PO 4 - H + + H 2 PO 4 ?

Ang equilibrium constant ng kabuuang reaksyon ng dissociation ay katumbas ng produkto ng mga constant ng mga indibidwal na yugto ng dissociation:

N 3 PO 4 - ZN + + PO 4 3-

Batas ng pagbabanto ni Ostwald: ang antas ng dissociation ng isang mahinang electrolyte (a) ay tumataas sa pagbaba ng konsentrasyon nito, ibig sabihin, sa pagbabanto:

Epekto ng isang karaniwang ion sa paghihiwalay ng mahinang electrolyte: ang pagdaragdag ng isang karaniwang ion ay binabawasan ang paghihiwalay ng mahinang electrolyte. Kaya, kapag nagdaragdag ng CH 3 COOH sa isang solusyon ng isang mahinang electrolyte

CH 3 COOH - CH 3 COO? +H+ ?<< 1

isang malakas na electrolyte na naglalaman ng isang ion na karaniwan sa CH 3 COOH, ibig sabihin, isang acetate ion, halimbawa CH 3 COONa

CH 3 COOna - CH 3 COO? + Na + ? = 1

ang konsentrasyon ng acetate ion ay tumataas, at ang CH 3 COOH dissociation equilibrium ay lumilipat sa kaliwa, ibig sabihin, bumababa ang acid dissociation.

Aktibidad ng ion A - konsentrasyon ng isang ion, na ipinakita sa mga katangian nito.

Salik ng aktibidadf- ratio ng aktibidad ng ion A sa konsentrasyon sa: f= a/c o A = fc.

Kung f = 1, ang mga ion ay libre at hindi nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Nangyayari ito sa mga napaka-dilute na solusyon, sa mga solusyon ng mahinang electrolytes, atbp.

Kung f< 1, то ионы взаимодействуют между собой. Чем меньше f, тем больше взаимодействие между ионами.

Ang koepisyent ng aktibidad ay nakasalalay sa lakas ng ionic ng solusyon I: mas mataas ang lakas ng ionic, mas mababa ang koepisyent ng aktibidad.

Ionic na lakas ng solusyon ako depende sa charges z at mga konsentrasyon mula sa mga ion:

ako = 0.52?s z 2 .

Ang koepisyent ng aktibidad ay nakasalalay sa singil ng ion: mas malaki ang singil ng ion, mas mababa ang koepisyent ng aktibidad. Sa matematika, ang pag-asa ng koepisyent ng aktibidad f sa lakas ng ionic ako at singil ng ion z isinulat gamit ang Debye-Hückel formula:

Ang mga koepisyent ng aktibidad ng ion ay maaaring matukoy gamit ang sumusunod na talahanayan:

Tubig, isang mahina electrolyte, dissociates, bumubuo ng H+ at OH? Ang mga ions na ito ay hydrated, iyon ay, konektado sa ilang mga molekula ng tubig, ngunit para sa pagiging simple sila ay nakasulat sa non-hydrated form.

H 2 O - H + + OH?.

Batay sa batas ng mass action, para sa ekwilibriyong ito:

Ang konsentrasyon ng mga molekula ng tubig [H 2 O], ibig sabihin, ang bilang ng mga moles sa 1 litro ng tubig, ay maaaring ituring na pare-pareho at katumbas ng [H 2 O] = 1000 g/l: 18 g/mol = 55.6 mol/l. Mula rito:

SA[H 2 O] = SA(H 2 O ) = [H + ] = 10 -14 (22°C).

Ionic na produkto ng tubig– ang produkto ng mga konsentrasyon [H + ] at – ay isang pare-parehong halaga sa isang pare-parehong temperatura at katumbas ng 10 -14 sa 22°C.

Ang ionic na produkto ng tubig ay tumataas sa pagtaas ng temperatura.

halaga ng pH– negatibong logarithm ng konsentrasyon ng mga hydrogen ions: pH = – log. Katulad nito: pOH = – log.

