1
Вероятностная
модель атома Электрон ведет себя как частица и как волна. Электроны как
микрообъекты обладают двойственной природой корпускулярно волновой. Определить
траекторию движения электрона невозможно, и по этому принято оценивать
положение электрона, относительно ядра с позиции вероятности.
Центр
атома – ядро Шредингер создал формулы, по которым можно приблизительно
рассчитать нахождение электрона возле ядра. Если в данной точке вероятность
расчета больше 90 процентов, то мы принимаем во внимание, если меньше то не
принимаем. Та область пространства, в которой вероятность пребывания электрона
больше 90 – атомная орбиталь. Около атомной орбитали существуют угловая и
граничная плоскость.
Квантовый
числа и их роль в атоме (4).
N – определяет общее число любых узловых
поверхностей. Определяет размер атома, запас энергии электрона в атоме. От 1 до
бесконечности.
L – побочное квантовое число (орбитальное) –
определяет форму электронного облака, энергетический подуровень, число узловых
поверхностей, проходящих через атомное ядро. От 0 до (N-1) L = 012345Spdfgh
M - магнитное
квантовое число – определяет положение электронного облака или орбитали в
пространстве. От –L до +L.
S – спиновой (веретено)
Последовательность
заполнения электронами атомными орбиталями.
1.
электроны
заполняют атомные орбитали сначала с меньшей энергией.
2.
Электроны
заполняют атомные орбитали в соответствии с сум(n+1) от меньшего значения к
большему.
3.
Если
суммы равны, то в первую очередь у кого N меньше.
2
Химический
элемент – вид атомов с положительным одинаковым зарядом ядра (последний равен
порядковому номеру элемента в таблице). В настоящее время известно 107
элементов. Около 90 существуют ва природе. Остальные получены с помощью ядерных
реакций. 104-107 элемента были синтезированы. Все элементы делятся на металлы и
неметаллы. Из 107 – 85 металлов. Это разделение условное, так как некоторые
металлы могут проявлять и не металлические свойства. Следует различать простое
вещество. Оно характеризуется определенными химическими и химическими свойствами.
В процессе химического превращения оно утрачивает часть своих свойств и входит
в новое вещество в виде элемента. Простое вещество – вещество образованное из
атомов одного элемента. Сложное – из разных. Различия между смесями веществ и
химическими соединениями: смеси образуются физическим путем, свойства веществ
из которых состоит смесь не изменяются, простые и сложные вещества могут
находится в смеси в любом отношении, смесь может быть разделены физическим
способом.
3
Атомный
радиус – представляют собой половину межъядерного расстояния в молекулах.
Размер атома или атомный радиус увеличивается в группах справа на лево, в
периоде сверху вниз.
4
Энергия
ионизации – энергия, необходимая для отрыва наиболее слабо связанного электрона
от атома. Увеличивается с ростом порядкового номера возрастает в периоде и
уменьшается в подгруппах.
5
Химическая
связь возникает потому что при ее образовании система становится более
устойчивой, а значит появляется возможность выделить избыточную энергию. В
результате перекрывания орбиталей образуется область пространства, внутри
которой вероятность пребывания электронов повышена, в эту область из
взаимодействующих атомов смещается электронная плотность. Отрицательный заряд в
этом месте растет, и к нему ядра притягиваются сильнее, система становится
устойчивее (принцип минимума энергии). При образовании химической связи энергия
выделяется. Характеристики х.с.: 1. Длина – расстояние между центрами ядер
соединенных атомов. 2. Кратность – число ковалентных связей, которые данный
атом образует с соединенным атомом. 3. Валентный угол – наименьший угол между
линиями, соединяющими центры взаимодействующих атомов. Свойства связи:
Ковалентная: направленность связи направлена в ту область пространства, где
перекрывание орбиталей максимально. Насыщаемость – у атома существует
определенное число орбит, дающих химическую связь. При перекрывании по центру –
неполярная, не по центру – полярная. Меньше 2,15 – ковалентная полярная. Больше
2,15 – ионная. Ионная: ненаправлена – поле точечного заряда обладает
сферической симметрией. Не насыщаемость – вокруг одного иона может собраться
различное число противо ионов, оно называется координационным и зависит от
размеров взаимодействующих ионов (468). Метод валентных связей. Хс образуют два
электрона и две орбитали. Если электроны принадлежат разным атомам, механизм –
обменный, одному – донорно – акцепторный. Общее число ковалентных связей –
валентность.
7
Расттворением
называется гамогенные системы, состоящие из растворителя и растворенного
вещества и их продуктов взаимодейтсвия. Растворы и смеси очень похожи друг на
друга: в них соотношение компонентов меняется в очень больших пределах.
Механизм: (появление растворителя только ослабеуает связь в решетке) 1 стадия:
гидратация: при этом образуется водная оболочка вокруг. Дельта ш =0. 2.
