Her element için sadece bir stokiyometrik değerin olduğu durumlarda iki kimyasal elementin bileşikleri için kimyasal formüllerin derlenmesi.

Eylem algoritması	Alüminyum oksidin kimyasal formülünün hazırlanması
Elementlerin kimyasal sembollerinin oluşturulması (bileşik adına göre)
Elementlerin atomlarının değerliklerinin belirlenmesi
Bir bileşikteki atomların sayısal oranını gösterme
Formül hazırlamak	Al 2 Ö 3

İyonlar halinde sulu bir çözeltide bulunan bileşikler için kimyasal formüllerin derlenmesi.

Eylem algoritması	Alüminyum sülfatın kimyasal formülünün hazırlanması
İyonların kimyasal formüllerinin oluşturulması (bileşik adına göre)
İyon yüklerinin sayısının belirlenmesi
En Küçük Ortak Katın Hesaplanması
Ek faktörlerin tanımı
İyonların sayısal oranının gösterimi
Stokiyometrik endeksleri belirleme
Formül hazırlamak	Al 2 (BÖYLE 4 ) 3

Kimyasal formüllerin yazılması

Kimyasal formüllerde stokiyometrik indeksleri ve iyon yüklerini göstermek için aşağıdaki kurallar mevcuttur.

1. Stokiyometrik indeks bir atom grubuna atıfta bulunuyorsa, bu grubu gösteren kimyasal semboller parantez içinde verilmiştir:

C3H5(OH)3 - gliserol molekülü 3 hidroksi grubu içerir;

Ca (NO 3) 2 - kalsiyum nitrat formül birimi 1: 2 oranında kalsiyum iyonları ve nitrat iyonları içerir.

2. Kimyasal formüldeki karmaşık bir çok atomlu iyonun yüküne ilişkin veriler, tüm iyona atıfta bulunur:

SO 4 2– - sülfat iyonu - iki kat negatif yüke sahiptir;

NH 4 + - amonyum iyonu - tek bir pozitif yüke sahiptir.

3. Bir kompleks iyonun kimyasal formülü köşeli parantezler içinde yer alır, ardından yükü gelir; Bu oluşmaktadır:

– merkezi atomun kimyasal sembolü;

– parantez içindeki ligandın kimyasal formülü;

– ligand sayısını gösteren alt simge.

4– – hekzasiyanoferrat(II) iyonu; dört negatif yüke sahip bir iyonda, altı CN - ligandı (siyanür iyonu) merkezi Fe II atomuna (Fe 2+ demir katyonu) bağlıdır.

2+, tetraaminbakır(II) iyonu; iki pozitif yüklü bir iyonda, dört NH3 ligandı (amonyak molekülü) merkezi bakır atomuna (Cu 2+ iyonu) bağlıdır.

4. Hidratlardaki ve kristalli hidratlardaki suyun kimyasal formülü, ana maddenin kimyasal formülünden bir nokta ile ayrılır.

CuSO 4 5H20 - bakır (II) sülfat pentahidrat (bakır sülfat).

İnorganik maddelerin sınıflandırılması ve özellikleri

Tüm inorganik maddeler basit ve karmaşık olarak ayrılır.

Basit maddeler metaller, metal olmayanlar ve soy gazlar olarak ikiye ayrılır.

Karmaşık inorganik maddelerin en önemli sınıfları şunlardır: oksitler, bazlar, asitler, amfoterik hidroksitler, tuzlar.

oksitler biri oksijen olan iki elementin bileşikleridir. Oksitlerin genel formülü:

E m Ö n

m nerede E elementinin atom sayısı;

n, oksijen atomlarının sayısıdır.

Oksit örnekleri: K 2 O, CaO, SO 2, P 2 O 5

Vakıflar - Bunlar, molekülleri bir metal atomu ve bir veya daha fazla hidroksit grubu - OH'den oluşan karmaşık maddelerdir. Bazlar için genel formül:

Ben mi(O) y

Neredesin – metalin değerine (Me) eşit hidroksit gruplarının sayısı.

Baz örnekleri: NaOH, Ca (OH) 2, Co (OH) 3

asitler - bunlar, metal atomları ile değiştirilebilen hidrojen atomları içeren karmaşık maddelerdir.

Asitlerin genel formülü

H x as de

Ac bir asit kalıntısıdır (İngilizce'den, asit – asit);

x – asit kalıntısının değerine eşit hidrojen atomu sayısı.