Ang pagkuha ng logarithm ng ionic na produkto ng tubig ay nagbibigay ng: pH + pHOH = 14.

Ang halaga ng pH ay nagpapakilala sa reaksyon ng daluyan.

Kung pH = 7, kung gayon ang [H + ] = ay isang neutral na daluyan.

Kung pH< 7, то [Н + ] >- acidic na kapaligiran.

Kung pH > 7, pagkatapos ay [H + ]< – щелочная среда.

Ang mga solusyon sa buffer ay mga solusyon na may tiyak na konsentrasyon ng mga hydrogen ions. Ang pH ng mga solusyon na ito ay hindi nagbabago kapag natunaw at bahagyang nagbabago kapag ang maliit na halaga ng mga acid at alkali ay idinagdag.

I. Isang solusyon ng mahinang acid HA, konsentrasyon - mula sa acid, at ang asin nito na may malakas na base BA, konsentrasyon - mula sa asin. Halimbawa, ang acetate buffer ay isang solusyon ng acetic acid at sodium acetate: CH 3 COOH + CHgCOONa.

pH = pK acidic + log(asin/s maasim).

II. Isang solusyon ng mahinang base BOH, konsentrasyon - mula sa pangunahing, at ang asin nito na may isang malakas na acid BA, konsentrasyon - mula sa asin. Halimbawa, ang ammonia buffer ay isang solusyon ng ammonium hydroxide at ammonium chloride NH 4 OH + NH 4 Cl.

pH = 14 – рК basic – log(may asin/may basic).

Hydrolysis ng mga asin– pakikipag-ugnayan ng mga ion ng asin sa tubig upang bumuo ng mahinang electrolyte.

Mga halimbawa ng hydrolysis reaction equation.

I. Ang asin ay nabuo sa pamamagitan ng isang malakas na base at isang mahinang acid:

Na 2 CO 3 + H 2 O - NaHCO 3 + NaOH

2Na + + CO 3 2- + H 2 O - 2Na + + HCO 3 ? +OH?

CO 3 2- + H 2 O - HCO 3 ? + OH?, pH > 7, alkaline na kapaligiran.

Sa ikalawang yugto, halos hindi nangyayari ang hydrolysis.

II. Ang isang asin ay nabuo sa pamamagitan ng isang mahinang base at isang malakas na acid:

AlCl 3 + H 2 O - (AlOH)Cl 2 + HCl

Al 3+ + 3Cl? + H 2 O - AlOH 2+ + 2Cl? + H + + Cl?

Al 3+ + H 2 O - AlOH 2+ + H +, pH< 7.

Sa pangalawang yugto, ang hydrolysis ay nangyayari nang mas kaunti, at sa ikatlong yugto ay halos walang hydrolysis.

III. Ang isang asin ay nabuo sa pamamagitan ng isang malakas na base at isang malakas na acid:

K++ NO 3 ? + H 2 O ? walang hydrolysis, pH? 7.

IV. Ang asin ay nabuo sa pamamagitan ng mahinang base at mahinang acid:

CH 3 COONH 4 + H 2 O - CH 3 COOH + NH 4 OH

CH 3 COO? + NH 4 + + H 2 O - CH 3 COOH + NH 4 OH, pH = 7.

Sa ilang mga kaso, kapag ang asin ay nabuo sa pamamagitan ng napakahina na mga base at acid, ang kumpletong hydrolysis ay nangyayari. Sa talahanayan ng solubility para sa mga naturang asin ang simbolo ay "nabubulok ng tubig":

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 v + 3H 2 S^

Ang posibilidad ng kumpletong hydrolysis ay dapat isaalang-alang sa mga reaksyon ng palitan:

Al 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 v + 3Na 2 SO 4 + 3CO 2 ^

Degree ng hydrolysish – ang ratio ng konsentrasyon ng mga hydrolyzed na molekula sa kabuuang konsentrasyon ng mga natunaw na molekula.

Para sa mga asing-gamot na nabuo ng isang malakas na base at isang mahinang acid:

= chрOH = – log, рН = 14 – рOH.

