Тема 1 Атомно – молекулярне вчення

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

 

Івано-Франківський національний технічний

Університет нафти і газу

 

Кафедра хімії

 

 

Г.А. Романко, П.Д. Романко,

Л.Я. Побережний

 

ХІМІЯ

НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК

(приклади і розв’язки)

Для студентів нехімічних інженерних спеціальностей

 

Івано-Франківськ

 

Івано – Франківський національний технічний

Університет нафти і газу

 

Г.А. Романко, П.Д. Романко,

Л.Я. Побережний

 

 

ХІМІЯ

(приклади і розв’язки)

НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК

 

 

МВ 02070855- -2005

 

Романко Г.А., Романко П.Д., Побережний Л.Я. Хімія: Навчальний посібник. - Івано-Франківськ: Факел, 2005.- 289 с.

Посібник складений з 13 тем у відповідності з навчальним планом та програмою для студентів нехімічних інженерних спеціальностей.

Завдання і тести, приклади розв’язків та відповіді на них, узагальнюючі схеми і таблиці сприятимуть творчому усвідомленню матеріалу та формування відповідної системи хімічних знань.

У посібнику використані терміни й поняття, що відповідають найновішим поглядам і вимогам в галузі хімічних знань, вдало підібрано ілюстративний матеріал, текст викладено у доступній і зрозумілій формі.

Посібник рекомендовано для самостійної роботи.

 

 

Рецензент: канд. техн. наук, доц. кафедри хімії ІФНТУНГ, Челядин Л. І.

 

Дане видання власність ІФНТУНГ.

Забороняється тиражувати та розповсюджувати.

 

МВ 02070855- -2005

 

Романко Г.А., Романко П.Д., Побережний Л.Я. Хімія: Навчальний посібник. - Івано-Франківськ: Факел, 2005.- 289 с.

Посібник складений з 13 тем у відповідності з навчальним планом та програмою для студентів нехімічних інженерних спеціальностей.

Завдання і тести, приклади розв’язків та відповіді на них, узагальнюючі схеми і таблиці сприятимуть творчому усвідомленню матеріалу та формування відповідної системи хімічних знань.

У посібнику використані терміни й поняття, що відповідають найновішим поглядам і вимогам в галузі хімічних знань, вдало підібрано ілюстративний матеріал, текст викладено у доступній і зрозумілій формі.

 

Рецензент: канд. хім. наук, доц. кафедри хімії

ІФНТУНГ, Челядин Л. І.

 

Голова навчально-методичного

об’єднання спеціальності „Технологія

машинобудування” Ю.Д. Петрина

 

Завідувач кафедри хімії П.Д. Романко

 

Член експертно-рецензійної

комісії інституту фундаментальних

дисциплін П.Д. Романко

Нормоконтролер О. Гургула

Коректор Н. Будуйкевич

 

 

Дане видання - власність ІФНТУНГ.

Забороняється тиражувати та розповсюджувати.

ЗМІСТ

 

Тема 1	Атомно – молекулярне вчення
Тема 2	Будова ядер і електронних оболонок атомів хімічних елементів
Тема 3	Періодичний закон і періодична система Д.І. Менделеєва
Тема 4	Класи неорганічних сполук
Тема 5	Хімічний зв’язок і будова молекули. Ступінь окиснення
Тема 6	Комплексні сполуки
Тема 7	Окисно-відновні реакції
Тема 8	Швидкість хімічних реакцій. Хімічна рівновага
Тема 9	Енергетика хімічних реакцій
Тема 10	Розчини. Розчинність. Електролітична дисоціація. Концентрація розчинів
Тема 11	Гідроліз солей
Тема 12	Загальні відомості про метали. Метали і їх сплави
Тема 13	Основні положення електрохімії
Перелік рекомендованих джерел
Додатки
Додаток А
Додаток Б
Додаток В
Додаток Г
Додаток Д
Додаток Ж

 

Тема 1 АТОМНО – МОЛЕКУЛЯРНЕ ВЧЕННЯ

Приклад 1. Сформулювати основні положення атомно– молекулярного вчення (див. додаток А - Ж).

Відповідь:

Сучасним уявленням найбільше відповідають такі положення:

1. Речовини мають дискретну будову. Вони складаються з молекул, атомів, електронів, йонів, тощо (структурних елементів речовини).
2. Частки речовин (молекул, атоми та йони) безладно, неперервно рухаються.
3. Між складовими частками речовини (молекулами, атомами та йонами) діють сили взаємного притягання та відштовхування.
4. Молекули складаються із атомів, а ті в свою чергу мають свою складну будову.
5. Між складовими частками речовини є певні відстані.
6. Молекули зберігаються під час фізичних процесів і руйнуються під час хімічних.
7. Атоми зберігаються під час хімічних реакцій – при цьому відбувається їх перегрупування, що призводить до утворення нових речовин.
8. Різноманітність речовин обумовлене різними сполученнями атомів, внаслідок чого можуть виникати речовини молекулярної (утворені молекулами) і немолекулярної будови (утворені атомами та йонами).

 

Приклад 2. Дайте визначення основним поняттям атомно – молекулярного вчення „молекула”, „атом”, „хімічний елемент”, „проста та складна речовина”, „алотропія”.

Відповідь:

Молекула – це здатна до самостійного існування найменша частка речовини, що зберігає хімічні властивості цієї речовини.

Назва поняття походить від латинського moles – маса.

Як реальні частки, молекули мають розміри та масу. Розміри молекул становлять 10^-10 – 10^{-7 м. У воді масою 18 г міститься 6,02 ∙ 1023} молекул, а маса однієї молекули води дорівнює 2,99 ∙ 10^{-26 кг.}

Кількісною характеристикою молекули є відносна молекулярна маса.

Атом – це хімічно неподільна електронейтральна частка речовини, що складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів.

Назва поняття походить від грецького atomos – неподільний.

Атоми – реально існуючі матеріальні об’єкти, що характеризуються певними масою, розмірами, складом, зарядом ядра, будовою електронної оболонки тощо.

Так, маса атома водню дорівнює 1,67 ∙ 10^{-27 кг, дубнію 4,32 ∙ 10-25 кг. Радіуси атомів становлять близько 10-10 м.}

Кількісними характеристиками атома є заряд ядра (протонне число) та відносна атомна маса. Ці величини вказані в періодичній системі хімічних елементів.

Атоми позначаються хімічними знаками (символами).

Хімічний елемент – це вид атомів з однаковим зарядом ядра (протонним числом).

Поняття „хімічний елемент” не слід ототожнювати з поняттям „речовина”. Він є складовою частиною речовин. Прості і складні речовини – це форми існування хімічних елементів. Носієм властивостей хімічного елемента є атом.

Основною кількісною характеристикою елемента є заряд ядра його атомів, що збігається з порядковим номером елемента в періодичній системі. Немає різних хімічних елементів, які мали б однаковий заряд ядер атомів. Тому, знаючи заряд ядра, можна визначити, який це елемент.

Відносна атомна маса теж є кількісною характеристикою елемента, але за її значенням не можна точно визначити хімічний елемент. Існують атоми різних елементів, які мають однакові значення атомної маси, ізобари, наприклад К і Са. Крім того є атоми одного і того ж елемента з різними атомними масами – ізотопи ( К і К). Кожний елемент має кілька ізотопів (природних і штучних). Тому в періодичній системі наведено середню атомну масу елементів з урахуванням їх поширення в природі.

Прості та складні речовини. Усі речовини за складом поділяються на прості та складні.

Простими називаються речовини, що складаються з одного елемента, тобто це – форма існування хімічного елемента у вільному стані.

Складними називаються речовини, що складаються з різних елементів, тобто це – форма існування хімічних елементів у зв’язаному стані.

Так, кисень О₂, озон О₃, залізо Fe, барій Ba, хлор Cl₂ – прості речовини, а вода H₂O, хлоридна кислота HCl, етанол C₂H₅OH – складні.

Налічується більше 500 простих речовин і більше 10 млн. складних. Число простих речовин перевищує число елементів (їх ≈110), пояснюється явищем алотропії.

Алотропія – це явище існування хімічного елемента у вигляді двох або кількох простих речовин, відмінних за властивостями. Такі речовини називаються алотропними формами або модифікаціями.

Приклади алотропних модифікацій елементів: