Məktəb kimya kursu üçün əsas düsturlar toplusu

G. P. Loginova

Elena Savinkina

E. V. Savinkina G. P. Loginova

Kimyada əsas düsturların toplusu

Tələbə Cib Bələdçisi

Ümumi kimya

Ən mühüm kimyəvi anlayışlar və qanunlar

Kimyəvi element- bu, eyni nüvə yüklü müəyyən bir atom növüdür.

Nisbi atom kütləsi(A r) verilmiş kimyəvi elementin atomunun kütləsinin karbon-12 atomunun (12 C) kütləsindən neçə dəfə böyük olduğunu göstərir.

kimyəvi maddə– istənilən kimyəvi hissəciklərin toplusu.

Kimyəvi hissəciklər

Formula vahidi– tərkibi verilmiş kimyəvi düstura uyğun gələn şərti hissəcik, məsələn:

Ar – arqon maddəsi (Ar atomlarından ibarətdir),

H 2 O - su maddəsi (H 2 O molekullarından ibarətdir),

KNO 3 – kalium nitrat maddəsi (K + kationlarından və NO 3 ¯ anionlarından ibarətdir).

Fiziki kəmiyyətlər arasındakı əlaqələr

Elementin atom kütləsi (nisbi). B, A r (B):

Harada *T(atom B) – B elementinin atomunun kütləsi;

*t və- atom kütlə vahidi;

*t və = 1/12 T(12 C atomu) = 1,6610 24 q.

Maddənin miqdarı B, n(B), mol:

Harada N(B)– hissəciklərin sayı B;

N A– Avoqadro sabiti (N A = 6,0210 23 mol -1).

Maddənin molar kütləsi V, M(V), q/mol:

Harada t(V)- kütlə B.

Qazın molar həcmi IN, V M l/mol:

Harada V M = 22,4 l/mol (Avoqadro qanununun nəticəsi), normal şəraitdə (n.s. - atmosfer təzyiqi) p = 101,325 Pa (1 atm); termodinamik temperatur T = 273,15 K və ya Selsi temperaturu t = 0 °C).

B hidrogen üçün D(qaz B ilə H 2):

*Qaz halında olan maddənin sıxlığı IN hava ilə, D(hava üzərində B qazı): Elementin kütlə payı E maddədə V, w(E):

Burada x B maddəsinin düsturunda E atomlarının sayıdır

Atomun quruluşu və Dövri Qanun D.İ. Mendeleyev

Kütləvi sayı (A) - atom nüvəsindəki proton və neytronların ümumi sayı:

A = N(p 0) + N(p +).

Atom nüvə yükü (Z) nüvədəki protonların sayına və atomdakı elektronların sayına bərabərdir:

Z = N(p+) = N(e¯).

İzotoplar– nüvədəki neytronların sayına görə fərqlənən eyni elementin atomları, məsələn: kalium-39: 39 K (19) p + , 20n 0, 19e¯); kalium-40: 40 K (19 p+, 21n 0, 19e¯).

*Enerji səviyyələri və alt səviyyələr

* Atom orbital(AO) müəyyən enerjiyə malik elektronun yerləşmə ehtimalının ən böyük olduğu fəza bölgəsini xarakterizə edir.

*s- və p-orbitalların formaları

Dövri qanun və dövri sistem D.İ. Mendeleyev

Elementlərin və onların birləşmələrinin xassələri artan atom nömrəsi ilə dövri olaraq təkrarlanır, bu element atomunun nüvəsinin yükünə bərabərdir.

Dövr nömrəsi uyğun gəlir elektronlarla dolu enerji səviyyələrinin sayı, və dayanır doldurulacaq son enerji səviyyəsi(AB).

Qrup nömrəsi A göstərir Və Ave.

Qrup nömrəsi B göstərir valent elektronların sayı ns Və (n – 1)d.

S elementləri bölməsi– enerji alt səviyyəsi (ESL) elektronlarla doludur ns-EPU– IA- və IIA-qrupları, H və He.

P elementləri bölməsi- elektronlarla doludur np-EPU IIIA-VIIIA qrupları.

D elementləri bölməsi- elektronlarla doludur (n- 1) d-EPU – IB-VIIIB2-qrupları.

f elementləri bölməsi- elektronlarla doludur (səh-2) f-EPU – lantanidlər və aktinidlər.

Dövri Cədvəlin 3-cü dövrünün elementlərinin hidrogen birləşmələrinin tərkibində və xassələrində dəyişikliklər

Uçucu deyil, su ilə parçalanır: NaH, MgH 2, AlH 3.

Uçucu: SiH 4, PH 3, H 2 S, HCl.

Dövri Cədvəlin 3-cü dövrünün elementlərinin ali oksidlərinin və hidroksidlərinin tərkibində və xassələrində dəyişikliklər.

Əsas: Na 2 O – NaOH, MgO – Mg(OH) 2.

Amfoter: Al 2 O 3 – Al(OH) 3.

Turşu: SiO 2 – H 4 SiO 4, P 2 O 5 – H 3 PO 4, SO 3 – H 2 SO 4, Cl 2 O 7 – HClO 4.

Kimyəvi bağ

Elektromənfilik(χ) molekuldakı bir atomun mənfi yük əldə etmək qabiliyyətini xarakterizə edən kəmiyyətdir.

Kovalent rabitənin əmələ gəlməsi mexanizmləri

Mübadilə mexanizmi- hər birində bir elektron olan qonşu atomların iki orbitalının üst-üstə düşməsi.

Donor-akseptor mexanizmi– bir atomun sərbəst orbitalının bir cüt elektron olan digər atomun orbitalının üst-üstə düşməsi.

Bağ əmələ gəlməsi zamanı orbitalların üst-üstə düşməsi

*Hibridləşmə növü – hissəciyin həndəsi forması – bağlar arasındakı bucaq

Mərkəzi atom orbitallarının hibridləşməsi- onların enerji və forma uyğunlaşdırılması.

sp– xətti – 180°

sp 2– üçbucaqlı – 120°

sp 3– tetraedral – 109,5°

sp 3 d– triqonal-bipiramidal – 90°; 120°

sp 3 d 2– oktaedral – 90°

Qarışıqlar və məhlullar

Həll- iki və ya daha çox maddədən ibarət olan, tərkibi müəyyən hüdudlarda dəyişə bilən homojen sistem.

Həlli: həlledici (məsələn, su) + həlledici.

Həqiqi həllər 1 nanometrdən kiçik hissəcikləri ehtiva edir.

Kolloid məhlullar 1 ilə 100 nanometr arasında dəyişən hissəcikləri ehtiva edir.

Mexanik qarışıqlar(asqılar) 100 nanometrdən böyük hissəcikləri ehtiva edir.

Süspansiyon=> bərk + maye

Emulsiya=> maye + maye

Köpük, duman=> qaz + maye

Heterojen qarışıqlar ayrılırçökdürülməsi və süzülməsi.

Homojen qarışıqlar ayrılır buxarlanma, distillə, xromatoqrafiya.

Doymuş həll məhlul ilə tarazlıqdadır və ya ola bilər (əgər məhlul bərkdirsə, onun artıqlığı çöküntüdə olur).

Həlledicilik– verilmiş temperaturda doymuş məhlulda həll olunmuş maddənin tərkibi.

Doymamış məhlul az,

Həddindən artıq doymuş həll məhlul ehtiva edir daha çox, müəyyən bir temperaturda həll olunma qabiliyyətindən daha çox.

Məhluldakı fiziki-kimyəvi kəmiyyətlər arasındakı əlaqələr

Məhlulun kütlə payı IN, w(B); vahidin bir hissəsi və ya %:

Harada t(V)- kütlə B,

t(r)- məhlulun kütləsi.

Məhlulun çəkisi, m(p), g:

m(p) = m(B) + m(H 2 O) = V(p) ρ(p),

burada F(p) məhlulun həcmidir;

ρ(p) – məhlulun sıxlığı.

Məhlulun həcmi, V(p), l:

Molar konsentrasiyası, s(V), mol/l:

Burada n(B) B maddəsinin miqdarıdır;

M(B) – B maddəsinin molyar kütləsi.

Məhlulun tərkibinin dəyişdirilməsi

Məhlulun su ilə seyreltilməsi:

> t"(V)= t(B);

> məhlulun kütləsi əlavə olunan suyun kütləsi qədər artır: m"(p) = m(p) + m(H 2 O).

Məhluldan suyun buxarlanması:

> məhlulun kütləsi dəyişmir: t"(B) = t(B).

> məhlulun kütləsi buxarlanmış suyun kütləsi qədər azalır: m"(p) = m(p) – m(H 2 O).

İki həlli birləşdirin: Məhlulların kütlələri, həmçinin həll olunmuş maddənin kütlələri toplanır:

t"(B) = t(B) + t"(B);

t"(p) = t(p) + t"(p).

Kristal Damla: məhlulun kütləsi və məhlulun kütləsi çökmüş kristalların kütləsi ilə azaldılır:

m"(B) = m(B) – m(çöküntü); m"(p) = m(p) – m(çöküntü).

Suyun kütləsi dəyişmir.

Kimyəvi reaksiyanın istilik effekti

* ΔH maddəsinin əmələ gəlməsinin entalpiyası°(B), kJ/mol, sadə maddələrdən 1 mol maddənin standart vəziyyətlərində, yəni sabit təzyiqdə əmələ gəlməsi reaksiyasının entalpiyasıdır (sistemdəki hər qaz üçün 1 atm və ya ümumi qaz reaksiyasının iştirakçıları olmadıqda 1 atm təzyiq) və sabit temperatur (adətən 298 K) , və ya 25 °C).

*Kimyəvi reaksiyanın istilik effekti (Hess qanunu)

Q = ΣQ(məhsullar) - ΣQ(reagentlər).

ΔН° = ΣΔН°(məhsullar) – Σ ΔН°(reagentlər).

Reaksiya üçün aA + bB +… = dD + eE +…

ΔH° = (dΔH°(D) + eΔH°(E) +…) – (aΔH°(A) + bΔH°(B) +…),

Harada a, b, d, e– reaksiya tənliyindəki əmsallara uyğun olan maddələrin stoxiometrik miqdarı.

Kimyəvi reaksiya sürəti

Əgər zaman ərzində həcmdə τ V reaktivin və ya məhsulun miqdarı Δ ilə dəyişir n, reaksiya sürəti:

Monomolekulyar reaksiya üçün A →…:

v = k c(A).

Bimolekulyar reaksiya üçün A + B → ...:

v = k c(A) c(B).

Trimolekulyar reaksiya üçün A + B + C → ...:

v = k c(A) c(B) c(C).

Kimyəvi reaksiyanın sürətinin dəyişdirilməsi

Reaksiya sürəti artırmaq:

1) kimyəvi aktiv reagentlər;

2) təşviq reagent konsentrasiyası;

3) artırmaq

4) təşviq temperatur;

5) katalizatorlar. Reaksiya sürəti azaltmaq:

1) kimyəvi qeyri-aktiv reagentlər;

2) vəzifəsinin aşağı salınması reagent konsentrasiyası;

3) azalma bərk və maye reagentlərin səthləri;

4) vəzifəsinin aşağı salınması temperatur;

5) inhibitorları.