Mula sa expression na ito ay sumusunod na ang antas ng hydrolysis h(i.e. hydrolysis) ay tumataas:

a) sa pagtaas ng temperatura, habang tumataas ang K(H 2 O);

b) na may pagbaba sa dissociation ng acid na bumubuo ng asin: mas mahina ang acid, mas malaki ang hydrolysis;

c) na may pagbabanto: mas maliit ang c, mas malaki ang hydrolysis.

Para sa mga asing-gamot na nabuo sa pamamagitan ng isang mahinang base at isang malakas na acid

[H + ] = ch pH = – log.

Para sa mga asing-gamot na nabuo ng mahinang base at mahinang acid

Protolysis– proseso ng paglilipat ng proton.

Mga Protolith– mga acid at base na nag-donate at tumatanggap ng mga proton.

Acid– isang molekula o ion na may kakayahang mag-donate ng isang proton. Ang bawat acid ay may kaukulang conjugate base. Ang lakas ng mga acid ay nailalarawan sa pamamagitan ng pare-pareho ng acid K k.

H 2 CO 3 + H 2 O - H 3 O + + HCO 3 ?

K k = 4 ? 10 -7

3+ + H 2 O - 2+ + H 3 O +

K k = 9 ? 10 -6

Base– isang molekula o ion na maaaring tumanggap ng isang proton. Ang bawat base ay may kaukulang conjugate acid. Ang lakas ng mga base ay nailalarawan sa pamamagitan ng base constant K 0 .

NH3? H 2 O (H 2 O) - NH 4 + + OH?

K 0 = 1,8 ?10 -5

Mga ampholyte– mga protolith na may kakayahang maglabas at makakuha ng proton.

HCO3? + H 2 O - H 3 O + + CO 3 2-

HCO3? – asido.

HCO3? + H 2 O - H 2 CO 3 + OH?

HCO3? – pundasyon.

Para sa tubig: H 2 O+ H 2 O - H 3 O + + OH?

K(H 2 O) = [H 3 O + ] = 10 -14 at pH = – log.

Mga Constant K k At K 0 para sa conjugate acids at bases ay naka-link.

HA + H 2 O - H 3 O + + A?,

A? + H 2 O - HA + OH?,

Sa isang sistema na binubuo ng isang solusyon at isang namuo, dalawang proseso ang nagaganap - ang paglusaw ng namuo at pag-ulan. Ang pagkakapantay-pantay ng mga rate ng dalawang prosesong ito ay isang kondisyon ng ekwilibriyo.

Saturated na solusyon– isang solusyon na nasa ekwilibriyo sa namuo.

Ang batas ng mass action na inilapat sa ekwilibriyo sa pagitan ng precipitate at solusyon ay nagbibigay ng:

Dahil = const,

SA = Ks(AgCl) = .

Sa pangkalahatan mayroon kaming:

A m B (X) =(TV) - m A +n+n B -m

K s ( A m B n)= [A +n ] m[SA -m ] (X) = .

pare-pareho ang solubilityK s(o solubility product PR) - ang produkto ng mga konsentrasyon ng ion sa isang puspos na solusyon ng bahagyang natutunaw na electrolyte - ay isang pare-parehong halaga at nakasalalay lamang sa temperatura.

Solubility ng isang bahagyang natutunaw na substance s maaaring ipahayag sa mga moles bawat litro. Depende sa laki s ang mga sangkap ay maaaring hatiin sa mahinang natutunaw – s< 10 -4 моль/л, среднерастворимые – 10 -4 моль/л? s? 10 -2 mol/l at lubos na natutunaw s>10 -2 mol/l.

Ang solubility ng mga compound ay nauugnay sa kanilang solubility product.

Sa kaso ng AgCl: AgCl - Ag + + Cl?

