1) 1) атомы — мельчайшие частицы вещества, которые невозможно разделить на составные части или превратить друг в друга; 2) атомы не возникают и не исчезают при химических реакциях; 3) все атомы одного элемента совершенно одинаковы и имеют одинаковый вес (массу); 4) атомы различных элементов имеют различный вес (массу); 5) при химических реакциях между двумя или большим числом элементов их атомы соединяются между собой в простых целочисленных отношениях; 6) относительные веса (массы) взаимодействующих элементов непосредственно связаны с весами (массами) самих атомов, как это показывает закон постоянства состава. Хим. элемент – совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра Атомная единица массы – 1/12 масса углерода 2) Химия - есть наука о веществах, их свойствах и превращениях. Закон сохранения массы: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. Закон сохранения энергии: при любых взаимодействиях в изолированной системе, энергия в этой системе остаётся постоянной и возможны переходы из одного вида энергии в другой. Закон постоянства состава: любое химическое индивидуальное соединение имеет один и тот же количественный состав, независимо от способа его получения. Закон простых объёмных отношений: Закон объемных отношений гласит, что при постоянном давлении и температуре объемы газов, вступающих в химическую реакцию, находятся в простых отношениях друг к другу и к объемам газообразных продуктов реакции, то есть отношение объемов, в которых газы участвуют в реакции, соответствует отношению небольших целых чисел. Количество вещества́ — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе. Число Авогадро - 6,022 140 76⋅10²³ моль⁻¹ 3) Закон Авогадро: в равных объёмах разных газов при одинаковых условиях ( температуре и давления) содержится одинаковое число молекул. СЛЕДСТВИЕ: 1). При одинаковых внешних условиях, одинаковое число молекул любого газа, занимает одинаковый объём. 2). Равные мольные количества газов при одинаковых условиях занимает равный объём. 3). При нормальных условиях Т=273 К. 4). Молярная масса любого газа равна удвоенной относительной его плотности по Н. М(х)=2Dн2(х)=М(Н2)*DH2(x) Относительная плотность покоя: во сколько раз 1 моль газа тяжелее или легче другого газа DH2(x)=M(x)/M(H2). Уравнение состояния идеального газа – Менделеева-Клаййперона через массы. PV= m/М*RT Закон парциальных давлений Дальтона: Парциальное давление идеального газа в смеси равно давлению, которое будет оказываться, если он занимает тот же объём при той же температуре. Мольный объём - Объем одного моля газа называется молярным объемом и обозначается V n. 4) Закон эквивалентов. Химические элементы соединяются друг с другом в строго определенных количествах, соответствующих их эквивалентам. Эквивалентом сложного соединения называют массу этого соединения, содержащую эквивалент водорода (кислоты) или эквивалент металлической составной части (основания, соли). Эквивалентная масса — это масса одного эквивалента данного вещества. Молярная масса эквивалентов вещества — масса одного моля эквивалентов, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу этого вещества. Закон эквивалентов: Все вещества реагируют друг с другом в количествах, равных или пропорциональных их химическим эквивалентам. Химическим эквивалентом называется такое весовое количество, которое без остатка взаимодействует с 1г. водорода или же вытесняет такое количество водорода из кислоты. Эквивалентный объем - это объем, который занимает 1 эквивалент рассматриваемого газообразного вещества. Квантовые числа – n (главное квантовое число, расстояние), l (орбитальное квантовое число, форма), m (магнитное квантовое число, направление). Волнова́я фу́нкция— комплекснозначная функция, используемая в квантовой механике для математического описания чистого квантового состояния изолированной квантовомеханической системы. 6) Распределение электронов в многоэлектронных атомах основано на трех положениях: принципе минимума энергии, принципе Паули и правиле Хунда. Принцип минимума энергии. Правило Клечковского. Принцип заключается в том, что электрон в первую очередь располагается в пределах электронной подоболочки с наинизшей энергией. Первое правило Клечковского: электрон обладает наинизшей энергией на той электронной подоболочке, где сумма квантовых чисел n и l минимальна. Второе правило Клечковского: электрон обладает наинизшей энергией на подоболочке с наименьшим значением главного квантового числа. Принцип Паули. Данный принцип состоит в том, что в атоме не может быть электронов, имеющих одинаковый набор всех четырех квантовых чисел. Правило Хунда: в наиболее устойчивом состоянии атома электроны размещаются в пределах электронной подоболочки так, чтобы их суммарный спин был максимален. 7) Электронные аналоги – элементы, у которых валентные электроны описываются общей для всех элементов формулой. Мета́ллы— группа химических элементов, обладающих в виде простых веществ при нормальных условиях характерными металлическими свойствами, такими как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность, ковкость и характерный металлический блеск. Немета́ллы — химические элементы, как правило, не обладающие свойствами металлов. Периодический закон - Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений, находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов 8) Различают четыре основных вида химической связи: ковалентную, ионную, металлическую и водородную. Химическая связь между атомами, осуществляемая обобществленными электронами, называется ковалентной связью. Ковалентная связь существует между атомами как в молекулах, так и в кристаллах. Характерными особенностями ковалентной связи явля­ются её насыщаемость и направленность. Насыщаемость ковалентных связей обусловлена тем, что в химическом взаимодействии участвуют электроны только внешних энергетических уровней, т. е. ограниченное число электронов. Особенности КС: Прочность КС – это свойства характер длинной связи (межъядерное пространство) и энергии энергией связи. Полярность КС. В молекулах, содержащих ядра атомов одного и того же элемента, одна или несколько пар электронов в равной мере принадлежат обоим атомам, каждое ядро атома с одинаковой силой притяги­вает пару связывающих электронов. Такая связь называется неполярной ковалентной связью. Если пара электронов, образующих химическую связь, смещена к од­ному из ядер атомов, то связь называют полярной кова­лентной связью. Насыщаемость КС – это способность атома участвовать только в определенном числе КС, насыщаемость характеризует валентностью атома. Количественные меры валентности явл. число не спаренных электронов у атома в основном и в возбужденном состоянии. Направленность КС. Наиболее прочные КС образуются в направлении максимального перекрывания атомных орбиталей, т.е. мерой направленности служит валентный угол. Гибридизация КС – при гибридизации происходит смещение атомных орбиталей, т.е. происходит выравнивание по энергии и по форме. Существует sp, sp2, sp3 –гибридизация. sp – форма молекулы линейная (угол 1800), sp2 – форма молекулы плоская треугольная (угол 1200), sp3 - форма тетраэдрическая (угол 109028). Кратность КС или делоколизация связи – Число связей, образующихся между атомами, называется кратностью (порядком) связи. С увеличением кратности (порядка) связи изменяется длина связи и ее энергия. Донорно-акцепторный механизм: образуется общая электронная пара за счёт неподелённой пары электронов одного атома и вакантной орбитали другого атома. Акцептор – атом, участвовавший в обобществлении пары за счет свободной орбитали. Донор – атом, отдающий электроны. Металли́ческая связь — химическая связь между атомами в металлическом кристалле, возникающая за счёт перекрытия их валентных электронов. 9) Электроотрицательность - способность атомов притягивать к себе электроны других атомов. 10) МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ - взаимодействие между молекулами с насыщенными химическими связями. Водородная связь — форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. 11) Виды термодинамических систем – Изолированная, закрытая, открытая. Фазой в химии называют часть объема равновесной системы, однородную во всех своих точках по химическому составу и физическим свойствам и отделенную от других частей того же объема поверхностью раздела. Фа́зовый перехо́д в термодинамике — переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий. Теплоемкость – количество теплоты, необходимое для того, чтобы повысить температуру системы на определенную величину (обычно на 1 градус) Теплота́ фа́зового перехо́да — количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу (или отвести от него) при равновесном изобарно-изотермическом переходе вещества из одной фазы в другую (фазовом переходе I рода — кипении, плавлении, кристаллизации, полиморфном превращении и т. п.). Энтальпи́я (H)— функция состояния термодинамической системы, определяемая как сумма внутренней энергии и произведения давления на объём. Термохи́мия — раздел химической термодинамики, в задачу которого входит определение и изучение тепловых эффектов реакций, а также установление их взаимосвязей с различными физико-химическими параметрами. Стандартное атмосферное давление, равное 105 Па (100 кПа, 1 бар, 750,06 мм рт. ст., 0,98692 атм); Стандартная температура, равная 273,15 K (0 °С, 32 °F). Энтальпия (теплота) образования - это тепловой эффект реакции образования 1 моль сложного вещества из простых веществ: Стандартной энтальпией (теплотой) образования химического соединения называется изменение энтальпии в процессе образования 1 моля этого соединения, находящегося в стандартном состоянии, из простых веществ, также находящихся в стандартных состояниях и термодинамически устойчивых при данной температуре фазах и модификациях. Стандартные энтальпии образования простых веществ принимают равными нулю, если их агрегатные состояния и модификации устойчивы при стандартных условиях. Стандартная энтальпия образования соединения – мера его термодинамической устойчивости, прочности, количественное выражение энергетических свойств соединения. Если стандартная энтальпия образования отрицательна, то соединение более устойчиво, чем элементы, из которых оно состоит, или наоборот, если она положительна, то соединение менее устойчиво. Из различных молекул более устойчивы те, энтальпии, образования которых меньше. Закон Гесса - Тепловой эффект химической реакции, проводимой в изобарно-изотермических или изохорно-изотермических условиях, зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания. 13) Энтропи́я —как функция состояния термодинамической системы, обозначающий меру необратимого рассеивания энергии или бесполезности. Второй закон термодинамики: в изолированной самопроизвольно протекают только те процессы, сопровождаются увеличением энтропии. системе которые В самопроизвольном процессе ∆S>0; в равновесном процессе ∆S=0; в несамопроизвольном процессе ∆S<0. 14) Энергию Гиббса можно понимать как полную потенциальную химическую энергию системы.(G=U+PV-TS) Обратимые реакции — химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях. Те где не образуются конечные продукты (вода, газ, осадок) Необратимые реакции — реакции, при которых взятые вещества нацело превращаются в продукты реакции, не реагирующие между собой при данных условиях. 15) Уравнение скорости реакции Константа скорости численно равна скорости реакции при концентрациях всех реагирующих веществ, равных 1 моль/л. 16) Cостояние обратимого процесса, при котором скорости прямой и обратной реакции равны, называется химическим равновесием. Конста́нта равнове́сия — величина, определяющая для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями (либо, в зависимости от условий протекания реакции, парциальными давлениями, концентрациями или фугитивностями) исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия (в соответствии с законом действующих масс). В химии закон действия массы - это утверждение о том, что скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению активности или концентраций реагентов. принцип Ле-Шателье: «Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление, концентрацию одного или нескольких веществ, участвующих в реакции), то это приведет к увеличению скорости той реакции, протекание которой будет компенсировать (уменьшать) оказанное воздействие». Увеличение давления смещает равновесие в сторону реакции, ведущей к уменьшению объема. Повышение температуры эндотермической реакции. смещает равновесие в сторону Увеличение концентрации исходных веществ и удаление продуктов из сферы реакции смещают равновесие в строну прямой реакции. Катализаторы не влияют на положение равновесия. 18) Катализ - явление изменения скорости химической реакции в присутствии особых веществ – катализаторов. Катализаторы – вещества, которые изменяют скорость химической реакции вследствие многократного участия в промежуточном химическом взаимодействии с реагентами, но после каждого цикла промежуточного взаимодействия восстанавливают свой химический состав. Положительные катализаторы ускоряют реакцию, отрицательные (ингибиторы) замедляют реакцию. Ускоряющее действие катализатора заключается в уменьшении энергии активации катализируемой реакции.