Разрушение кристаличсеской решетки: дельта ш больше 0. Происходит за счет
теплового движения молекул растворителя. Оторвавшиеся ионы окружаются со всех
сторон несколькими солями молекул – гидраты. Вода из гидратной оболочки не
позволяет ионам соединяться. 3. Диффузия – гидраты распределяются по всему
объему. Это самый медленный процесс и по этому именно его надо ускорять.
8
Зависимость
растворения от различных факторов: 1 Тв вещества – 1 температура. 2.
Концентрация 3. Природа веществ. 2 Жидкости –1 природа растворяемых веществ
(подобные растворяются в подобных). 3 Газ – слабая связь между молекулами воды
с неполярными молекулами газа, и по этому давление надо повысить а температуру
наоборот. Наличие посторонних веществ в воде, так как вода газ удерживает ( не
полностью)
9
Гидролиз
это результат воздействия ионов растворителя на свою гидратную оболочку, в
результате чего меняется характер среды. Оба слабые – в этом случае характер
воздействия на гидратную оболочку, сравнивая компоненты диссоциации кислоты и
основания: если константа диссоциации кислоты меньше, она разрушит воды больше.
Гидролиз всегда идет только по первой стадии.
10
Влияние
различных факторов на процесс гидролиза: 1 концентрация: при добавлении еще
воды равновесие смещается вправо, гидролиз усиливается (принцип Ле шателье). 2
температура – при увеличении – училивается ( по тому же принципу). 3 пш
растворителя – если вэту систему добавить кислоты, то в правой части число
гидроксид ионов увеличиться, гидролиз усилится. Если добавить гид – ионов, то
равновесие сместиться в ту часть где их нет. 4 последовательность смешения
компонентов.
11
Скорость
химической реакции зависит от природы веществ, от концентрации, температуры, от
присутствия катализаторов и ингибиторов, для вещества в твердом состоянии – от
поверхности реагирующих веществ. Скорость – это число актов химического
взаимодействия в ед времени в еденице объема или площади, определяют как
изменение концентрации одного из реагирующих веществ в ед времени. Закон
действующих масс – скор хр прчмопропорц концентрации и степени
стехиометрических коэффициентов.
12
K – константа скорости реакции (доля эффективности
столкновений). Энергия активации – это та энергия, которой должна обладать
частица, чтобы произошло ее взаимодействие с другой частицей. Константа хим
равновесия. Хр – это равновесие это такое состояние реаг системы, когда
скорость прямойреакции = скорости обратной. k>1 смещение вправо. Сдвиг хим
равновесия. Принцип Ле Шателье: если на систему находящуюся в равновесии
подействовать извне каким нибудь фактором, то в нец будет развиваться процесс,
который уменьшит это воздействие. Влияние температуры оказывается на повышении
энергии активации. Правило Вангока Вт=в0*р^дельта т /10, где в0 – начальнвая
скорость, р – температурный коэф (2-4), дельта т – разность температур.
13
Химическая
тернодинамика предназначена для определения тепловых эффектов реакции и
определения направления самопроизвольного протекания процесса. Тернодинам
параметры- не зависящие от системы (темпер, давлеие, объем, масса), а зависящие
функция состояния. Энтальпия – фс – определяет тепловой эффект реакции при
постоянном давении. Знак теплового эффекта определяет направление. Дельта
ш<0 вправо, больше – процесс невозможен. Энтропия – мера беспорядка в
системе. В самопроизвольной системе она возрастает (если+ то идет). Если
величина изменения э >0, то процесс возможен, меньше – в этих условиях
процесс не пойдет.
14
Изобарно
изотермический потенциал. Дельта ж = дельта ш – т*дельта с. дельта ж >0 –
процесс в этих условия не возможен.
16
Электролиз
это окисл – востан процее, прохидщий н7а электродах, на поверхности, под
действием электрического тока. Он не самопроизволен, требуется подвод эергии,
отличается от овр, что идет только на поверхности электродов. Электролиз
расплавов – при нем электрическая эенергия расходуется на поддержание расплава
в жидком состоянии и на овп (процессы). Катод – это электрод с избытком
электронов. Это шприц через который в систему входитпоток электронов.
Электролиз в расстворах – при нем около электродов идут овр, в них принмают
участие: у К - + частицы и вода, у А - - и вода. В зависимости от условий
(концентрации, температуры, природы веществ) разряжаются на к частицы по
разному.
17
В
щелочной среде источником кислорода, необходимого для протекания этого
процесса, служат ионы OH, а в кислотной…
20
Физико
химический анализ – исследует свойств физических для данной системы от ее
состава или внешних условий или хим изменений в ней проходящих. О химических
изменениях судят по: - температцуре плавления и кристализации – по давлению
пара над жидкостью – по вязкости жидкости – по изменению магнитных свойств – по
электрической проводимости. Термический анализ – суть анализа в том что
исследуемое вещество медленно охлаждают и измеряют температуру через равные
промежутки времен