K s= :

a) kondisyon ng ekwilibriyo sa pagitan ng namuo at solusyon: = Ks.

b) kondisyon ng pagtitiwalag: > K s; sa panahon ng pagtitiwalag, bumababa ang mga konsentrasyon ng ion hanggang sa maitatag ang ekwilibriyo;

c) ang kondisyon para sa paglusaw ng precipitate o pagkakaroon ng isang puspos na solusyon:< K s; Habang natutunaw ang precipitate, tumataas ang konsentrasyon ng ion hanggang sa maitatag ang equilibrium.

Ang mga koordinasyon (kumplikadong) compound ay mga compound na may donor-acceptor bond.

Para sa K 3:

mga ion ng panlabas na globo – 3K +,

panloob na sphere ion - 3-,

ahente ng kumplikado - Fe 3+,

ligand - 6CN?, ang kanilang dental - 1,

numero ng koordinasyon - 6.

Mga halimbawa ng mga complexing agent: Ag +, Cu 2+, Hg 2+, Zn 2+, Ni 2+, Fe 3+, Pt 4+, atbp.

Mga halimbawa ng ligand: polar molecules H 2 O, NH 3, CO at anions CN?, Cl?, OH? at iba pa.

Mga numero ng koordinasyon: karaniwang 4 o 6, mas madalas 2, 3, atbp.

Nomenclature. Ang anion ay pinangalanan muna (sa nominative case), pagkatapos ay ang cation (sa genitive case). Mga pangalan ng ilang ligand: NH 3 - ammin, H 2 O - aquo, CN? – cyano, Cl? – chloro, OH? – hydroxo. Mga pangalan ng mga numero ng koordinasyon: 2 – di, 3 – tatlo, 4 – tetra, 5 – penta, 6 – hexa. Ang estado ng oksihenasyon ng complexing agent ay ipinahiwatig:

Cl—diamminesilver(I) chloride;

SO 4 – tetrammine copper(II) sulfate;

K 3 – potassium hexacyanoferrate(III).

Ipinapalagay ng teorya ng Valence bond ang hybridization ng mga orbital ng gitnang atom. Tinutukoy ng lokasyon ng mga nagresultang hybrid na orbital ang geometry ng mga complex.

Diamagnetic complex ion Fe(CN) 6 4-.

Cyanide ion – donor

Ang iron ion Fe 2+ – acceptor – ay may formula 3d 6 4s 0 4p 0. Isinasaalang-alang ang diamagnetic na katangian ng complex (lahat ng mga electron ay ipinares) at ang numero ng koordinasyon (6 na libreng orbital ang kailangan), mayroon kaming d 2 sp 3-hybridization:

Ang complex ay diamagnetic, low-spin, intraorbital, stable (walang mga panlabas na electron ang ginagamit), octahedral ( d 2 sp 3-hybridization).

Paramagnetic complex ion FeF 6 3-.

Ang fluoride ion ay isang donor.

Ang iron ion Fe 3+ – acceptor – ay may formula 3d 5 4s 0 4p 0 . Isinasaalang-alang ang paramagneticity ng complex (ang mga electron ay pinagsama) at ang coordination number (6 na libreng orbital ang kailangan), mayroon kaming sp 3 d 2-hybridization:

Ang complex ay paramagnetic, high-spin, outer-orbital, hindi matatag (outer 4d orbitals ang ginagamit), octahedral ( sp 3 d 2-hybridization).

Ang mga compound ng koordinasyon sa solusyon ay ganap na naghihiwalay sa mga ion ng panloob at panlabas na mga globo.

NO 3 > Ag(NH 3) 2 + + NO 3 ?, ? = 1.

Ang mga ion ng panloob na globo, ibig sabihin, mga kumplikadong ion, ay naghihiwalay sa mga metal na ion at ligand, tulad ng mga mahinang electrolyte, sa mga yugto.

saan Ionic na produkto ng tubig 1 , SA 2 , SA 1 _ 2 ay tinatawag na instability constants at kilalanin ang paghihiwalay ng mga complex: mas mababa ang pare-pareho ang kawalang-tatag, mas mababa ang kumplikadong dissociates, mas matatag ito.

Formula ng kemikal ay isang imahe na gumagamit ng mga simbolo.