*Temperatur sürət əmsalı(γ) temperatur on dərəcə artdıqda reaksiya sürətinin neçə dəfə artdığını göstərən ədədə bərabərdir:

Kimyəvi tarazlıq

*Kimyəvi tarazlıq üçün kütlə hərəkəti qanunu: tarazlıq vəziyyətində məhsulun molar konsentrasiyalarının məhsulunun güclərə bərabər nisbəti

Sabit bir temperaturda onların stoxiometrik əmsalları, reaktivlərin molar konsentrasiyalarının hasilinə, onların stokiometrik əmsallarına bərabər gücdə sabit qiymətdir. (konsentrasiya tarazlığı sabiti).

Geri dönən reaksiya üçün kimyəvi tarazlıq vəziyyətində:

aA + bB + … ↔ dD + fF + …

K c = [D] d [F] f .../ [A] a [B] b ...

*Kimyəvi tarazlığın məhsulların əmələ gəlməsinə doğru dəyişməsi

1) Reagentlərin konsentrasiyasının artırılması;

2) məhsulların konsentrasiyasının azaldılması;

3) temperaturun artması (endotermik reaksiya üçün);

4) temperaturun azalması (ekzotermik reaksiya üçün);

5) təzyiqin artması (həcminin azalması ilə baş verən reaksiya üçün);

6) təzyiqin azalması (həcm artımı ilə baş verən reaksiya üçün).

Məhlulda mübadilə reaksiyaları

Elektrolitik dissosiasiya– müəyyən maddələrin suda həll edilməsi zamanı ionların (kationlar və anionların) əmələ gəlməsi prosesi.

turşular formalaşırlar hidrogen kationları Və turşu anionları, Məsələn:

HNO 3 = H + + NO 3 ¯

Elektrolitik dissosiasiya zamanı səbəblər formalaşırlar metal kationları və hidroksid ionları, məsələn:

NaOH = Na + + OH¯

Elektrolitik dissosiasiya zamanı duzlar(orta, qoşa, qarışıq) əmələ gəlir metal kationları və turşu anionları, məsələn:

NaNO 3 = Na + + NO 3 ¯

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

Elektrolitik dissosiasiya zamanı turşu duzları formalaşırlar metal kationları və turşu hidroanionları, məsələn:

NaHCO 3 = Na + + HCO 3 ‾

Bəzi güclü turşular

HBr, HCl, HClO 4, H 2 Cr 2 O 7, HI, HMnO 4, H 2 SO 4, H 2 SeO 4, HNO 3, H 2 CrO 4

Bəzi güclü səbəblər

RbOH, CsOH, KOH, NaOH, LiOH, Ba(OH) 2, Sr(OH) 2, Ca(OH) 2

Dissosiasiya dərəcəsi α– dissosiasiya olunmuş hissəciklərin sayının ilkin hissəciklərin sayına nisbəti.

Sabit həcmdə:

Maddələrin dissosiasiya dərəcəsinə görə təsnifatı

Bertolet qaydası

Nəticə çöküntü, qaz və ya zəif elektrolit əmələ gələrsə, məhlulda mübadilə reaksiyaları geri dönməz şəkildə davam edir.

Molekulyar və ion reaksiya tənliklərinin nümunələri

1. Molekulyar tənlik: CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

“Tam” ion tənliyi: Сu 2+ + 2Сl¯ + 2Na + + 2OH¯ = Cu(OH) 2 ↓ + 2Na + + 2Сl¯

“Qısa” ion tənliyi: Cu 2+ + 2OH¯ = Cu(OH) 2 ↓

2. Molekulyar tənlik: FeS (T) + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S

“Tam” ion tənliyi: FeS + 2H + + 2Сl¯ = Fe 2+ + 2Сl¯ + H 2 S

“Qısa” ion tənliyi: FeS (T) + 2H + = Fe 2+ + H 2 S

3. Molekulyar tənlik: 3HNO 3 + K 3 PO 4 = H 3 PO 4 + 3KNO 3

“Tam” ion tənliyi: 3H + + 3NO 3 ¯ + 3K + + PO 4 3- = H 3 PO 4 + 3K + + 3NO 3 ¯

“Qısa” ion tənliyi: 3H + + PO 4 3- = H 3 PO 4

*Hidrogen indeksi

(pH) pH = – log = 14 + log

* Seyreltilmiş sulu məhlullar üçün PH diapazonu

pH 7 (neytral mühit)

Mübadilə reaksiyalarına nümunələr

Neytrallaşma reaksiyası- turşu və əsasın qarşılıqlı təsiri zamanı baş verən mübadilə reaksiyası.

1. Qələvi + güclü turşu: Ba(OH) 2 + 2HCl = BaCl 2 + 2H 2 O

Ba 2+ + 2ON¯ + 2H + + 2Сl¯ = Ba 2+ + 2Сl¯ + 2Н 2 O

H + + OH¯ = H 2 O

2. Az həll olunan əsas + güclü turşu: Cu(OH) 2(t) + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

Cu(OH) 2 + 2H + + 2Cl¯ = Cu 2+ + 2Cl¯ + 2H 2 O

Cu(OH) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O

*Hidroliz– atomların oksidləşmə vəziyyətini dəyişmədən maddə ilə su arasında mübadilə reaksiyası.

1. Binar birləşmələrin dönməz hidrolizi:

Mg 3 N 2 + 6H 2 O = 3Mg(OH) 2 + 2NH 3

2. Duzların reversiv hidrolizi:

A) Duz əmələ gəlir güclü əsas kation və güclü turşu anion:

NaCl = Na + + Сl¯

Na + + H 2 O ≠ ;

Cl¯ + H 2 O ≠

hidroliz yoxdur; neytral mühit, pH = 7.

B) Duz əmələ gəlir güclü əsas kation və zəif turşu anion:

Na 2 S = 2Na + + S 2-

Na + + H 2 O ≠

S 2- + H 2 O ↔ HS¯ + OH¯

Anionla hidroliz; qələvi mühit, pH >7.

B) Duz əmələ gəlir zəif və ya az həll olunan əsasın katyonu və güclü turşunun anionu:

Giriş fraqmentinin sonu.

Litr MMC tərəfindən təqdim olunan mətn.

Kitabı Visa, MasterCard, Maestro bank kartı ilə, mobil telefon hesabından, ödəniş terminalından, MTS və ya Svyaznoy mağazasında PayPal, WebMoney, Yandex.Money, QIWI Wallet, bonus kartları və ya vasitəsilə təhlükəsiz ödəyə bilərsiniz. sizin üçün əlverişli olan başqa bir üsul.

Açar sözlər: Kimya 8-ci sinif. Bütün düsturlar və təriflər, fiziki kəmiyyətlərin simvolları, ölçü vahidləri, ölçü vahidlərini təyin etmək üçün prefikslər, vahidlər arasındakı əlaqələr, kimyəvi düsturlar, əsas təriflər, qısaca, cədvəllər, diaqramlar.

1. Nişanlar, adlar və ölçü vahidləri
kimyada istifadə olunan bəzi fiziki kəmiyyətlər

Fiziki kəmiyyət	Təyinat	Ölçü vahidi
Vaxt	t	ilə
Təzyiq	səh	Pa, kPa
Maddənin miqdarı	ν	köstebek
Maddənin kütləsi	m	kq, q
Kütləvi pay	ω	Ölçüsüz
Molar kütlə	M	kq/mol, q/mol
Molar həcm	Vn	m 3 /mol, l/mol
Maddənin həcmi	V	m 3, l
Həcmi fraksiya		Ölçüsüz
Nisbi atom kütləsi	A r	Ölçüsüz
	M r	Ölçüsüz
A qazının B qazına nisbətən sıxlığı	D B (A)	Ölçüsüz
Maddənin sıxlığı	r	kq/m 3, q/sm 3, q/ml
Avoqadro sabiti	N A	1/mol
Mütləq temperatur	T	K (Kelvin)
Selsi dərəcəsində temperatur	t	°C (Selsi dərəcə)
Kimyəvi reaksiyanın istilik effekti	Q	kJ/mol

2. Fiziki kəmiyyət vahidləri arasında əlaqələr

3. 8-ci sinifdə kimyəvi düsturlar

4. 8-ci sinifdə əsas təriflər

Atom- maddənin kimyəvi cəhətdən bölünməyən ən kiçik hissəciyi.
Kimyəvi element- müəyyən bir atom növü.
Molekul- öz tərkibini və kimyəvi xassələrini saxlayan və atomlardan ibarət maddənin ən kiçik hissəciyi.
Sadə maddələr- molekulları eyni tipli atomlardan ibarət olan maddələr.
Kompleks maddələr- molekulları müxtəlif növ atomlardan ibarət olan maddələr.
Maddənin keyfiyyət tərkibi hansı elementlərin atomlarından ibarət olduğunu göstərir.
Maddənin kəmiyyət tərkibi tərkibindəki hər bir elementin atomlarının sayını göstərir.
Kimyəvi formula- kimyəvi işarələrdən və indekslərdən istifadə etməklə maddənin keyfiyyət və kəmiyyət tərkibinin şərti qeydi.
Atom kütlə vahidi(amu) - 12 C karbon atomunun 1/12 kütləsinə bərabər olan atom kütləsinin ölçü vahidi.
Mole- 0,012 kq karbon 12 C-də atomların sayına bərabər olan bir sıra hissəcikləri ehtiva edən maddənin miqdarı.
Avoqadro sabiti (Na = 6*10 23 mol -1) - bir moldə olan hissəciklərin sayı.
Maddənin molar kütləsi (M ) 1 mol miqdarında alınan maddənin kütləsidir.
Nisbi atom kütləsi element A r - müəyyən bir elementin atomunun kütləsinin m 0 nisbəti ilə karbon atomunun kütləsinin 1/12 nisbəti 12 C.
Nisbi molekulyar çəki maddələr M r - verilmiş maddənin molekulunun kütləsinin karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsinə nisbəti 12 C. Nisbi molekulyar kütlə birləşməni əmələ gətirən kimyəvi elementlərin nisbi atom kütlələrinin cəminə bərabərdir. müəyyən bir elementin atomlarının sayını nəzərə alaraq.
Kütləvi pay kimyəvi element ω(X) verilmiş elementin X maddəsinin nisbi molekulyar kütləsinin hansı hissəsini təşkil etdiyini göstərir.

ATOM-MOLEKULAR TƏLİM
1. Molekulyar və qeyri-molekulyar quruluşa malik maddələr var.
2. Molekullar arasında boşluqlar var ki, onların ölçüləri maddənin birləşmə vəziyyətindən və temperaturdan asılıdır.
3. Molekullar fasiləsiz hərəkətdədirlər.
4. Molekullar atomlardan ibarətdir.
6. Atomlar müəyyən kütlə və ölçü ilə xarakterizə olunur.
Fiziki hadisələr zamanı molekullar kimyəvi hadisələr zamanı qorunur, bir qayda olaraq, məhv edilir; Kimyəvi hadisələr zamanı atomlar yenidən yerləşərək yeni maddələrin molekullarını əmələ gətirir.

MADDƏNİN SABİT TƏRKİBİ QANUNU
Molekulyar quruluşlu hər bir kimyəvi cəhətdən təmiz maddə, hazırlanma üsulundan asılı olmayaraq, daimi keyfiyyət və kəmiyyət tərkibinə malikdir.

VALENS
Valentlik kimyəvi element atomunun başqa bir elementin müəyyən sayda atomunu bağlamaq və ya dəyişdirmək xüsusiyyətidir.

KİMYİ REAKSİYA
Kimyəvi reaksiya bir maddədən başqa maddələrin əmələ gəlməsi hadisəsidir. Reaktivlər kimyəvi reaksiyaya girən maddələrdir. Reaksiya məhsulları reaksiya nəticəsində əmələ gələn maddələrdir.
Kimyəvi reaksiyaların əlamətləri:
1. İstiliyin (işıq) ayrılması.
2. Rəng dəyişikliyi.
3. Qoxu görünür.
4. Çöküntünün əmələ gəlməsi.
5. Qazın buraxılması.

Böyüklük və onun ölçüsü	Nisbət
X elementinin atom kütləsi (nisbi)
Elementin seriya nömrəsi	Z= N(e –) = N(r +)
X maddəsində E elementinin kütlə payı, vahidin fraksiyaları ilə, %-lə
X maddənin miqdarı, mol
Qaz maddəsinin miqdarı, mol	V m= 22,4 l/mol (n.s.) Yaxşı. – r= 101 325 Pa, T= 273 K
X maddəsinin molar kütləsi, q/mol, kq/mol
Maddənin kütləsi X, g, kq	m(X) = n(X) M(X)
Qazın molar həcmi, l/mol, m 3 /mol	V m= 22,4 l/mol N.S.
Qazın həcmi, m3	V = V m × n
Məhsul gəliri
X maddənin sıxlığı, q/l, q/ml, kq/m3
Qaz halında olan X maddənin hidrogenlə sıxlığı
X qazlı maddənin havada sıxlığı	M(hava) = 29 q/mol
Birləşmiş Qaz Qanunu
Mendeleyev-Klapeyron tənliyi	PV = nRT, R= 8,314 J/mol×K
Qazlar qarışığında qaz halında olan maddənin həcm payı, vahid fraksiyalarla və ya % ilə
Qazların qarışığının molar kütləsi
Qarışıqdakı maddənin mol hissəsi (X).
İstiliyin miqdarı, J, kJ	Q = n(X) Q(X)
Reaksiyanın istilik effekti	Q =–H
X maddəsinin əmələ gəlməsi istiliyi, J/mol, kJ/mol
Kimyəvi reaksiya sürəti (mol/lsan)
Kütləvi hərəkət qanunu (sadə reaksiya üçün)	a A+ V B= ilə C + d D u = k ilə a(A) ilə V(B)
Vant Hoff qaydası
Maddənin həllolma qabiliyyəti (X) (q/100 q həlledici)
A + X qarışığında X maddəsinin kütlə payı, vahidin fraksiyalarında, % ilə
Məhlulun çəkisi, g, kq	m(rr) = m(X)+ m(H2O) m(rr) = V(rr)  (rr)
Məhlulda həll olunmuş maddənin kütlə payı, vahid fraksiyalarla, % ilə
Məhlulun sıxlığı
Məhlulun həcmi, sm 3, l, m 3
Molar konsentrasiyası, mol/l
Elektrolit dissosiasiya dərəcəsi (X), vahidin fraksiyaları və ya %
Suyun ion məhsulu	K(H2O) =
pH dəyəri	pH = –lg

Əsas:

Kuznetsova N.E. və s.. kimya. 8-ci sinif-10-cu sinif – M.: Ventana-Qraf, 2005-2007.

Kuznetsova N.E., Litvinova T.N., Levkin A.N. Kimya.11-ci sinif 2 hissə, 2005-2007.

Eqorov A.S. kimya. Ali təhsilə hazırlıq üçün yeni dərslik. Rostov n/d: Phoenix, 2004.– 640 s.

Eqorov A.S. Kimya: Vahid Dövlət İmtahanına hazırlaşmaq üçün müasir kurs. Rostov n/a: Phoenix, 2011. (2012) – 699 s.

Eqorov A.S. Kimyəvi məsələlərin həlli üçün öz-özünə təlimat. – Rostov-na-Donu: Feniks, 2000. – 352 s.

Universitetlərə abituriyentlər üçün kimya/tərbiyəçi təlimatı. Rostov-n/D, Phoenix, 2005– 536 s.

Xomçenko G.P., Xomçenko İ.G.. Universitetlərə abituriyentlər üçün kimyadan problemlər. M.: Ali məktəb. 2007.–302s.

Əlavə:

Vrublevski A.I.. Kimyadan mərkəzləşdirilmiş sınaqlara hazırlaşmaq üçün tədris və tədris materialları / A.I. Vrublevski –Mn.: Unipress MMC, 2004. – 368 s.

Vrublevski A.I.. Məktəblilər və abituriyentlər üçün çevrilmə zəncirləri və nəzarət testləri ilə kimyadan 1000 problem – Mn.: Unipress MMC, 2003. – 400 s.

Eqorov A.S.. Vahid Dövlət İmtahanına hazırlıq üçün kimya üzrə bütün növ hesablama problemləri – Rostov n/D: Phoenix, 2003. – 320 s.

Eqorov A.S., Aminova G.X.. Kimya imtahanına hazırlaşmaq üçün tipik tapşırıqlar və məşqlər. – Rostov n/d: Feniks, 2005. – 448 s.

Vahid Dövlət İmtahanı 2007. Kimya. Tələbələrin hazırlanması üçün tədris və təlim materialları / FİPİ - M.: İntellekt-Mərkəz, 2007. – 272 s.

Vahid dövlət imtahanı 2011. kimya. Tədris və təlim dəsti ed. A.A. Kaverina. – M.: Milli Təhsil, 2011.

Vahid Dövlət İmtahanına hazırlaşmaq üçün tapşırıqların yeganə real variantları. Vahid dövlət imtahanı 2007. Kimya/V.Yu. Mişina, E.N. Strelnikova. M.: Federal Test Mərkəzi, 2007.–151 s.

Kaverina A.A. Tələbələrin hazırlanması üçün optimal tapşırıqlar bankı. Vahid dövlət imtahanı 2012. Kimya. Dərslik./ A.A. Kaverina, D.Yu. Dobrotin, Yu.N. Medvedev, M.G. Snastina. – M.: İntellekt-Mərkəzi, 2012. – 256 s.

Litvinova T.N., Vyskubova N.K., Ajipa L.T., Solovyova M.V.. 10 aylıq qiyabi hazırlıq kurslarının tələbələri üçün test tapşırıqlarına əlavə olaraq test tapşırıqları (metodiki göstərişlər). Krasnodar, 2004. – S. 18 – 70.

Litvinova T.N.. kimya. Vahid dövlət imtahanı 2011. Təlim testləri. Rostov n/d: Phoenix, 2011.– 349 s.

Litvinova T.N.. kimya. Vahid dövlət imtahanı üçün testlər. Rostov n/d.: Phoenix, 2012. - 284 s.

Litvinova T.N.. kimya. Qanunlar, elementlərin xassələri və onların birləşmələri. Rostov n/d.: Phoenix, 2012. - 156 s.

Litvinova T.N., Melnikova E.D., Solovyova M.V.., Ajipa L.T., Vyskubova N.K. Kimya ali məktəblərə abituriyentlər üçün tapşırıqlarda – M.: Onyx Publishing House MMC: Mir and Education Publishing House MMC, 2009. – 832 s.

Tibbi və biologiya siniflərinin tələbələri üçün kimya üzrə tədris-metodiki kompleks, red. T.N.Litvinova – Krasnodar.: KSMU, – 2008.

kimya. Vahid dövlət imtahanı 2008. Qəbul imtahanları, tədris vəsaiti / red. V.N. Doronkina. – Rostov n/a: Legion, 2008.– 271 s.

Kimya üzrə saytların siyahısı:

1. Əlhimik. http:// www. alhimik. ru

2. Hər kəs üçün kimya. Tam kimya kursu üçün elektron arayış kitabı.

http:// www. məlumat. ru/ mətn/ verilənlər bazası/ kimya/ START. html

3. Məktəb kimyası - məlumat kitabçası. http:// www. məktəb kimyası. tərəfindən. ru

4. Kimya müəllimi. http://www. chemistry.nm.ru

İnternet resursları

Əlhimik. http:// www. alhimik. ru

Kimya hər kəs üçün. Tam kimya kursu üçün elektron arayış kitabı.

http:// www. məlumat. ru/ mətn/ verilənlər bazası/ kimya/ START. html

Məktəb kimyası - məlumat kitabçası. http:// www. məktəb kimyası. tərəfindən. ru

http://www.classchem.narod.ru

Kimya müəllimi. http://www.

chemistry.nm.ru http://www.alleng.ru/edu/chem.htm

- kimya üzrə maarifləndirici internet resursları http://schoolchemistry.by.ru/

- məktəb kimyası. Bu sayt müxtəlif mövzular üzrə On-line testdən keçmək imkanına malikdir, həmçinin Vahid Dövlət İmtahanının demo versiyalarını təqdim edir. http:// www. Kimya və həyat-XXI əsr: populyar elmi jurnal.. ru

hij

bir neçə əsas anlayış və düsturlar.

Mole Bütün maddələr müxtəlif kütlə, sıxlıq və həcmə malikdir. Bir elementdən olan bir metal parçası başqa bir metalın eyni ölçülü parçasından dəfələrlə daha ağır ola bilər.

(molların sayı) köstebek təyinat: , beynəlxalq: mol - maddənin miqdarının ölçü vahidi. Tərkibindəki maddənin miqdarına uyğundur N.A. hissəciklər (molekullar, atomlar, ionlar) Buna görə də universal bir kəmiyyət təqdim edildi - mol sayı. Tapşırıqlarda tez-tez rast gəlinən ifadə “qəbul edildi...

- maddənin miqdarının ölçü vahidi. Tərkibindəki maddənin miqdarına uyğundur maddə mol"

- maddənin miqdarının ölçü vahidi. Tərkibindəki maddənin miqdarına uyğundur= 6.02 1023 - Avoqadro nömrəsi. Həmçinin "razılaşma ilə bir nömrə". Qələmin ucunda neçə atom var? Təxminən min. Belə miqdarlarla işləmək rahat deyil. Buna görə də, bütün dünyada kimyaçılar və fiziklər razılaşdılar - gəlin 6,02 × 1023 hissəcikləri (atomlar, molekullar, ionlar) kimi təyin edək. 1 mol.

maddələr

1 mol = 6,02 1023 hissəcik

Maddənin molar kütləsi

Molar kütlə Bu, problemlərin həlli üçün əsas düsturlardan birincisi idi. maddə bir kütlədir.

maddənin mol

Cənab kimi qeyd olunur. Dövri cədvələ görə tapılır - bu, sadəcə bir maddənin atom kütlələrinin cəmidir.
Məsələn, bizə sulfat turşusu - H2SO4 verilir. Maddənin molyar kütləsini hesablayaq: atom kütləsi H = 1, S-32, O-16.

Mr(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 q\mol.

Problemlərin həlli üçün ikinci zəruri düsturdur:

maddə kütləsinin formulası

Yəni maddənin kütləsini tapmaq üçün molların sayını (n) bilmək lazımdır və biz Dövri Cədvəldən molyar kütləni tapırıq. Kimyəvi reaksiyaya girən maddələrin kütləsi həmişə yaranan maddələrin kütləsinə bərabər olur.

Əgər reaksiya verən maddələrin kütləsini bilsək, həmin reaksiyanın məhsullarının kütləsini (kütlələrini) tapa bilərik. Və əksinə.

Kimyadan məsələlərin həlli üçün üçüncü düstur budur

maddənin həcmi:

Üzr istəyirik, bu şəkil təlimatlarımıza uyğun gəlmir. Yayımlamağa davam etmək üçün şəkli silin və ya başqasını yükləyin.

22.4 rəqəmi haradan gəldi? From Avoqadro qanunu:

eyni temperatur və təzyiqdə alınan bərabər həcmli müxtəlif qazlar eyni sayda molekul ehtiva edir.

Avoqadro qanununa görə, normal şəraitdə (n.s.) 1 mol ideal qaz eyni həcmə malikdir. Vm= 22.413 996(39) l

Yəni, əgər məsələdə bizə normal şərtlər verilirsə, onda molların sayını (n) bilməklə, maddənin həcmini tapa bilərik.

Belə ki, məsələlərin həlli üçün əsas düsturlar kimya üzrə

Avogadro nömrəsi- maddənin miqdarının ölçü vahidi. Tərkibindəki maddənin miqdarına uyğundur

6.02 1023 hissəciklər

Maddənin miqdarı n (mol)

n=V\22,4 (l\mol)

Maddənin kütləsi m (q)

Maddənin həcmi V(l)

V=n 22.4 (l\mol)

Üzr istəyirik, bu şəkil təlimatlarımıza uyğun gəlmir. Yayımlamağa davam etmək üçün şəkli silin və ya başqasını yükləyin.

Bunlar düsturlardır. Tez-tez problemləri həll etmək üçün əvvəlcə reaksiya tənliyini yazmaq və (tələb olunur!) əmsalları təşkil etmək lazımdır - onların nisbəti prosesdə molların nisbətini müəyyənləşdirir.

kimya– maddələrin tərkibi, quruluşu, xassələri və çevrilmələri haqqında elm.

Atom-molekulyar elm. Maddələr mürəkkəb quruluşa malik olan və elementar hissəciklərdən (protonlar, neytronlar, elektronlar) ibarət olan kimyəvi hissəciklərdən (molekullar, atomlar, ionlar) ibarətdir.

Atom– müsbət nüvə və elektronlardan ibarət neytral hissəcik.

Molekul– kimyəvi bağlarla bağlanmış sabit atomlar qrupu.

Kimyəvi element– eyni nüvə yüklü atomlar növü. Element işarə edir

burada X elementin simvoludur, Z– Elementlərin Dövri Cədvəlindəki elementin seriya nömrəsi D.I. Mendeleyev, A- kütləvi sayı. Seriya nömrəsi Z atom nüvəsinin yükünə, atom nüvəsindəki protonların sayına və atomdakı elektronların sayına bərabərdir. Kütləvi sayı A atomdakı proton və neytronların sayının cəminə bərabərdir. Neytronların sayı fərqə bərabərdir A–Z.

İzotoplar– eyni elementin müxtəlif kütlə nömrələrinə malik atomları.

Nisbi atom kütləsi(A r) təbii izotop tərkibli elementin atomunun orta kütləsinin 12 C karbon izotopunun atomunun kütləsinin 1/12 hissəsinə nisbətidir.

Nisbi molekulyar çəki(M r) təbii izotop tərkibli maddənin molekulunun orta kütləsinin 12 C karbon izotopunun atomunun kütləsinin 1/12 hissəsinə nisbətidir.

Atom kütlə vahidi(a.u.m) – karbon izotopunun atomunun kütləsinin 1/12 hissəsi 12 C. 1 a.u. m = 1.66? 10-24 yaş

Mole– 0,012 kq karbon izotopunda atom sayı qədər struktur vahidi (atom, molekul, ion) olan maddənin miqdarı 12 C. Mole– 6,02 10 23 struktur vahidi (atomlar, molekullar, ionlar) olan maddənin miqdarı.

n = N/N A, Harada n- maddənin miqdarı (mol), N– hissəciklərin sayı, a N A– Avoqadro sabiti. Maddənin miqdarını v simvolu ilə də qeyd etmək olar.

Avoqadro sabiti N A = 6,02 10 23 hissəciklər/mol.

Molar kütləM(q/mol) – maddənin kütləsinin nisbəti m(d) maddənin miqdarına n(mol):

M = m/n, harada: m = M n Və n = m/M.

Qazın molar həcmiV M(l/mol) – qazın həcmi nisbəti V(l) bu qazın maddə miqdarına n(mol). Normal şəraitdə V M = 22,4 l/mol.

Normal şərtlər: temperatur t = 0°C və ya T = 273 K, təzyiq p = 1 atm = 760 mm. rt. Art. = 101,325 Pa = 101,325 kPa.

V M = V/n, harada: V = V M n Və n = V/V M.

Nəticə ümumi bir düsturdur:

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

Ekvivalent- bir hidrogen atomu ilə qarşılıqlı əlaqədə olan və ya onu əvəz edən və ya başqa bir şəkildə ona ekvivalent olan real və ya uydurma hissəcik.

Molar kütlə ekvivalentləri M e– maddənin kütləsinin bu maddənin ekvivalentlərinin sayına nisbəti: M e = m/n (ek) .

Yük mübadiləsi reaksiyalarında maddə ekvivalentlərinin molyar kütləsi olur

molyar kütlə ilə M bərabərdir: M e = M/(n? m).

Redoks reaksiyalarında molar kütləsi olan maddənin ekvivalentlərinin molyar kütləsi M bərabərdir: M e = M/n(e), Harada n(e)– ötürülən elektronların sayı.

Ekvivalentlər qanunu– 1 və 2-ci reaktivlərin kütlələri onların ekvivalentlərinin molyar kütlələrinə mütənasibdir. m 1 / m 2= M E1/M E2, və ya m 1 /M E1 = m 2 /M E2, və ya n 1 = n 2, Harada m 1 Və m 2- iki maddənin kütlələri, M E1 Və M E2- ekvivalentlərin molyar kütlələri, n 1 Və n 2– bu maddələrin ekvivalentlərinin sayı.

Həlllər üçün ekvivalentlər qanunu aşağıdakı kimi yazıla bilər:

c E1 V 1 = c E2 V 2, Harada E1 ilə, E2 ilə, V 1 ilə Və V 2– bu iki maddənin ekvivalentlərinin molar konsentrasiyaları və məhlullarının həcmləri.

Birləşmiş qaz qanunu: pV = nRT, Harada səh– təzyiq (Pa, kPa), V– həcm (m 3, l), n- qaz maddəsinin miqdarı (mol), T - temperatur (K), T(K) = t(°C) + 273, R- daimi, R= 8.314 J/(K? mol), J = Pa m 3 = kPa l ilə.

2. Atom quruluşu və dövri qanun

Dalğa-hissəcik ikiliyi materiya - hər bir obyektin həm dalğa, həm də korpuskulyar xassələrə malik ola biləcəyi fikri. Louis de Broglie cisimlərin dalğa və korpuskulyar xüsusiyyətlərini birləşdirən bir düstur təklif etdi: ? = h/(mV), Harada h- Plank sabiti, ? – hər bir cismə kütləsi ilə uyğun gələn dalğa uzunluğu m və sürət V. Dalğa xassələri bütün cisimlər üçün mövcud olsa da, yalnız atomun və elektronun kütləsi sırasına görə kütlələri olan mikro cisimlər üçün müşahidə oluna bilər.

Heisenberg qeyri-müəyyənlik prinsipi: ?(mV x) ?х > h/2n və ya ?V x ?x > h/(2?m), Harada m- hissəcik kütləsi, x- onun koordinatı, Vx- istiqamətdə sürət x, ?– qeyri-müəyyənlik, təyin etmə xətası. Qeyri-müəyyənlik prinsipi o deməkdir ki, eyni vaxtda mövqeyi (koordinatı) göstərmək mümkün deyil. x) və sürət (V x) hissəciklər.

Kütləsi kiçik olan hissəciklər (atomlar, nüvələr, elektronlar, molekullar) Nyuton mexanikası mənasında hissəciklər deyil və klassik fizika tərəfindən öyrənilə bilməz. Onlar kvant fizikası ilə öyrənilir.

Baş kvant nömrəsin elektron səviyyələrə (qatlara) K, L, M, N, O, P və Q uyğun gələn 1, 2, 3, 4, 5, 6 və 7 dəyərlərini alır.

Səviyyə– eyni sayda elektronların yerləşdiyi fəza n. Müxtəlif səviyyəli elektronlar bir-birindən fəza və enerji baxımından ayrılır, çünki sayı n elektron enerjisini təyin edir E(daha çox n, daha çox E) və məsafə R elektronlar və nüvə arasında (daha çox n, daha çox R).

Orbital (yan, azimutal) kvant sayıl sayından asılı olaraq qiymətlər alır n:l= 0, 1,…(n– 1). Məsələn, əgər n= 2, onda l = 0, 1; Əgər n= 3, onda l = 0, 1, 2. Nömrə l alt səviyyəni (alt səviyyəni) xarakterizə edir.

Alt səviyyə– elektronların müəyyən olduğu məkan n Və l. Verilmiş səviyyənin alt səviyyələri saydan asılı olaraq təyin edilir l:s- Əgər l = 0, səh- Əgər l = 1, d- Əgər l = 2, f- Əgər l = 3. Verilmiş atomun alt səviyyələri nömrələrdən asılı olaraq təyin olunur n Və l, məsələn: 2s (n = 2, l = 0), 3d(n= 3, l = 2) və s. Verilmiş səviyyənin alt səviyyələri müxtəlif enerjilərə malikdir (daha çox l, daha çox E): E s< E < Е А < … və bu alt səviyyələri təşkil edən orbitalların müxtəlif formaları: s-orbital top şəklinə malikdir, səh-orbital dumbbell şəklindədir və s.

Maqnit kvant nömrəsim 1 bərabər orbital maqnit momentinin istiqamətini xarakterizə edir l, xarici maqnit sahəsinə nisbətən kosmosda və aşağıdakı dəyərləri alır: – l,…-1, 0, 1,…l, yəni cəmi (2l + 1) dəyər. Məsələn, əgər l = 2, onda m 1 =-2, -1, 0, 1, 2.

Orbital(alt səviyyənin bir hissəsi) - elektronların (ikidən çox olmayan) müəyyən ilə yerləşdiyi boşluq n, l, m 1. Alt səviyyə ehtiva edir 2l+1 orbital. Məsələn, d– alt səviyyə beş d-orbitaldan ibarətdir. Fərqli nömrələrə malik eyni alt səviyyəli orbitallar m 1, eyni enerjiyə sahibdirlər.

