Общая и неорганическая химия. Теория и практика (290,00 руб.)

Стр.2

Стр.304

Стр.305

Стр.306

Стр.307

УДК 54(076) ББК Гя7 М68 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: зав. кафедрой неорганической химии К(П)ФУ д-р хим. наук, профессор Р. Р. Амиров зав. кафедрой общей химии и экологии КНИТУ-КАИ им. А. Н. Туполева д-р хим. наук, профессор Ю. А. Тунакова М68 Мифтахова Н. Ш. Общая и неорганическая химия. Теория и практика : учебное пособие / Н. Ш. Мифтахова, Т. П. Петрова; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2018. – 308 с. ISBN 978-5-7882-2345-2 Содержит материал по общей и неорганической химии, примеры решения заданий, вопросы и задания для самостоятельной работы студентов. Предназначено для обучения по химико-технологическим направлениям подготовки и специальностям. Подготовлено на кафедре неорганической химии. УДК 54(076) ББК Гя7 ISBN 978-5-7882-2345-2 © Мифтахова Н. Ш., Петрова Т. П., 2018 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2018

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ……………………………………………………………………. 3 Глава 1. СТРОЕНИЕ АТОМА. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН…………………… 6 1.1. Ядерная модель атома. Электронная оболочка атома…............. 1.2. Основные представления квантовой механики………………… 1.3. Квантовые числа………………………………………................. 1.4. Электронные конфигурации атомов элементов Периодической системы элементов Д.И. Менделеева…………….. 1.5. Периодический закон и структура Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева…………………………… 1.6. Периодические изменения некоторых свойств атомов химических элементов………………………………………………... 1.6.1. Атомные радиусы……………………………………… 1.6.2. Энергия ионизации и сродство к электрону…………. 1.6.3. Электроотрицательность……………………………… Практика к главе 1 ………………………………………………….. Примеры решения заданий к разделу 1.3……………………. Примеры решения заданий к разделу 1.4…………………… Примеры решения заданий к разделу 1.5…………………… Примеры решения заданий к разделу 1.6…………………… Самостоятельная работа к главе 1 ………………………………... Глава 2. Вопросы и задания к разделам 1.3 – 1.4…………………….. Вопросы и задания к разделам 1.5 – 1.6…………………….. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ………………………………….…………………………….. 2.1. Природа химической связи. Некоторые параметры молекулы………………………………………………………………. 2.2. Метод валентных связей…………………………….…………... 2.2.1. Свойства ковалентной связи…………………………… 2.2.2. Неполярные и полярные молекулы……………………. 2.2.3. Пространственная конфигурация молекул и модель отталкивания валентных электронных пар …………………. 2.3. Метод молекулярных орбиталей………………………............... 2.3.1. Двухатомные гомоядерные молекулы элементов 1-го и 2-го периодов………………………………………………… 2.3.2. Энергия ионизации молекулы…………………………. 2.3.3. Магнитные свойства молекулы………………………... Практика к главе 2……………………………………….................... Примеры решения заданий к разделу 2.2..………………….. Примеры решения заданий к разделу 2.3……………............. 6 7 9 12 13 16 16 17 20 22 22 25 29 31 33 33 36 39 40 41 43 47 48 52 54 56 56 57 57 67 Самостоятельная работа к главе 2………………………………… 72 304

Стр.304

Глава 3. Вопросы и задания к разделу 2.2…………………………….. Вопросы и задания к разделу 2.3…………………………….. АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ……………………………………….. 3.2.2. Различные способы выражения концентрации растворов…………………………………………………….… Примеры решения задач к разделу 3.2.2………………….… Примеры решения задач к разделу 3.3………………………. Глава 4. 72 74 76 3.1. Кристаллы. Кристаллогидраты……………………………….… 77 3.2. Дисперсные системы…………………………………………….. 3.2.1. Жидкие растворы……………………………………… 81 82 83 93 93 100 Самостоятельная работа к главе 3………………………………… 106 Задачи к разделу 3.2.2………………………………………… Задачи к разделу 3.3…………………………………………... ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ……………….. 110 106 108 4.1. Термодинамика химических процессов. Энергетика химических реакций и фазовых превращений……………………… 110 4.1.1. Энтальпия. Тепловой эффект химической реакции…. 4.1.2. Стандартное состояние вещества. Стандартное изменение энтальпии химической реакции.…………….…... 4.1.3. Закон Гесса и следствия из него. Стандартная энтальпия образования вещества…………………………….. 111 113 113 4.2. Направление химической реакции……………………………… 117 4.2.1. Энтропия. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы………………………………………………………. 4.2.2. Вычисление стандартной энтропии химической реакции………………………………………………………… 4.2.3. Энергия Гиббса и направление химического процесса в закрытой системе…………………………………………… 4.2.4. Влияние энтальпийного и энтропийного факторов на направление химического процесса……………………..…... 4.2.5. Вычисление стандартной энергии Гиббса химической реакции ……………………………………... 117 121 122 122 124 Практика к главе 4…………………………………………………… 126 Примеры решения задач к разделу 4.1………………………. Примеры решения задач к разделам 4.2.1 – 4.2.2………….. Примеры решения задач к разделам 4.2.3. – 4.2.5………….. 126 137 140 Самостоятельная работа к главе 4………………………………… 145 Вопросы и задания к разделу 4.1……………………………. Вопросы и задания к разделам 4.2.1 – 4.2.2…………............ Вопросы и задания к разделам 4.2.3. – 4.2.5………………… 145 150 153 305 3.3. Коллигативные свойства растворов………………………….… 89 Практика к главе 3…………………………………………………...

Стр.305

Глава 5. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ………………………………….. 157 5.1. Закон действующих масс. Константа химического равновесия.…………………………………………………………..... 159 5.2. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье….. 5.3. Равновесие в растворах электролитов…………………………. 160 162 5.3.1. Диссоциация слабых электролитов …………………… 5.3.2. Закон разбавления Оствальда …………………………. 5.3.3. Диссоциация воды. рН растворов …………………….. 5.4. Произведение растворимости ………………………………….. 162 165 165 167 Практика к главе 5…………………………………………………… 169 Примеры решения заданий к разделам 5.1 – 5.2……………. Примеры решения заданий к разделу 5.3…………………… Примеры решения задач к разделу 5.4……………………..… 169 176 180 Самостоятельная работа к главе 5………………………………… 188 Вопросы и задания к разделам 5.1 – 5.2……………………… Вопросы и задания к разделу 5.3…………………………….. Задачи к разделу 5.4…………………………………………… Глава 6. 188 191 193 РЕАКЦИИ БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПЕНЕЙ ОКИСЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ…………………………………………………… 195 6.1. Реакции ионного обмена………………………………………… 195 6.2. Гидролиз………………………….................................................. 198 6.2.1. Гидролиз ионных соединений (солей)………………… 6.2.2. Гидролиз ковалентных соединений…………………… 6.2.3. Смешение равновесия гидролиза……………………… Практика к главе 6………………........................................................ Примеры решения заданий к разделу 6.2……………............. Самостоятельная работа к главе 6………………............................ Вопросы и задания к разделу 6.2…………………………….. 7.1. Степень окисления элемента……………………………………. 7.2. Окислительно-восстановительные реакции………………….… 7.3. Методы составления уравнений окислительновосстановительных реакций…………………………………..…….. 198 202 202 204 204 215 215 Глава 7. РЕАКЦИИ С ИЗМЕНЕНИЕМ СТЕПЕНЕЙ ОКИСЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ……………………………………………………. 219 219 221 222 7.4. Направление окислительно-восстановительных реакций……. 224 7.4.1. Окислительно-восстановительные потенциалы…....... 7.4.2. Выбор направления протекания полуреакций……….. 7.4.3. Электродвижущая сила (ЭДС) окислительновосстановительного процесса и ее взаимосвязь с энергией Гиббса…………………………………………………………. 224 226 227 Практика к главе 7…………………………………………………… 228 Примеры решения заданий к разделам 7.1 – 7.3.…………… 228 306

Стр.306

Примеры решения заданий к разделу 7.4……………………. 238 Самостоятельная работа к главе 7…………………………………. 247 Вопросы и задания к разделам 7.1 – 7.4……………………… 247 Литература…………………………………………………………………... 258 Приложения……………………………………………………………….... Таблица П1 Таблица П2 Таблица П3 Таблица П4 Таблица П5 Таблица П6 Таблица П7 Таблица П8 Таблица П9 Таблица П10 Таблица П11 Таблица П12 Таблица П13 Таблица П14 Таблица П15 Таблица П16 Таблица П17 Таблица П18 Таблица П19 Соотношения с единицами СИ некоторых применяемых единиц……………………………………………. 262 Десятичные приставки к названиям единиц ………… 262 Энергии ионизации атомов и ионов ………………............ 263 Длины волн спектра и соответствующие им окраски 266 Растворимость неорганических веществ в воде при Т = 298 К …………………………………………... 267 Энергия диссоциации* Eдисс (∆Hдисс o ) и межъядерные расстояния d двухатомных молекул и ионов………... Энергия ионных решеток ∆Hкр. реш o …………………. Константы диссоциации некоторых кислот Kа при температуре 298,15 К……………………….................. Константы диссоциации некоторых оснований Kb при температуре 298,15 К……………………………... 268 Энергии ионизации Еи и сродство к электрону Ее молекул…………………………………………………. 269 Термодинамические константы некоторых веществ... Эбулиоскопическая Е и криоскопическая K постоянные некоторых растворителей………………. 279 280 283 Произведение растворимости малорастворимых веществ…………………………………………………. 284 Стандартные электродные потенциалы (φо) в водных некоторых окислительно-восстановительных систем растворах при Т = 298 K (по отношению к стандартному водородному электроду)……………… 285 Короткопериодный вариант таблицы Периодической системы элементов Д.И. Менделеева…........................ Длиннопериодный вариант таблицы Периодической системы элементов Д.И. Менделеева…........................ IUPAC Periodic Table of the Elements…........................ 292 294 296 303 Предметный указатель…………………………………………………… 298 Условные сокращения……………………………………………………. 270 279 261 Фундаментальные физические постоянные………….. 261 Буквы греческого алфавита…………………………… 261 307

Стр.307