Mga palatandaan ng elemento ng kemikal

Senyales ng kemikal o simbolo ng elemento ng kemikal– ito ang una o dalawang unang titik ng Latin na pangalan ng elementong ito.

Halimbawa: FerrumFe , Cuprum –Cu , OxygeniumO atbp.

Talahanayan 1: Impormasyong ibinigay ng isang kemikal na palatandaan

Ang pangalan ng isang simbolo ng kemikal sa karamihan ng mga kaso ay binabasa bilang pangalan ng isang elemento ng kemikal. Halimbawa, K - potasa, Ca - kaltsyum, Mg - magnesiyo, Mn – mangganeso.

Ang mga kaso kapag ang pangalan ng isang simbolo ng kemikal ay binasa nang iba ay ibinibigay sa Talahanayan 2:

Mga formula ng kemikal ng mga simpleng sangkap

Ang mga pormula ng kemikal ng karamihan sa mga simpleng sangkap (lahat ng mga metal at maraming mga di-metal) ay ang mga palatandaan ng mga kaukulang elemento ng kemikal.

Kaya sangkap na bakal At elementong kemikal na bakal ay itinalagang pareho - Fe .

Kung mayroon itong istrukturang molekular (umiiral sa anyo , pagkatapos ang formula nito ay ang kemikal na simbolo ng elementong may index kanang ibaba na nagpapahiwatig bilang ng mga atomo sa isang molekula: H 2, O2, O 3, N 2, F 2, Cl2, BR 2, P 4, S 8.

Talahanayan 3: Impormasyong ibinigay ng isang kemikal na palatandaan

Mga formula ng kemikal ng mga kumplikadong sangkap

Ang pormula ng isang kumplikadong sangkap ay inihanda sa pamamagitan ng pagsusulat ng mga palatandaan ng mga elemento ng kemikal kung saan ang sangkap ay binubuo, na nagpapahiwatig ng bilang ng mga atomo ng bawat elemento sa molekula. Sa kasong ito, bilang panuntunan, ang mga elemento ng kemikal ay nakasulat sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng electronegativity alinsunod sa sumusunod na praktikal na serye:

Ako, Si, B, Te, H, P, As, I, Se, C, S, Br, Cl, N, O, F

Halimbawa, H2O , CaSO4 , Al2O3 , CS 2 , NG 2 , NaH.

Ang mga pagbubukod ay:

• ilang mga compound ng nitrogen na may hydrogen (halimbawa, ammonia NH 3 , hydrazine N 2H 4 );
• mga asin ng mga organikong acid (halimbawa, sodium formate HCOONa , calcium acetate (CH 3COO) 2Ca) ;
• hydrocarbon ( CH 4 , C2H4 , C2H2 ).

Mga kemikal na formula ng mga sangkap na umiiral sa anyo dimer (HINDI 2 , P2O 3 , P2O5, mga asin ng monovalent mercury, halimbawa: HgCl , HgNO3 atbp.), nakasulat sa form N 2 O4,P 4 O6,P 4 O 10Hg 2 Cl2,Hg 2 ( HINDI 3) 2 .

Ang bilang ng mga atom ng isang elemento ng kemikal sa isang molekula at isang kumplikadong ion ay tinutukoy batay sa konsepto valency o mga estado ng oksihenasyon at naitala index sa kanang ibaba mula sa tanda ng bawat elemento (inalis ang index 1). Sa kasong ito, nagpapatuloy sila mula sa panuntunan:

ang algebraic na kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ng lahat ng mga atomo sa isang molekula ay dapat na katumbas ng zero (ang mga molekula ay neutral sa kuryente), at sa isang kumplikadong ion - ang singil ng ion.

Halimbawa:

2Al 3 + +3SO 4 2- =Al 2 (SO 4) 3

Ang parehong panuntunan ay ginagamit kapag tinutukoy ang estado ng oksihenasyon ng isang elemento ng kemikal gamit ang formula ng isang sangkap o kumplikado. Ito ay karaniwang isang elemento na may ilang mga estado ng oksihenasyon. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga natitirang elemento na bumubuo ng molekula o ion ay dapat malaman.

