Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011



Скачать 460.55 Kb.
страница1/8
Дата23.10.2014
Размер460.55 Kb.
ТипУчебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8
Министерство образования и науки Российской Федерации

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕФТИ И ГАЗА имени И.М. ГУБКИНА




Факультет химической технологии и экологии

В.С. Рыбальченко



Основы

общей химии
Учебное пособие

Рекомендовано методической комиссией

факультета химической технологии и экологии

в качестве учебного пособия

Москва 2012

УДК 54(075)

В.С. Рыбальченко. Основы общей химии. Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2011. – С. 448.


Учебное пособие «Основы общей химии» ставит своей целью в простой для понимания и четкой по содержанию форме помочь всем желающим получить базовую информацию о предмете. В пособии изложены наиболее важные положения теории по курсу, показана методика решения типовых задач и приведены задачи и упражнения для самостоятельной работы. Большое внимание уделено терминологии предмета.

Изучение материала, изложенного в учебном пособии, поможет студентам высших учебных заведений подготовиться к, практическим занятиям, выполнению и защите лабораторных работ по общей химии.

Каждая глава пособия содержит необходимый теоретический материал, вопросы для самоконтроля, варианты для тестированного самоконтроля с подробными объяснениями, вопросы и задачи для самостоятельного решения.

В пособии приведен необходимый справочный материал.








©

Рыбальченко В.С., 2012






©

Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012




Глава 1

Первоначальные понятия химии




1.1. Предмет химии




Химияэто естественная наука, которая изучает состав, строение, свойства и взаимные превращения веществ, а также явления, сопровождающие эти превращения.

«Широко простирает химия руки свои в дела человеческие. Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются перед очами нашими успехи ее прилежания», – говорил великий русский учёный М.В. Ломоносов (1711–1765).

Химия и физика являются основными науками о строении и свойствах материи. Великий русский учёный Д.И.

Менделеев (1834–1889) писал: «Недалеко то время, когда знание физики и химии будет таким же признаком и средством образования, как за сто, двести лет тому назад считалось знание классиков. Они составляют в наше время одно из средств успеха во всех отраслях знаний и их применений». Содружество наук привело к раскрытию строения атома, созданию атомной энергетики, полупроводниковой техники, к замечательным открытиям в области синтетических материалов как неорганических (искусственные алмазы, полупроводники, сверхтвердые материалы и др.), так и органических (каучуки, пластмассы, синтетические волокна и др.). Благодаря успехам химии стало возможным и покорение космоса и проникновение в земные недра. В 1924 году академик Д.Н. Прянишников (1865–1948) писал: «Химизация народного хо-зяйства является одним из решающих условий технического прогресса».

В нашей стране уделяется все больше внимания развитию химической промышленности, внедрению в производство новых технологических процессов, выпуску химической продукции во все возрастающих масштабах, как одному из условий интенсивного развития страны.

Предметом изучения каждой естественной науки является та или иная форма движения материи (механическая, тепловая, электромагнитная, химическая и др.) либо переход одной формы в другую. Предметом изучения химии является химическая форма движения материи.

Материя - это философская категория, обозначающая объективную реальность, существующую независимо от человеческого сознания.

Материя существует в двух основных видах – в форме вещества и форме поля.



Веществоформа существования материи, состящая из частиц, характеризующихся собственной массой покоя.

Примерами частиц, имеющих собственную массу покоя, а следовательно, представляющие собой вещества, являются электроны, протоны и другие элементарные частицы, ядра атомов и сами атомы, молекулы и кристаллы.

Самые разнообразные окружающие нас тела состоят из различных химических веществ.

1.2. Атомно-молекулярное учение

Еще ученые древней Греции выдвинули гипотезу о существовании мельчайших частиц – атомов. Накопление фактического материала позволило создать атомно-молекулярное учение. Наибольший вклад в создание атомно-молекулярного учения внесли М.В. Ломоносов и английский ученый Джон Дальтон (1766–1844).

Сущность атомно-молекулярного учения М.В. Ломоносова сводится к следующему:

1. Все вещества состоят из молекул (М.В. Ломоносов называл их «корпускулами»).

2. Молекулы состоят из атомов (М.В. Ломоносов называл их «элементами»).

3. Частицы – молекулы и атомы – находятся в непрерывном движении. Теплота состоит во внутреннем движении этих частиц.

4. Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, а молекулы сложных веществ – из различных атомов.

Дальнейшими исследованиями было показано, что атомы разных веществ могут отличаться друг от друга зарядом ядра, массой, размерами, химическими свойствами.





1.3. Основные понятия химии


На международном съезде химиков в г. Карлсруэ в 1860 г. были

приняты определения понятий атома и молекулы.



Атомнаименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ.

С точки зрения атомно-молекулярного учения, химический элемент представляет собой каждый отдельный вид атомов.



Молекуланаименьшая частица химического вещества, обладающая всеми его химическими свойствами.

По современным представлениям из молекул состоят лишь вещества, находящиеся в парообразном и газообразном состоянии. Среди веществ, сохраняющих молекулярную структуру в твердом состоянии можно назвать воду, оксид углерода (IV), многие органические вещества. Такие вещества характеризуются низкими температурами плавления и кипения. Большинство же твердых (кристаллических) неорганических веществ состоят не из молекул, а из других частиц (ионов, атомов) и существуют в виде макротел (кристалл хлорида натрия, кусок меди и т.д.).

Учитывая, что важнейшей характеристикой атома является положительный заряд ядра, численно равный порядковому номеру элемента, можно дать современное определение атома и химического элемента.

Атом (совр.) – электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и компенсирующих его заряд электронов.

Химический элементкаждый отдельный вид атомов, характеризующийся определенным положительным зарядом ядра.

В настоящее время известно более 110 химических элементов. Каждый из них условно обозначается символом элемента или химическим знаком.

Символ элемента представляет собой первую или первую и одну из последующих букв латинского названия химического элемента.

Современную химическую символику разработал шведский ученый Й. Берцелиус (1779–1848).




Русское название

Латинское название

Символ элемента

Водород

Hydrogenium

Н

Кислород

Oxygenium

О

Золото

Aurum

Аu

Символ элемента обозначает:

1. Название элемента.

2. Один атом элемента.

3. Один моль атомов этого элемента.

С помощью цифры, стоящей впереди символа элемента, можно обозначить число атомов или количество атомов данного элемента в молях, например:



– пять атомов элемента водорода или пять моль атомов элемента водорода;

3S – три атома элемента серы или три моль атомов элемента серы.

В свою очередь, ядро атома содержит нуклоны (протоны p и нейтроны элемента n) и большое число других микрочастиц.



Заряд ядра (Z), как главная характеристика атома, обусловлен числом содержащихся в ядре протонов (p) и определяет его порядковый номер в периодической системе элементов Д.И. Менделеева.

Основная масса атома (m) сосредоточена в его ядре, так как масса электронов мала и не вносит существенного вклада в массу всего атома. Масса электрона составляет лишь от массы протона или нейтрона.



Масса атома фактически складывается из масс всех протонов (Np) и нейтронов (Nn) и характеризуется массовым числом (А).

Массовое число атома какого-либо элемента (А), численно равно сумме общего числа протонов (Np) и общего числа нейтронов (Nn):

A = Np + Nn.

С помощью цифр, расположенных слева или справа, вверху или внизу от символа элемента, можно обозначить массовое число элемента, его порядковый номер, заряд иона или степень окисления элемента, а также число атомов данного элемента в молекуле.






Массовое число Заряд иона




Символ элемента




Порядковый номер Число атомов

в молекуле

Рис. 1.1. Индексы у символа химического элемента.

Например:

Н2 – молекула водорода, состоящая из двух атомов элемента водорода.

Сu2+ – ион меди с зарядом 2+.



С – атом углерода с зарядом ядра, равным 6 и массовым числом, равным 12.

Многие химические элементы имеют атомы, отличающиеся значением массового числа. Такие элементы представляют собой изотопы данного химического элемента.



Изотопы - атомы одного и того же химического элемента, имеющие одинаковое число протонов, т.е. один и тот же заряд ядра (Z), но отличающиеся числом нейтронов (Nn), а следовательно, и значением массовых чисел (А).

Например, для элемента водорода известны следующие изотопы:



H, H, H

H – легкий изотоп водорода, протий, химический знак – H,

H – тяжелый изотоп водорода, дейтерий, химический знак – D,

H – сверхтяжелый изотоп водорода, тритий, химический знак – T.

Атомы различных химических элементов, отличающиеся величиной заряда ядра (Z), но характеризующиеся одинаковым значением массового числа (А), называются изобарами.

Например: атомы аргона, калия и кальция с одинаковым массовым числом 40 являются изобарами:



Ar, K, Ca.

Состав молекул сложных веществ выражается при помощи химических формул. На основании химической формулы можно дать название вещества и указать его химический состав. Химическая формула обозначает:

1. Одну молекулу или 1 моль молекул вещества.

2. Из каких элементов состоит вещество.

3. Число атомов каждого элемента, содержащихся в молекуле данного вещества.

Например, формула НNО3 показывает:

1. Это азотная кислота.

2. Это 1 молекула азотной кислоты или 1 моль молекул азотной кислоты.

3. Молекула азотной кислоты состоит из элементов водорода, элемента азота и элемента кислорода (качественный состав).

4. В состав молекулы азотной кислоты входят один атом элемента водорода, один атом элемента азота, три атома элемента кислорода (количественный состав).



  1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconИ. М. Губкина Кафедра философии д филос н., профессор И. А. Герасимова философия науки учебное пособие
Философия науки. (Учебное пособие). – Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина. Кафедра философии. – М., 2003
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconКафедра литологии
Постников А. В., Кононова И. Б., Аглямов Р. Х., Руководство к лабораторным занятиям по геометрической кристаллографии. Учебное пособие....
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconУчебное пособие для студентов неисторических факультетов высших и средних учебных заведений. Красноярск: рио кгпу, 2000. 120 с
России и мировых цивилизаций кгпу. – Поиск путей реформирования советского и российского общества (середина 60 – конец 90-х гг.):...
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconУчебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. 147 с
Конюхов В. Г., Яшкина Е. Н. Информатика : учебное пособие для студентов высших учебных заведений; ргуфк. М., 2006. – 147 с
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Учебное пособие для студентов нехимических специальностей высших учебных заведений. М.: Ргу нефти и газа им. И. М. Губкина, 2011 iconУчебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений / Л. В. Сидорченко, И. И. Бурова, А. А. Аствацатуров и др. Спб: СпбГУ, 2004
История западноевропейской литературы. XIX век: Англия: Учебное пособие для студентов филологических факультетов высших учебных заведений...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org