Maqnetik spin nömrəsim s xarici maqnit sahəsinə nisbətən elektronun öz maqnit momentinin istiqamətini səciyyələndirir və iki qiymət alır: +? Və _?.

Atomdakı elektronlar aşağıdakı qaydalara uyğun olaraq səviyyələri, alt səviyyələri və orbitalları tutur.

Pauli qaydası: Bir atomda iki elektronun dörd eyni kvant nömrəsi ola bilməz. Onlar ən azı bir kvant sayında fərqlənməlidirlər.

Pauli qaydasından belə çıxır ki, orbitalda ikidən çox elektron ola bilməz, alt səviyyədə 2(2l + 1)-dən çox elektron ola bilməz, səviyyə daha çox ola bilməz. 2n 2 elektronlar.

Kleçkovski qaydası: elektron alt səviyyələr artan məbləğ sırası ilə doldurulur (n + l), və eyni miqdarda olduqda (n+l)– ədədin artan sırası ilə n.

Kleçkovski qaydasının qrafik forması.

Kleçkovskinin qaydasına görə, alt səviyyələr aşağıdakı ardıcıllıqla doldurulur: 1s, 2s, 2r, 3s, Зр, 4s, 3d, 4р, 5s, 4d, 5р, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s,…

Alt səviyyələrin doldurulması Kleçkovski qaydasına görə baş versə də, elektron düsturda alt səviyyələr səviyyəyə görə ardıcıl olaraq yazılır: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f s.Beləliklə, brom atomunun elektron düsturu aşağıdakı kimi yazılır: Br(35e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 .

Bir sıra atomların elektron konfiqurasiyaları Kleçkovski qaydası ilə proqnozlaşdırılanlardan fərqlənir. Beləliklə, Cr və Cu üçün:

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

Hunda qaydası (Gunda): Müəyyən bir alt səviyyənin orbitallarının doldurulması ümumi spinin maksimum olması üçün həyata keçirilir. Verilmiş alt səviyyənin orbitalları əvvəlcə hər dəfə bir elektronla doldurulur.

Atomların elektron konfiqurasiyaları səviyyələr, alt səviyyələr, orbitallar ilə yazıla bilər. Məsələn, elektron düstur P(15e) yazıla bilər:

a) səviyyələr üzrə)2)8)5;

b) alt səviyyələr üzrə 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3;

c) orbital ilə

Bəzi atom və ionların elektron formullarına nümunələr:

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.

3. Kimyəvi bağ

3.1. Valentlik bağı üsulu

Valentlik bağı metoduna görə, A və B atomları arasında bir əlaqə bir cüt elektronun paylaşılması ilə yaranır.

Kovalent bağ. Donor-akseptor əlaqəsi.

Valentlik atomların kimyəvi bağlar yaratmaq qabiliyyətini xarakterizə edir və atomun yaratdığı kimyəvi bağların sayına bərabərdir. Valentlik bağı metoduna görə, valentlik ortaq elektron cütlərinin sayına bərabərdir və kovalent rabitə vəziyyətində valentlik atomun əsas və ya həyəcanlanmış vəziyyətlərində olan xarici səviyyəsindəki qoşalaşmamış elektronların sayına bərabərdir. .

Atomların valentliyi

Məsələn, karbon və kükürd üçün:

Doyma qabiliyyəti kovalent bağ: atomlar valentliyinə bərabər məhdud sayda bağ əmələ gətirir.

Atom orbitallarının hibridləşməsi– elektronları ekvivalent?-bağlarının yaranmasında iştirak edən atomun müxtəlif alt səviyyələrinin atom orbitallarının (AO) qarışması. Hibrid orbital (H2O) ekvivalentliyi əmələ gələn kimyəvi bağların ekvivalentliyini izah edir. Məsələn, tetravalent karbon atomu vəziyyətində bir var 2s- və üç 2p-elektron. CH 4, CF 4 və s. molekullarda karbonun əmələ gətirdiyi dörd bağın ekvivalentliyini izah etmək üçün atomik s- və üç p- orbitallar dörd ekvivalent hibrid ilə əvəz olunur sp 3-orbitallar:

Fokus Kovalent rabitə, ümumi elektron cütünü meydana gətirən orbitalların maksimum üst-üstə düşməsi istiqamətində əmələ gəlməsidir.

Hibridləşmə növündən asılı olaraq, hibrid orbitallar kosmosda müəyyən bir yerə malikdir:

sp– xətti, orbitalların oxları arasındakı bucaq 180°-dir;

sp 2– üçbucaqlı, orbitalların oxları arasındakı bucaqlar 120°-dir;

sp 3– tetraedral, orbitalların oxları arasındakı bucaqlar 109°-dir;

sp 3 d 1– triqonal-bipiramidal, bucaqlar 90° və 120°;

sp 2 d 1– kvadrat, orbitalların oxları arasındakı bucaqlar 90°-dir;

sp 3 d 2– oktaedral, orbitalların oxları arasındakı bucaqlar 90°-dir.

3.2. Molekulyar orbital nəzəriyyə

Molekulyar orbitallar nəzəriyyəsinə görə, molekul nüvələrdən və elektronlardan ibarətdir. Molekullarda elektronlar molekulyar orbitallarda (MO) yerləşir. Xarici elektronların MO-ları mürəkkəb quruluşa malikdir və molekulu təşkil edən atomların xarici orbitallarının xətti birləşməsi kimi qəbul edilir. Yaranan MO-ların sayı onların formalaşmasında iştirak edən AO-ların sayına bərabərdir. MO-ların enerjiləri onları meydana gətirən AO-ların enerjilərindən daha aşağı (bağlayıcı MO), bərabər (bağlanmayan MO) və ya daha yüksək (antibond MO) ola bilər.

SC-nin qarşılıqlı fəaliyyət şərtləri

1. Oxşar enerjilərə malik olduqda AO qarşılıqlı təsir göstərir.

2. AO-lar üst-üstə düşərsə, qarşılıqlı əlaqədə olurlar.

3. AO uyğun simmetriyaya malik olduqda qarşılıqlı təsir göstərir.

İki atomlu bir molekul AB (və ya hər hansı bir xətti molekul) üçün MO-nun simmetriyası ola bilər:

Əgər verilmiş MO simmetriya oxuna malikdirsə,

Əgər verilmiş MO-nun simmetriya müstəvisi varsa,

Əgər MO iki perpendikulyar simmetriya müstəvisinə malikdirsə.

Bağlayıcı MO-larda elektronların olması sistemi sabitləşdirir, çünki atomların enerjisi ilə müqayisədə molekulun enerjisini azaldır. Molekulun sabitliyi xarakterizə olunur istiqraz sifarişi n, bərabərdir: n = (n işıq – n ölçü)/2, Harada n işıq və n ölçü - bağlayıcı və antibond orbitallarındakı elektronların sayı.

MO-ların elektronlarla doldurulması atomdakı AO-ların doldurulması ilə eyni qaydalara uyğun olaraq baş verir, yəni: Pauli qaydası (MO-da ikidən çox elektron ola bilməz), Hund qaydası (ümumi spin maksimum olmalıdır) və s. .

Birinci dövrün 1s-AO atomlarının (H və He) qarşılıqlı təsiri?-MO və antibondinq?*-MO birləşməsinin əmələ gəlməsinə səbəb olur:

Molekulların elektron formulları, bağ sıraları n, eksperimental bağ enerjiləri E və molekullararası məsafələr R Birinci dövr atomlarından olan iki atomlu molekullar üçün aşağıdakı cədvəldə verilmişdir:

İkinci dövrün digər atomlarında, 2s-AO-dan əlavə, həmçinin 2p x -, 2p y – və 2p z -AO var ki, bunlar qarşılıqlı təsirdə olanda?– və?-MO əmələ gələ bilər. O, F və Ne atomları üçün 2s- və 2p-AO-nun enerjiləri əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir və bir atomun 2s-AO-su ilə digər atomun 2p-AO-su arasındakı qarşılıqlı təsir 2-lər arasındakı qarşılıqlı əlaqəni nəzərə alsaq, laqeyd qala bilər. -2p-AO-nun qarşılıqlı təsirindən ayrı iki atomun AO. O 2, F 2, Ne 2 molekulları üçün MO sxemi aşağıdakı formaya malikdir:

B, C, N atomları üçün 2s- və 2p-AO-nun enerjiləri enerji baxımından yaxındır və bir atomun 2s-AO digər atomun 2p z-AO ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. Buna görə də B 2, C 2 və N 2 molekullarında MO-ların sırası O 2, F 2 və Ne 2 molekullarındakı MO-ların sırasından fərqlənir. Aşağıda B 2, C 2 və N 2 molekulları üçün MO sxemi verilmişdir:

Verilmiş MO sxemlərinə əsasən, məsələn, O 2, O 2 + və O 2 molekullarının elektron düsturlarını yazmaq olar:

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.

O 2 molekulu vəziyyətində, MO nəzəriyyəsi bu molekulun daha böyük gücünü qabaqcadan görməyə imkan verir, çünki n = 2, O 2 + – O 2 – O 2 ? seriyasında bağlama enerjilərində və nüvələrarası məsafələrdə dəyişikliklərin təbiəti, həmçinin yuxarı MO-larında iki qoşalaşmamış elektron olan O 2 molekulunun paramaqnetizmi.

3.3. Bəzi əlaqələr növləri

İon bağı– əks yüklü ionlar arasında elektrostatik əlaqə. İon bağı qütb kovalent bağın ekstremal halı hesab edilə bilər. X atomlarının elektronmənfilik fərqi 1,5-2,0-dan çox olarsa, ion bağı yaranır.

İon bağıdır istiqamətsiz doymayan rabitə NaCl kristalında Na+ ionu bütün Cl ionları tərəfindən cəlb olunur? və qarşılıqlı təsir istiqamətindən və ionların sayından asılı olmayaraq bütün digər Na+ ionları tərəfindən dəf edilir. Bu, ion kristallarının ion molekulları ilə müqayisədə daha böyük sabitliyini müəyyən edir.

Hidrogen bağı– bir molekulun hidrogen atomu ilə digər molekulun elektronmənfi atomu (F, CI, N) arasındakı əlaqə.

Hidrogen bağının mövcudluğu suyun anomal xüsusiyyətlərini izah edir: suyun qaynama nöqtəsi onun kimyəvi analoqlarından xeyli yüksəkdir: t kip (H 2 O) = 100 °C və t kip (H 2 S) = - 61 ° C. H 2 S molekulları arasında hidrogen bağı yaranmır.

4. Kimyəvi proseslərin nümunələri

4.1. Termokimya

Enerji(E)- iş istehsal etmək bacarığı. Mexanik iş (A), məsələn, genişlənmə zamanı qazla həyata keçirilir: A = p?V.

Enerjinin udulması ilə baş verən reaksiyalar: endotermik.

Enerjinin sərbəst buraxılması ilə əlaqəli reaksiyalar: ekzotermik.

Enerji növləri: istilik, işıq, elektrik, kimyəvi, nüvə enerjisi və s.

Enerji növləri: kinetik və potensial.

Kinetik enerji– hərəkət edən bir cismin enerjisi, bu, bir cismin istirahət etmədən əvvəl edə biləcəyi işdir.