Ang singil ng isang kumplikadong ion ay ang algebraic na kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ng lahat ng mga atom na bumubuo sa ion. Samakatuwid, kapag tinutukoy ang estado ng oksihenasyon ng isang elemento ng kemikal sa isang kumplikadong ion, ang ion mismo ay inilalagay sa mga bracket, at ang singil nito ay tinanggal mula sa mga bracket.

Kapag nag-compile ng mga formula para sa valence ang isang sangkap ay kinakatawan bilang isang tambalan na binubuo ng dalawang particle ng iba't ibang uri, ang mga valencies nito ay kilala. Sunod nilang gamitin tuntunin:

sa isang molekula, ang produkto ng valence sa pamamagitan ng bilang ng mga particle ng isang uri ay dapat na katumbas ng produkto ng valence sa pamamagitan ng bilang ng mga particle ng isa pang uri.

Halimbawa:

Ang bilang na nauuna sa formula sa isang equation ng reaksyon ay tinatawag koepisyent. Siya ay nagpapahiwatig ng alinman bilang ng mga molekula, o bilang ng mga moles ng substance.

Ang koepisyent bago ang simbolo ng kemikal, ay nagpapahiwatig bilang ng mga atom ng isang ibinigay na elemento ng kemikal, at sa kaso kapag ang sign ay ang formula ng isang simpleng substance, ang coefficient ay nagpapahiwatig ng alinman bilang ng mga atomo, o ang bilang ng mga moles ng sangkap na ito.

Halimbawa:

• 3 Fe– tatlong iron atoms, 3 moles ng iron atoms,
• 2 Q =–– dalawang hydrogen atoms, 2 moles ng hydrogen atoms,
• H 2– isang molekula ng hydrogen, 1 mole ng hydrogen.

Ang mga pormula ng kemikal ng maraming mga sangkap ay natukoy nang eksperimento, kaya naman tinawag ang mga ito "empirical".

Talahanayan 4: Impormasyong ibinibigay ng chemical formula ng isang komplikadong substance

Mga graphic na formula

Upang makakuha ng mas kumpletong impormasyon tungkol sa isang sangkap, gamitin mga graphic na formula , na nagpapahiwatig pagkakasunud-sunod ng koneksyon ng mga atomo sa isang molekula At valence ng bawat elemento.

Ang mga graphic na formula ng mga sangkap na binubuo ng mga molekula kung minsan, sa isang antas o iba pa, ay sumasalamin sa istruktura (istraktura) ng mga molekula na ito sa mga kasong ito ay maaaring tawagin istruktural .

Upang mag-compile ng graphical (structural) formula ng isang substance, kailangan mong:

• Tukuyin ang valence ng lahat ng elemento ng kemikal na bumubuo sa substance.
• Isulat ang mga palatandaan ng lahat ng elemento ng kemikal na bumubuo sa sangkap, bawat isa sa halagang katumbas ng bilang ng mga atomo ng isang partikular na elemento sa molekula.
• Ikonekta ang mga palatandaan ng mga elemento ng kemikal sa mga gitling. Ang bawat gitling ay nagpapahiwatig ng isang pares na nakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga elemento ng kemikal at samakatuwid ay pantay na kabilang sa parehong mga elemento.
• Ang bilang ng mga linya na nakapalibot sa tanda ng isang elemento ng kemikal ay dapat tumugma sa valence ng elementong ito ng kemikal.
• Kapag bumubuo ng mga acid na naglalaman ng oxygen at kanilang mga asing-gamot, ang mga atomo ng hydrogen at mga atom ng metal ay nakagapos sa elementong bumubuo ng acid sa pamamagitan ng isang atom ng oxygen.
• Ang mga atomo ng oxygen ay pinagsama sa isa't isa lamang kapag bumubuo ng mga peroxide.

Mga halimbawa ng mga graphic na formula: