Химия в системе естественных наук. История развития химии. Атомномолекулярное учение. Классификация и номенклатура неорганических соединений. Основные законы химии. Понятие про эквивалент вещества. Методы химии теоретические экспериментальные математика Медицинская химия физика медицина химия геология механика биология Химия Аналитическая Неорганическая Токсикологическая Органическая ФМА Физическая Каллориметрия Фармацевтическая Масспектрометрия Спектроскопия Дифракционные методы Вещество. Чистота химических веществ. За степенью чистоты химические реактивы классифицируют на группы: чистый (ч): содержание основного вещества 98 %, содержание примесей 0,01- 0,5%; чистый для анализа (ч.д.а): содержание основного вещества 99 %, содержание примесей до 0.1 %; химически чистый (х.ч): содержание основного вещества 99 %, содержание примесей 10-3-10-5 %; Особенно чистый (о.с.ч): содержание основного вещества 100 %, содержание примесей 10-5-10-10 %. о.с.ч. А В С А1≥99,9% А2 ≥99,99% В3 В4 В5 В6 С7 С8 С9 С10 ультрачистые Теоретические основы очистки веществ Методы очистки Твердые вещества Жидкости Перекристаллизация перегонка возгонка фильтрование высолевание Газы Поглощение примесей веществами Демокрит • Жил в V в. до н. э., впервые высказал мысль о том. Что все тела состоят из мельчайших, невидимых, неделимых твёрдых частиц материи, которые он назвал атомами. Аристотель • Считал, что в основе окружающей природы лежат четыре стихии. Алхимия • Цель алхимии – поиск путей превращения неблагородных металлов в благородные с помощью воображаемого вещества – философского камня. Алхимические знаки Алхимические знаки Агрикола – «отец» металлургии • АГРИКОЛА Георг (наст. фам. Бауэр, Bauer) (14941555), немецкий ученый. Впервые обобщил опыт горнометаллургического производства в труде «О горном деле...» (1550, 12 книг, издан 1556), который до 18 в. служил основным пособием по геологии, горному делу и металлургии. Парацельс – «отец» ятрохимии – науки о лекарствах • ПАРАЦЕЛЬС (настоящее имя Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, von Hohenheim) (14931541), врач и естествоиспытатель, один из основателей ятрохимии. Способствовал внедрению химических препаратов в медицину. Химия в Древней Руси • В Киевской Руси выплавляли металлы, производили стекло, соли, краски, ткани. При Иване Грозном в Москве в 1581г была открыта аптека. М.В. Ломоносов • Сформулировал закон сохранения массы веществ в химических реакциях Д.И. Менделеев • Открыл периодический закон и создал Периодическую систему химических элементов. А.М. Бутлеров • Создал теорию строения органических веществ. Н.Н. Бекетов • Открыл ряд активности металлов. В.В. Марковников • Работал в области теоретической химии С.В. Лебедев • Получил первый синтетический каучук Д.К. Чернов • Разработал наилучшие условия отливки, ковки и термической обработки стали. П.П. Аносов • Металлург, изобрёл способ закалки стали. Раскрыл секрет получения булатной стали Классы неорганических соединений Неорганические вещества Простые Металлы Сложные Неметаллы K, Сa,Cu, Zn, Ag, Au Бинарные S, N2, Cl2, C, P4 Трехэлементные Многоэлементные Оксиды, галогениды, сульфиды, гидриды, карбиды, нитриды, фосфиды Основания, кислоты, соли неметаллы металлы Основные особенности строения атомов металлов: 1. Небольшое число ē на последнем энергетическом уровне (1 - 3ē). 2. Относительно большой атомный радиус. Металлическая кристаллическая решетка 1. нейтральные атомы. 2. положительно заряженные ионы. - - - ē – свободно перемещаются по кристаллической решетке. Физические свойства металлов Металлический блеск. Пластичность, ковкость. Электропроводность. Теплопроводность. Металлы – это ковкие, пластичные, тягучие вещества, которые имеют металлический блеск и способны проводить тепло и электрический ток. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева Группы элементов Пери – оды I 1 Н 2 Li 3 Na 3 6.939 Литий Калий 29 Сu Бериллий Ag Cs 55 Ва 132,905 Аu 196,967 Золото Fr 112,40 [223] Алюминий Скандий 80 200,59 114,82 Rа Индий * 138,81 Hg ТI [226] 49 Кремний 204,37 Радий R2О RO Азот VIII VII Фосфор 40 91,22 Zr Цирконий Sn 81 Олово Таллий Гафний Pb Мышьяк 41 92,906 Nb Ниобий Свинец Rf 121,75 73 Та 180,948 Тантал Висмут 105 [262] Сера 51,996 Хром Db Фтор 34 Br Селен 42 95,94 Мо 183.85 [263] Технеций 52 I W Со 58,9332 Кобальт 75 186,2 Re Рений [262] 44 101,07 Ru Рутений 45 Rh 102,905 Родий 76 190,2 Оs 77 192,2 Ir Иридий R2O5 RO3 R2O7 RH4 RH3 RH2 RH Ni Никель 36 83,80 46 106,4 Pd Палладий 54 131,30 78 195,09 Рt Платина Rn 85 RO2 58,71 Ксенон 210 Борий 28 Xe Осмий Bh Аргон 39,948 Криптон Астат 107 18 Кr 53 84 At Сиборгий 27 126,9044 [210] Sg Fe Железо Йод Полоний 106 Тс [99] 55,847 35 Бром 43 26 79,904 78,96 Теллур 74 Хлор 10 Ar 17 4.0026 20,183 Неон 35,453 Марганец 78,96 Nе 9 18,9984 Cr 25 Мn 44,956 24 83 Ро 208,980 F 17 Cl 32,064 Вольфрам Актиний Резерфордий Дубний R2O3 Кислород Молибден Сурьма 82 Вi 207,19 8 15,9994 51 Тe 50 Sb 118,69 О 33 Se 74,9216 2 Гелий 15 S 30,9738 32 As 72,59 Германий ** Ас 104 88 89 138,81 [261] Франций 7 14,0067 Ванадий La 72 Hf 178.49 Лантан Ртуть 87 Y Иттрий Сd In Барий N 14 P 28,086 31 Ge 88,905 56 57 Углерод Титан 26,9815 38 39 137.34 6 12,01115 Sc 22 Ti 23 V 47,90 50,942 44,956 Галлий 87,62 С 13 Si 26,9815 Zn Ga Стронций 48 Бор Кадмий Цезий 79 65,37 5 10,811 20 21 40,08 Кальций 30 В 12 Al 24,312 Магний 37 Sr 85,47 Рубидий 47 4 9,0122 Цинк Серебро ЛВС Ве 19 Сa 39,102 107,868 Высшие оксиды VI Не 11 Мg 22,9898 Натрий Rb 7 V Водород Медь 6 IV 1 63,546 5 III 1,00797 К 4 II 108 [265] Hs Хассий 109 [266] Мt Мейтнерий RO4 Радон 86 [222] Неметаллы – химические элементы, которые образуют в свободном виде простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов. К неметаллам относятся инертные газы. Каждая молекула инертного газа состоит из одного атома. Покажите как распределяются электроны в атомах гелия и неона Неметаллы Газообразные Жидкие Твёрдые Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева Группы элементов Пери – оды I 1 Н 2 Li 3 Na 3 6.939 Литий Калий 29 Сu Бериллий Ag Cs 55 Ва 132,905 Аu 196,967 Золото Fr 112,40 [223] Алюминий Скандий 80 200,59 114,82 Rа Индий * 138,81 Hg ТI [226] 49 Кремний 204,37 Радий R2О RO Азот 40 91,22 Zr Цирконий Sn Фосфор VII Олово 81 Таллий Гафний Pb Мышьяк 41 92,906 Nb Ниобий Свинец Rf 73 Та 180,948 Тантал [262] Сера VIII Не 2 51,996 Хром Db Фтор 34 Br Селен 42 95,94 Мо 183.85 [263] [99] Технеций 52 I 55,847 W Со 58,9332 Кобальт 75 186,2 Re Рений [262] 44 101,07 Ru Рутений 45 Rh 102,905 Родий 76 190,2 Оs 77 192,2 Ir Иридий R2O5 RO3 R2O7 RH4 RH3 RH2 RH 36 83,80 46 106,4 Pd Палладий 54 131,30 78 195,09 Рt Платина Rn 85 RO2 Никель Ксенон 210 Борий Ni Xe Осмий Bh 58,71 39,948 Криптон Радон Астат 107 28 Кr 53 84 At Сиборгий 27 126,9044 [210] Sg Fe Железо Йод Полоний 106 Тс 43 26 35 Бром 18 Аргон 79,904 78,96 Теллур 74 Хлор 10 Ar 17 4.0026 20,183 Неон 35,453 Марганец 78,96 Nе 9 18,9984 Cr 25 Мn 44,956 24 83 Ро Висмут 105 32,064 Вольфрам 208,980 F 17 Cl 51 Тe 121,75 Актиний Резерфордий Дубний R2O3 Кислород Молибден Сурьма 82 Вi 207,19 8 15,9994 33 Se 74,9216 50 Sb 118,69 О 15 S 30,9738 32 As 72,59 Германий ** Ас 104 88 89 138,81 [261] Франций 7 14,0067 Ванадий La 72 Hf 178.49 Лантан Ртуть 87 Y Иттрий Сd In Барий N 14 P 28,086 31 Ge 88,905 56 57 Углерод Титан 26,9815 38 39 137.34 6 12,01115 Sc 22 Ti 23 V 47,90 50,942 44,956 Галлий 87,62 С 13 Si 26,9815 Zn Ga Стронций 48 Бор Кадмий Цезий 79 65,37 5 10,811 20 21 40,08 Кальций 30 В 12 Al 24,312 Магний 37 Sr 85,47 Рубидий 47 4 9,0122 Цинк Серебро ЛВС Ве 19 Сa 39,102 107,868 Высшие оксиды VI Гелий 11 Мg 22,9898 Натрий Rb 7 V Водород Медь 6 IV 1 63,546 5 III 1,00797 К 4 II 108 [265] Hs Хассий 109 [266] Мt Мейтнерий RO4 86 [222] Оксиды основные солеобразующие несолеобразующие кислотные амфотерные Характер оксидов Характер элемента Степень окисления Характер оксида Примеры Неметалл +1, +2 +3...+7 Всегда кислотный Br2O; Cl2O7; P2O5; SO3 +1 Основной Li2O; Rb2O; CaO; BaO; +2 Основной MnO; Амфотерный ZnO; PbO; BeO; SnO Основной Bi2O3 Амфотерный Al2O3; Cr2O3; Sb2O3;Fe2O3 +4 Чаще амфотерный PbO2; MnO2; TiO2; ZiO2 +5 Амфотерный Ta2O5 +6 Кислотный CrO3 +7 Кислотный Mn2O7 +8 Кислотный OsO4 +3 Металл Образцы оксидов в стекле Формула оксидов: ЭхОу • Оксиды – сложные вещества, состоящие из атомов двух химических элементов, один из которых кислород. • СuО - оксид меди - твердое вещество черного цвета; • СаО – оксид кальция – твердое вещество белого цвета; • SО3 – оксид серы (VІ) – бесцветная летучая жидкость; • СО2 – оксид углерода (ІV) – бесцветный газ. Название оксидов Оксид + название химического элемента Оксид магния – МgО Оксид водорода – Н2О При переменной валентности указать в скобках римскую цифру Оксид железа (ІІІ) – Fe2О3 Оксид фосфора (V) – Р2О5 Применение оксидов • Из руд, состоящих из Fe2О3, получают чугун и сталь; • СаО – основная часть негашеной извести; • SіО2 – в производстве строительных материалов; • ZnО и Сr2О3 – для производства красок. Гидроксиды Основания NaOH, Cu(OH)2 Кислоты H2SO4 Амфотерные Zn(OH)2, Al(OH)3 Основания За кислотностью За расстворимостью Однокислотные NaOH Расстворимые (луги) Двухкислотные Ca(OH)2 Малорасстворимые Трехкислотные Cr(OH)3 Нерасстворимые Четырекислотные Mn(OH)4 Основаниями называются сложные неорганические соединения состоящие из атома металла и одной или нескольких гидрооксильных групп ОН . Ме(ОН)n Основания Растворимые в воде ЩЕЛОЧИ. NaOH Ba(OH) 2 Нерастворимые . Fe(OH) 3 Cu(OH) 2 Щёлочи 1.Щёлочи изменяют окраску индикаторов: Лакмус-синий Метилоранж-жёлтый Фенолфталеинмалиновый 2.Реакция нейтрализации Ме(ОН) +HR=H2O+MeR n 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O ! Осторожно ! Едкие вещества ! Реакция между основанием и кислотой в результате которой образуется соль и воданазывается реакцией нейтрализации. 3.Ме(ОН)n+неМеО=МеR+H2O 2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 4.Ме(ОН)n+Me1R=MeR+Me1(OH)n Ba(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2+BaSO4 Щёлочи разъедают кожу,ткани,бумагу. Осторожно! Смыть водой. Нерастворимые основания . Реакция нейтрализации . 1. Ме(ОН) +HR=MeR+H O n 2 Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2O 2.Термическое разложение. Ме(ОН)n MeO+H O 2 Cu(OH)2=CuO+H2O Кислоты За основностью За химическим составом За степенем электролитической диссоциации Одноосновные HCl Безкислородные H2S Сильные H2SO4 Двохосновные H2SO4 Кислородвместимые H3PO4 Средней силы HNO2 Трехосновные H3BO3 Поликислоты H2S2O7 Слабые H2CO3 Четыреосновные H4SiO4 Тиокислоты H2S2O3 Пятиосновные H5IO6 Пероксокислоты H2SO5 Шестиосновные H6TeO6 КИСЛОТЫ – это сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотных остатков. © Осиевская И.А. Первая помощь при химических ожогах: При попадании концентрированных кислот или хромовой смеси на кожу рук или лицо: их смывают вначале большим количеством воды под краном в течение 10-15 минут, а затем 3% раствором питьевой соды. При попадании растворов щелочей на кожу пораженное место обмывают 2% раствором борной или уксусной кислоты, а затем водой. Запомни: НЕ ЛЕЙ ВОДУ В КИСЛОТУ!!! При попадании щелочи или кислоты в глаза необходимо промыть водой, а затем немедленно обратиться к врачу. © Осиевская И.А. Соли Средние Кислые Основные Двойные Смешанные Комплексные Эмпирические формулы: Основа н и я кислоты соли Ba(OH)2 H3PO4 Ba3(PO4)2 Zn(OH)2 KOH HCl H2SO4 ZnCl2 K2SO4 Графические формулы: основания O H Ba O H кислоты H O H O P O H O соли O Ba O O P O Ba O P O O Ba O O H Zn O H H Cl Zn Cl H O K O H Cl O S H O K O O O S K O O Эмпирические формулы: Основа н и я кислоты соли NaOH H2SO3 NaHSO3 NH4OH H3AsO4 NH4H2AsO4 Mg(OH)2 H2CO3 Mg(HCO3)2 Графические формулы: Основа н и я Na O H H H H N O H H O H Mg O H кислоты H O соли S O H O H O H O As O O H H O C H O O Na O S O H O H4N O H O As O O H O O H O C O Mg O C O H Графические формулы галогенангидродов кислота галогенангідрид O H O → S O H H O O P O H O H O O H S O O H H O O As O H O H Cl O S Cl → → → Cl O P Cl Cl F F F S F F F Cl Cl As Cl Cl Cl Признаки химической реакции Изменение цвета Запах Изменение вкуса Выпадение осадка Светение Изменение объема Выделение теплоты Поглощение теплоты