İstilik (Q)– kinetik enerjinin bir növü – atomların və molekulların hərəkəti ilə əlaqədardır. Kütləvi bir bədənlə əlaqə qurarkən (m) və istiliyin xüsusi istilik tutumu (c) onun temperaturu artır? t: ?Q = m ilə ?t, harada? t = ?Q/(c t).

Potensial enerji- cismin onun və ya onun tərkib hissələrinin kosmosda mövqeyinin dəyişməsi nəticəsində aldığı enerji. Kimyəvi bağların enerjisi potensial enerjinin bir növüdür.

Termodinamikanın birinci qanunu: enerji bir növdən digərinə keçə bilər, lakin yox ola və ya yarana bilməz.

Daxili enerji (U) – bədəni təşkil edən hissəciklərin kinetik və potensial enerjilərinin cəmi. Reaksiya zamanı udulan istilik reaksiya məhsulları və reagentlərin daxili enerji fərqinə bərabərdir (Q = ?U = U 2 – U 1), sistemin ətraf mühitlə bağlı heç bir iş görməməsi şərti ilə. Reaksiya sabit təzyiqdə baş verərsə, sərbəst buraxılan qazlar xarici təzyiq qüvvələrinə qarşı işləyir və reaksiya zamanı udulan istilik daxili enerjidəki dəyişikliklərin cəminə bərabərdir. ?U və işləyin A = p?V. Sabit təzyiqdə udulan bu istiliyə entalpiyanın dəyişməsi deyilir: ? Н = ?U + p?V, müəyyən edən entalpiya Necə H = U + pV. Maye və bərk maddələrin reaksiyaları həcmdə əhəmiyyətli dəyişikliklər olmadan baş verir (?V = 0), bəs bu reaksiyalar haqqında nə demək olar? N yaxın ?U (?Н = ?U). Həcm dəyişikliyi ilə reaksiyalar üçün bizdə var ?Н > ?U, genişləndirmə davam edirsə və ?N< ?U , sıxılma varsa.

Entalpiyanın dəyişməsi adətən maddənin standart vəziyyətinə aid edilir: yəni müəyyən bir vəziyyətdə olan (bərk, maye və ya qaz halında) təmiz maddə üçün 1 atm = 101,325 Pa təzyiqdə, 298 K temperaturda və 1 mol/l maddələrin konsentrasiyası.

Standart formalaşma entalpiyası?– standart şəraitdə onu təşkil edən sadə maddələrdən 1 mol maddənin əmələ gəlməsi zamanı ayrılan və ya udulan istilik. Beləliklə, məsələn, ?N arr.(NaCl) = -411 kJ/mol. Bu o deməkdir ki, Na(s) + ?Cl2(g) = NaCl(s) reaksiyasında 1 mol NaCl əmələ gələndə 411 kJ enerji ayrılır.

Reaksiyanın standart entalpiyası?H– kimyəvi reaksiya zamanı entalpiyanın dəyişməsi, düsturla müəyyən edilir: ?N = ?N arr.(məhsullar) - ?N arr.(reagentlər).

Beləliklə, reaksiya üçün NH 3 (g) + HCl (g) = NH 4 Cl (tv), H o 6 p (NH 3) = -46 kJ/mol, H o 6 p (HCl) = -92 kJ /mol və?H o 6 p (NH 4 Cl) = -315 kJ/mol bizdə:

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

Əgər? N< 0 olarsa, reaksiya ekzotermik olur. Əgər? N> 0 olarsa, reaksiya endotermik olur.

Qanun Hess: Reaksiyanın standart entalpiyası reaktivlərin və məhsulların standart entalpiyalarından asılıdır və reaksiyanın yolundan asılı deyil.

Spontan proseslər yalnız ekzotermik ola bilməz, yəni enerjinin azalması ilə proseslər (?N< 0), həm də endotermik proseslər ola bilər, yəni artan enerji ilə proseslər (?N> 0). Bütün bu proseslərdə sistemin “pozulması” artır.

EntropiyaS – sistemin pozulma dərəcəsini xarakterizə edən fiziki kəmiyyət. S – standart entropiya, ?S – standart entropiyada dəyişiklik. Əgər?S > 0 olarsa, AS olarsa pozğunluq artır< 0, то беспорядок системы уменьшается. Для процессов в которых растет число частиц, ?S >0. Hissəciklərin sayının azaldığı proseslər üçün ?S< 0. Например, энтропия меняется в ходе реакций:

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

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

Proseslər enerjinin sərbəst buraxılması ilə kortəbii olaraq baş verir, yəni. N< 0 və artan entropiya ilə, yəni hansı üçün?S > 0. Hər iki amili nəzərə almaq üçün ifadəyə gətirib çıxarır Gibbs enerjisi: G = H – TS yoxsa? G = ?H – T?S. Gibbs enerjisinin azaldığı reaksiyalar, yəni ?G< 0, могут идти самопроизвольно. Реакции, в ходе которых энергия Гиббса увеличивается, т. е. ?G >0, kortəbii getməyin. Şərt?G = 0 o deməkdir ki, məhsullar və reaktivlər arasında tarazlıq yaranıb.

Aşağı temperaturda, dəyəri olduqda T sıfıra yaxındır, çünki yalnız ekzotermik reaksiyalar baş verir T?S– kiçik və?G = ? N< 0. Yüksək temperaturda qiymətlər T?S böyük, və ölçüsü laqeyd? N, bizdə var?G = – T?S, yəni artan entropiya ilə proseslər özbaşına baş verəcək, bunun üçün?S > 0, a?G< 0. При этом чем больше по абсолютной величине значение?G, тем более полно проходит данный процесс.

Müəyyən bir reaksiya üçün AG dəyəri düsturla müəyyən edilə bilər:

G = ?С arr (məhsullar) – ?G o b p (reagentlər).

Bu halda ?G o br qiymətləri, eləcə də? N arr. və?S o br çoxlu sayda maddələr üçün xüsusi cədvəllərdə verilmişdir.

4.2. Kimyəvi kinetika

Kimyəvi reaksiya sürəti(v) vahid vaxtda reaktivlərin molar konsentrasiyasının dəyişməsi ilə müəyyən edilir:

Harada v– reaksiya sürəti, s – reagentin molar konsentrasiyası, t- vaxt.

Kimyəvi reaksiyanın sürəti reaktivlərin təbiətindən və reaksiya şəraitindən (temperatur, konsentrasiya, katalizatorun olması və s.) asılıdır.

Konsentrasiyanın təsiri. IN Sadə reaksiyalar zamanı reaksiya sürəti reaksiya verən maddələrin konsentrasiyalarının məhsulu ilə mütənasibdir, onların stexiometrik əmsallarına bərabərdir.

Reaksiya üçün

burada 1 və 2 müvafiq olaraq irəli və əks reaksiyaların istiqamətləridir:

v 1 = k 1? [A] m? [B]n və

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

Harada v- reaksiya sürəti, k– sürət sabiti, [A] – A maddəsinin molyar konsentrasiyası.

Reaksiyanın molekulyarlığı– elementar reaksiyada iştirak edən molekulların sayı. Sadə reaksiyalar üçün, məsələn: mA + nB> рс + qD, molekulyarlıq əmsalların cəminə bərabərdir (m + n). Reaksiyalar tək molekullu, iki molekullu və nadir hallarda üç molekullu ola bilər. Daha yüksək molekulyar çəkidə reaksiyalar baş vermir.

Reaksiya sırası kimyəvi reaksiyanın sürətinin eksperimental ifadəsində konsentrasiya dərəcələrinin eksponentlərinin cəminə bərabərdir. Beləliklə, kompleks reaksiya üçün

mA + nB > рС + qD reaksiya sürətinin eksperimental ifadəsidir

v 1 = k 1 ? [A] ? ? [IN] ? və reaksiya sırası (? + ?). Eyni zamanda? Bəs? eksperimental olaraq tapılır və üst-üstə düşməyə bilər m Və n müvafiq olaraq mürəkkəb reaksiyanın tənliyi bir neçə sadə reaksiyanın nəticəsi olduğundan.

Temperaturun təsiri. Reaksiya sürəti təsirli molekulyar toqquşmaların sayından asılıdır. Temperaturun artması aktiv molekulların sayını artırır və reaksiyanın baş verməsi üçün onlara lazımi enerji verir. aktivləşdirmə enerjisi E hərəkət edir və kimyəvi reaksiyanın sürətini artırır.

Vant Hoff qaydası. Temperatur 10° yüksəldikdə reaksiya sürəti 2-4 dəfə artır. Riyazi olaraq bu belə yazılır:

v 2 = v 1? ?(t 2 – t 1)/10

burada v 1 və v 2 ilkin (t 1) və son (t 2) temperaturlarda reaksiya sürətləridir, ? – temperaturun 10° artması ilə reaksiya sürətinin neçə dəfə artdığını göstərən reaksiya sürətinin temperatur əmsalı.

Daha dəqiq desək, reaksiya sürətinin temperaturdan asılılığı ifadə edilir Arrhenius tənliyi:

k = A? e - E/(RT)

Harada k- sürət sabiti, A– temperaturdan asılı olmayan sabit, e = 2.71828, E- aktivləşdirmə enerjisi, R= 8,314 J/(K? mol) – qaz sabiti; T– temperatur (K). Görünür ki, sürət sabiti temperaturun artması və aktivləşmə enerjisinin azalması ilə artır.

4.3. Kimyəvi tarazlıq

Sistem tarazlıqdadır, əgər onun vəziyyəti zamanla dəyişməzsə. İrəli və əks reaksiyaların sürətlərinin bərabərliyi sistemin tarazlığını saxlamaq üçün şərtdir.

Geri dönən reaksiyaya misal olaraq reaksiya göstərmək olar

N 2 + 3H 2 - 2NH 3.

Kütləvi hərəkət qanunu: reaksiya məhsullarının konsentrasiyalarının məhsulunun başlanğıc maddələrin konsentrasiyalarının məhsuluna nisbəti (bütün konsentrasiyalar onların stoxiometrik əmsallarına bərabər güclərlə göstərilir) sabit adlanır. tarazlıq sabiti.

Tarazlıq sabiti irəli reaksiyanın gedişatının ölçüsüdür.

K = O – birbaşa reaksiya baş vermir;

K =? – birbaşa reaksiya başa çatır;

K > 1 – balans sağa sürüşdürülmüşdür;

TO< 1 – balans sola sürüşdürülür.

Reaksiya tarazlığı sabiti TO eyni reaksiya üçün standart Gibbs enerjisi?G dəyişməsinin böyüklüyü ilə bağlıdır:

G= – RT ln K, və ya?G = -2.3RT lg K, və ya K= 10 -0,435?G/RT

Əgər K > 1, sonra lg K> 0 və?G< 0, т. е. если равновесие сдвинуто вправо, то реакция – переход от исходного состояния к равновесному – идет самопроизвольно.

Əgər TO< 1, sonra lg K < 0 и?G >0, yəni tarazlıq sola sürüşürsə, reaksiya kortəbii olaraq sağa getmir.

Tarazlığın dəyişmə qanunu:Əgər tarazlıqda olan sistemə xarici təsir edilirsə, sistemdə xarici təsirə qarşı təsir göstərən proses yaranır.

5. Redoks reaksiyaları

Redoks reaksiyaları– elementlərin oksidləşmə dərəcələrinin dəyişməsi ilə baş verən reaksiyalar.

Oksidləşmə- elektron donorluq prosesi.

Bərpa– elektronların əlavə edilməsi prosesi.

Oksidləşdirici– elektronları qəbul edən atom, molekul və ya ion.

Azaldıcı agent– elektron verən atom, molekul və ya ion.

Oksidləşdirici maddələr, elektronları qəbul edərək, azaldılmış bir forma keçir:

F 2 [təqribən. ] + 2e > 2F? [bərpa edildi].

Elektronlardan imtina edən reduktiv maddələr oksidləşmiş formaya keçir:

Na 0 [bərpa ] – 1e > Na + [təqribən].

Oksidləşmiş və reduksiya edilmiş formalar arasındakı tarazlıq ilə xarakterizə olunur Nernst tənlikləri redoks potensialı üçün:

Harada E 0– redoks potensialının standart qiyməti; n– ötürülən elektronların sayı; [bərpa edildi ] və [təqribən. ] müvafiq olaraq reduksiya edilmiş və oksidləşmiş formada birləşmənin molar konsentrasiyalarıdır.

Standart elektrod potensiallarının dəyərləri E 0 cədvəllərdə verilmişdir və birləşmələrin oksidləşdirici və reduksiya xüsusiyyətlərini xarakterizə edir: qiymət nə qədər müsbətdir E 0, oksidləşdirici xüsusiyyətlər nə qədər güclüdürsə, dəyəri də bir o qədər mənfi olur E 0, bərpaedici xüsusiyyətləri daha güclüdür.

Məsələn, F 2 + 2e - 2F üçün? E 0 = 2,87 volt, Na + + 1e üçün isə - Na 0 E 0 =-2.71 volt (proses həmişə reduksiya reaksiyaları üçün qeyd olunur).

Redoks reaksiyası oksidləşmə və reduksiya olmaqla iki yarım reaksiyanın birləşməsidir və elektromotor qüvvəsi (EMF) ilə xarakterizə olunur? E 0:?E 0= ?E 0 tamam – ?E 0 bərpa edin, Harada E 0 tamam Bəs? E 0 bərpa edin– bu reaksiya üçün oksidləşdirici maddənin və reduksiyaedicinin standart potensialları.

E.m.f. reaksiyalar? E 0 Gibbsin sərbəst enerjisi?G-nin dəyişməsi və reaksiyanın tarazlıq sabiti ilə bağlıdır KİMƏ:

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

E.m.f. qeyri-standart konsentrasiyalarda reaksiyalar? E bərabərdir: ? E =?E 0 – (RT/nF) ? Ig K yoxsa? E =?E 0 -(0,059/n)lg K.

Tarazlıq vəziyyətində?G = 0 və?E = 0, haradan gəlir? E =(0,059/n)lg K Və K = 10 n?E/0,059 .

Reaksiyanın kortəbii getməsi üçün aşağıdakı əlaqələr təmin edilməlidir: ?G< 0 или K >> 1, şərt hansına uyğundur? E 0> 0. Buna görə də verilmiş redoks reaksiyasının mümkünlüyünü müəyyən etmək üçün qiyməti hesablamaq lazımdır? E 0.Əgər? E 0 > 0, reaksiya davam edir. Əgər? E 0< 0, cavab yoxdur.

Kimyəvi cərəyan mənbələri

Galvanik hüceyrələr– kimyəvi reaksiyanın enerjisini elektrik enerjisinə çevirən qurğular.

Danielin qalvanik hüceyrəsi müvafiq olaraq ZnSO 4 və CuSO 4 məhlullarına batırılmış sink və mis elektrodlardan ibarətdir. Elektrolit məhlulları məsaməli arakəsmə vasitəsilə əlaqə qurur. Bu zaman sink elektrodunda oksidləşmə baş verir: Zn > Zn 2+ + 2e, reduksiya isə mis elektrodda baş verir: Cu 2+ + 2e > Cu. Ümumiyyətlə, reaksiya gedir: Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu.

Anod– oksidləşmənin baş verdiyi elektrod. katod– azalmanın baş verdiyi elektrod. Qalvanik elementlərdə anod mənfi, katod isə müsbət yüklüdür. Element diaqramlarında metal və harç şaquli xəttlə, iki havan isə ikiqat şaquli xəttlə ayrılır.

Deməli, Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu reaksiyası üçün qalvanik elementin sxemi yazılır: (-)Zn | ZnSO 4 || CuSO 4 | Cu(+).

Reaksiyanın elektromotor qüvvəsi (EMF)? E 0 = E 0 ok – E 0 bərpa edin= E 0(Cu 2+ /Cu) – E 0(Zn 2+ /Zn) = 0,34 – (-0,76) = 1,10 V. İtkilərə görə elementin yaratdığı gərginlik bir qədər az olacaq? E 0.Əgər məhlulların konsentrasiyaları standart konsentrasiyalardan fərqlidirsə, 1 mol/l-ə bərabərdirsə, onda E 0 tamam Və E 0 bərpa edin Nernst tənliyi ilə hesablanır və sonra emf hesablanır. müvafiq qalvanik hüceyrə.

Quru element sink gövdəsindən, nişasta və ya unlu NH 4 Cl pastasından, MnO 2-nin qrafitlə qarışığından və qrafit elektroddan ibarətdir. Onun işləməsi zamanı aşağıdakı reaksiya baş verir: Zn + 2NH 4 Cl + 2MnO 2 = Cl + 2MnOOH.

Element diaqramı: (-)Zn | NH4Cl | MnO 2 , C(+). E.m.f. element - 1,5 V.

Batareyalar. Qurğuşun batareyası 30% sulfat turşusu məhluluna batırılmış və həll olunmayan PbSO 4 təbəqəsi ilə örtülmüş iki qurğuşun lövhəsindən ibarətdir. Batareyanı doldurarkən elektrodlarda aşağıdakı proseslər baş verir:

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

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

Batareya boşaldıqda elektrodlarda aşağıdakı proseslər baş verir:

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

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

Ümumi reaksiya aşağıdakı kimi yazıla bilər:

Batareyanın işləməsi üçün akkumulyatorun müntəzəm doldurulması və sulfat turşusunun konsentrasiyasının monitorinqi tələb olunur ki, bu da batareyanın işləməsi zamanı bir qədər azala bilər.

6. Həll yolları

6.1. Məhlulların konsentrasiyası

Məhluldakı maddənin kütlə payı w məhlulun kütləsinin məhlulun kütləsinə nisbətinə bərabərdir: w = m su / m məhlul və ya w = m in-va /(V ? ?), çünki m həll = V p-pa ? ?r-ra.

Molar konsentrasiyası ilə məhlulun mol sayının məhlulun həcminə nisbətinə bərabərdir: c = n(mol)/ V(l) və ya c = m/(M? V( l )).

Ekvivalentlərin molar konsentrasiyası (normal və ya ekvivalent konsentrasiya) e həll olunmuş maddənin ekvivalentlərinin sayının məhlulun həcminə nisbətinə bərabərdir: e = n ilə(mol ekv.)/ V(l) və ya e = m/(M e? V(l)) ilə.

6.2. Elektrolitik dissosiasiya

Elektrolitik dissosiasiya– qütb həlledici molekulların təsiri altında elektrolitin kationlara və anionlara parçalanması.

Dissosiasiya dərəcəsi?– dissosiasiya olunmuş molekulların konsentrasiyasının (diss ilə) həll olunmuş molekulların ümumi konsentrasiyasına nisbəti (həcmlə): ? = diss ilə / ob ilə.

Elektrolitlər bölünə bilər güclü(? ~ 1) və zəif.

Güclü elektrolitlər(onlar üçün? ~ 1) – suda həll olunan duzlar və əsaslar, həmçinin bəzi turşular: HNO 3, HCl, H 2 SO 4, HI, HBr, HClO 4 və s.

Zəif elektrolitlər(onlar üçün?<< 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.

İon reaksiya tənlikləri. IN Reaksiyaların ion tənliklərində güclü elektrolitlər ion şəklində, zəif elektrolitlər, zəif həll olunan maddələr və qazlar isə molekullar şəklində yazılır. Məsələn:

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 ^

İonlar arasındakı reaksiyalar daha az ion istehsal edən bir maddənin əmələ gəlməsinə, yəni daha zəif elektrolitə və ya daha az həll olunan maddəyə doğru gedin.

6.3. Zəif elektrolitlərin dissosiasiyası

Kütləvi təsir qanununu zəif elektrolitin, məsələn, sirkə turşusunun məhlulunda ionlar və molekullar arasındakı tarazlığa tətbiq edək:

CH 3 COOH - CH 3 COO? +H+

Dissosiasiya reaksiyaları üçün tarazlıq sabitləri deyilir dissosiasiya sabitləri. Dissosiasiya sabitləri zəif elektrolitlərin dissosiasiyasını xarakterizə edir: sabit nə qədər azdırsa, zəif elektrolit bir o qədər az dissosiasiya edir, bir o qədər zəifdir.

Çox əsaslı turşular mərhələli şəkildə dissosiasiya olunur:

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

Ümumi dissosiasiya reaksiyasının tarazlıq sabiti ayrı-ayrı dissosiasiya mərhələlərinin sabitlərinin hasilinə bərabərdir:

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

Ostvaldın seyreltmə qanunu: zəif elektrolitin (a) dissosiasiya dərəcəsi onun konsentrasiyasının azalması ilə, yəni seyreltmə ilə artır:

Adi bir ionun zəif elektrolitin dissosiasiyasına təsiri:ümumi ionun əlavə edilməsi zəif elektrolitin dissosiasiyasını azaldır. Beləliklə, zəif elektrolitin məhluluna CH 3 COOH əlavə edərkən

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

CH 3 COOH üçün ümumi bir ion olan güclü elektrolit, yəni asetat ionu, məsələn, CH 3 COONa

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

asetat ionunun konsentrasiyası artır və CH 3 COOH dissosiasiya tarazlığı sola sürüşür, yəni turşunun dissosiasiyası azalır.

6.4. Güclü elektrolitlərin dissosiasiyası

İon fəaliyyəti A – xassələrində özünü göstərən ion konsentrasiyası.

Fəaliyyət faktoruf– ion aktivlik nisbəti A konsentrasiya üçün: f= a/c və ya A = fc.

Əgər f = 1 olarsa, ionlar sərbəstdir və bir-biri ilə qarşılıqlı təsir göstərmir. Bu, çox seyreltilmiş məhlullarda, zəif elektrolitlərin məhlullarında və s.

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

Aktivlik əmsalı I məhlulun ion gücündən asılıdır: ion gücü nə qədər yüksəkdirsə, aktivlik əmsalı bir o qədər aşağı olur.

Məhlulun ion gücü I ittihamlardan asılıdır z və ionlardan konsentrasiyalar:

I = 0,52?s z 2.

Aktivlik əmsalı ionun yükündən asılıdır: ionun yükü nə qədər çox olarsa, aktivlik əmsalı bir o qədər aşağı olar. Riyazi olaraq fəaliyyət əmsalının asılılığı f ion gücünə görə I və ion yükü z Debye-Hückel düsturu ilə yazılmışdır:

İon aktivlik əmsalları aşağıdakı cədvəldən istifadə etməklə müəyyən edilə bilər:

6.5 Suyun ion məhsulu. pH dəyəri

Zəif elektrolit olan su H+ və OH ionlarını əmələ gətirir. Bu ionlar nəmləndirilir, yəni bir neçə su molekulu ilə birləşir, lakin sadəlik üçün onlar hidratlanmamış formada yazılır.

H 2 O - H + + OH?.

Kütləvi hərəkət qanununa əsasən, bu tarazlıq üçün:

Su molekullarının konsentrasiyası [H 2 O], yəni 1 litr suda molların sayı sabit hesab edilə bilər və [H 2 O] = 1000 q/l-ə bərabərdir: 18 q/mol = 55,6 mol/l. Buradan:

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

Suyun ion məhsulu– konsentrasiyaların hasili [H + ] və – sabit temperaturda sabit qiymətdir və 22°C-də 10 -14-ə bərabərdir.

Suyun ion məhsulu temperaturun artması ilə artır.

pH dəyəri– hidrogen ionlarının konsentrasiyasının mənfi loqarifmi: pH = – log. Eynilə: pOH = – log.

Suyun ion məhsulunun loqarifmini götürsək: pH + pHOH = 14.

PH dəyəri mühitin reaksiyasını xarakterizə edir.

Əgər pH = 7 olarsa, [H + ] = neytral mühitdir.

Əgər pH< 7, то [Н + ] >- turşu mühit.

Əgər pH > 7, onda [H +]< – щелочная среда.

6.6. Bufer həlləri

Tampon məhlulları hidrogen ionlarının müəyyən konsentrasiyasına malik olan məhlullardır. Bu məhlulların pH-ı seyreltildikdə dəyişmir, az miqdarda turşular və qələvilər əlavə edildikdə isə az dəyişir.

I. Zəif turşunun məhlulu HA, konsentrasiyası – turşudan və onun duzunun güclü BA əsaslı duzu, konsentrasiyası – duzdan. Məsələn, asetat tamponu sirkə turşusu və natrium asetatın məhluludur: CH 3 COOH + CHgCOONa.

pH = pK acidic + log(duz/s turş).

II. Zəif əsaslı BOH məhlulu, konsentrasiyası - əsasdan və onun duzu güclü BA turşusu ilə, konsentrasiyası - duzdan. Məsələn, ammonyak tamponu ammonium hidroksid və ammonium xlorid NH 4 OH + NH 4 Cl məhluludur.

pH = 14 – рК əsas – log(duzlu/əsaslı).

6.7. Duzların hidrolizi

Duzların hidrolizi– zəif elektrolit əmələ gətirmək üçün duz ionlarının su ilə qarşılıqlı təsiri.

Hidroliz reaksiya tənliklərinin nümunələri.

I. Duz güclü əsas və zəif turşudan əmələ gəlir:

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, qələvi mühit.

İkinci mərhələdə hidroliz praktiki olaraq baş vermir.

II. Duz zəif əsas və güclü turşudan əmələ gəlir:

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.

İkinci mərhələdə hidroliz daha az baş verir, üçüncü mərhələdə isə praktiki olaraq hidroliz olmur.

III. Duz güclü əsas və güclü turşudan əmələ gəlir:

K + + NO 3? + H 2 O ? hidroliz yoxdur, pH? 7.

IV. Duz zəif əsas və zəif turşudan əmələ gəlir:

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.

Bəzi hallarda duz çox zəif əsaslar və turşulardan əmələ gəldikdə tam hidroliz baş verir. Belə duzlar üçün həlledicilik cədvəlində "su ilə parçalanır" simvolu göstərilir:

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

Mübadilə reaksiyalarında tam hidroliz ehtimalı nəzərə alınmalıdır:

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

Hidroliz dərəcəsih – hidrolizə uğramış molekulların konsentrasiyasının həll olunmuş molekulların ümumi konsentrasiyasına nisbəti.

Güclü əsas və zəif turşudan əmələ gələn duzlar üçün:

= chрOH = – log, рН = 14 – рOH.

İfadədən belə çıxır ki, hidroliz dərəcəsi h(yəni hidroliz) artır:

a) temperaturun artması ilə, K(H 2 O) artdıqca;

b) duz əmələ gətirən turşunun dissosiasiyasının azalması ilə: turşu nə qədər zəif olarsa, hidroliz bir o qədər çox olar;

c) seyreltmə ilə: c nə qədər kiçik olsa, hidroliz bir o qədər çox olar.

Zəif əsas və güclü turşudan əmələ gələn duzlar üçün

[H + ] = ch pH = – log.

Zəif əsas və zəif turşudan əmələ gələn duzlar üçün

6.8. Turşuların və əsasların protolitik nəzəriyyəsi

Protoliz- proton ötürmə prosesi.

Protolitlər- proton verən və qəbul edən turşular və əsaslar.

Turşu- proton verə bilən molekul və ya ion. Hər bir turşunun müvafiq konjugat bazası var. Turşuların gücü turşu sabiti ilə xarakterizə olunur 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

Baza- protonu qəbul edə bilən molekul və ya ion. Hər bir baza müvafiq birləşmiş turşuya malikdir. Bazaların gücü əsas sabiti ilə xarakterizə olunur K 0.

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

K 0 = 1,8 ?10 -5

Amfolitlər– proton buraxıb əldə edə bilən protolitlər.

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

HCO3? - turşu.

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

HCO3? - təməl.

Su üçün: H 2 O+ H 2 O - H 3 O + + OH?

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

Sabitlər K k Və K 0 konjugat turşuları və əsasları üçün bağlıdır.

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

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

7. Həlletmə sabiti. Həlledicilik

Məhlul və çöküntüdən ibarət sistemdə iki proses baş verir - çöküntünün həlli və çökmə. Bu iki prosesin nisbətlərinin bərabərliyi tarazlığın şərtidir.

Doymuş həll– çöküntü ilə tarazlıqda olan məhlul.

Çöküntü və məhlul arasındakı tarazlığa tətbiq edilən kütlə hərəkəti qanunu verir:

Çünki = const,

TO = Ks(AgCl) = .

Ümumiyyətlə, bizdə:

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

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

Həlletmə sabitiK s(və ya həlledicilik məhsulu PR) - bir az həll olunan elektrolitin doymuş məhlulunda ion konsentrasiyalarının məhsulu - sabit dəyərdir və yalnız temperaturdan asılıdır.

Az həll olunan maddənin həll olması s litr başına mol ilə ifadə edilə bilər. Ölçüdən asılı olaraq s maddələr zəif həll olunanlara bölünə bilər – s< 10 -4 моль/л, среднерастворимые – 10 -4 моль/л? s? 10 -2 mol/l və yüksək həll olur s>10 -2 mol/l.

Birləşmələrin həllolma qabiliyyəti onların həll olunma məhsulu ilə bağlıdır.

Çöküntünün çökməsi və əriməsi üçün şərait

AgCl halda: AgCl - Ag + + Cl?

K s= :

a) çöküntü ilə məhlul arasında tarazlıq şərti: = Ks.

b) çökmə şərti: > Ks;çökmə zamanı ion konsentrasiyası tarazlıq yaranana qədər azalır;

c) çöküntünün həll edilməsi və ya doymuş məhlulun olması şərti:< Ks;Çöküntü həll olunduqca ion konsentrasiyası tarazlıq yaranana qədər artır.

8. Koordinasiya birləşmələri

Koordinasiya (kompleks) birləşmələr donor-akseptor bağı olan birləşmələrdir.

K 3 üçün:

xarici sferanın ionları - 3K +,

daxili sfera ionu - 3-,

kompleksləşdirici agent - Fe 3+,

liqandlar – 6CN?, dişləri – 1,

koordinasiya nömrəsi - 6.

Kompleksləşdirici maddələrə misal olaraq: Ag +, Cu 2+, Hg 2+, Zn 2+, Ni 2+, Fe 3+, Pt 4+ və s.

Liqandların nümunələri: qütb molekulları H 2 O, NH 3, CO və anionlar CN?, Cl?, OH? və s.

Koordinasiya nömrələri: adətən 4 və ya 6, daha az tez-tez 2, 3 və s.

Nomenklatura.Əvvəlcə anion (nominativ halda), sonra kation (genitiv halda) adlandırılır. Bəzi liqandların adları: NH 3 - ammin, H 2 O - aquo, CN? – siyano, Cl? - xloro, oh? - hidrokso. Koordinasiya ədədlərinin adları: 2 – di, 3 – üç, 4 – tetra, 5 – penta, 6 – heksa. Kompleksləşdirici maddənin oksidləşmə vəziyyəti göstərilir:

Cl—diamminegümüş (I) xlorid;

SO 4 – tetrammin mis(II) sulfat;

K 3 - kalium heksasiyanoferrat (III).

Kimyəviəlaqə.

Valentlik əlaqə nəzəriyyəsi mərkəzi atomun orbitallarının hibridləşməsini nəzərdə tutur. Yaranan hibrid orbitalların yeri komplekslərin həndəsəsini müəyyən edir.

Diamaqnit kompleks ionu Fe(CN) 6 4-.

Sianid ionu - donor

Dəmir ionu Fe 2+ – qəbuledici – formuluna malikdir 3d 6 4s 0 4p 0. Kompleksin diamaqnit təbiətini (bütün elektronlar qoşalaşmışdır) və koordinasiya nömrəsini (6 sərbəst orbital lazımdır) nəzərə alaraq, d 2 sp 3-hibridləşmə:

Kompleks diamaqnit, aşağı spinli, intraorbital, sabit (xarici elektronlar istifadə edilmir), oktaedral ( d 2 sp 3-hibridləşmə).

Paramaqnit kompleks ionu FeF 6 3-.

Flüor ionu donordur.

Dəmir ionu Fe 3+ – qəbuledici – formuluna malikdir 3d 5 4s 0 4p 0 . Kompleksin paramaqnetizmini (elektronlar birləşir) və koordinasiya nömrəsini (6 sərbəst orbital lazımdır) nəzərə alaraq, sp 3 d 2-hibridləşmə:

Kompleks paramaqnit, yüksək spinli, xarici-orbital, qeyri-sabit (xarici 4d orbitallardan istifadə olunur), oktaedral ( sp 3 d 2-hibridləşmə).

Koordinasiya birləşmələrinin dissosiasiyası.

Məhluldakı koordinasiya birləşmələri daxili və xarici sferaların ionlarına tamamilə dissosiasiya olunur.

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

Daxili sferanın ionları, yəni mürəkkəb ionlar, metal ionlarına və zəif elektrolitlər kimi liqandlara mərhələlərlə parçalanır.

Harada K 1 , TO 2 , TO 1 _ 2 qeyri-sabitlik sabitləri adlanır və komplekslərin dissosiasiyasını xarakterizə edin: qeyri-sabitlik sabiti nə qədər aşağı olarsa, kompleks dissosiasiya nə qədər az olarsa, bir o qədər sabitdir.