Asit örnekleri: HC1, HNO 3, H 2 SO 4, H 3 PO 4

amfoterik hidroksitler - Bunlar asitlerin özelliklerine ve bazların özelliklerine sahip karmaşık maddelerdir. Bu nedenle amfoterik hidroksitlerin formülleri bazlar şeklinde ve asitler şeklinde yazılabilir. Amfoterik hidroksit örnekleri:

Zn (OH) 2 \u003d H2 ZnO 2

Al(OH)3 = H3AlO3

form formu

asit bazlar

tuz - bunlar, asit moleküllerindeki hidrojen atomlarının metal atomlarıyla yer değiştirmesinin ürünleri veya baz moleküllerindeki hidroksit gruplarının asit kalıntılarıyla yer değiştirmesinin ürünleri olan karmaşık maddelerdir. Örneğin:

Normal tuzların bileşimi genel formülle ifade edilir:

Ben mi x (As) de

nerede x - metal atomlarının sayısı; de - asit kalıntısı sayısı.

Tuz örnekleri: K3P04; MgS04; Al2(SO)3; FeCl3.

oksitler

Örneğin: CO - karbon monoksit (II) - (okuyun: "karbon monoksit iki"); CO2 - karbon monoksit (IV); Fe203 - demir oksit (III).

Elementin sabit bir değerliliği varsa, oksit adına belirtilmez. Örneğin: Na2O - sodyum oksit; Al203 - alüminyum oksit.

sınıflandırma

Tüm oksitler, tuz oluşturan ve tuz oluşturmayan (veya kayıtsız) olarak ayrılır.

Tuz oluşturmayan (kayıtsız) oksitler asitler ve bazlarla etkileşime girdiğinde tuz oluşturmayan oksitlerdir. Birkaç tane var. Dört tuz oluşturmayan oksidi hatırlayın: CO, SiO, N 2 O, NO.

Tuz oluşturan oksitler asitler veya bazlarla reaksiyona girdiğinde tuz oluşturan oksitlerdir. Örneğin:

Na 2 O + 2HC1 \u003d 2NaCl + H 2 O

oksit asit tuzu

Bazı oksitler su ile etkileşime girmezler, ancak dolaylı olarak (dolaylı olarak) elde edilebilen hidroksitlere karşılık gelirler. Karşılık gelen hidroksitlerin doğasına bağlı olarak, tüm tuz oluşturan oksitler üç tipe ayrılır: bazik, asidik, amfoterik.

Bazik oksitler hidratları baz olan oksitlerdir. Örneğin:

Bazik oksitler		Vakıflar

Tüm bazik oksitler metal oksitlerdir.

asit oksitler hidratları asit olan oksitlerdir. Örneğin:

asit oksitler

Asidik oksitlerin çoğu metal olmayan oksitlerdir. Asit oksitler ayrıca yüksek değerlikli bazı metallerin oksitleridir. Örneğin: ,

amfoterik oksitler amfoterik hidroksitlere karşılık gelen oksitlerdir.

Tüm amfoterik oksitler metal oksitlerdir.

Buradan, ametaller sadece biçim asit oksitler; metaller hepsini oluştur ana, Tümü amfoterik ve bazı asidik oksitler.

Tüm oksitler tek değerli metaller(Na 2 O, K 2 O, Cu 2 O vb.) baziktir. Çoğu oksit iki değerlikli metaller(CaO, BaO, FeO, vb.) de baziktir. İstisnalar: Amfoterik olan BeO, ZnO, PbO, SnO. Çoğu oksit üç- ve dört değerlikli metaller amfoteriktir: ,,,, vb. İle metal oksitler değerlik V, VI, VII .asidik: ,,vb.

Değişken değerlik metalleri, her üç tipte de oksit oluşturabilir.

Örneğin: CrO - bazik oksit, Cr 2 O 3 - amfoterik oksit, CrO 3 - asit oksit.

Grafik formüller

Bir oksit molekülünde, bir metal atomu doğrudan oksijen atomlarına bağlıdır.

Kimyasal formül, bir maddenin bileşimini yansıtır. Örneğin, H20 - iki hidrojen atomu bir oksijen atomuna bağlanır. Kimyasal formüller ayrıca maddenin yapısı hakkında bazı bilgiler içerir: örneğin, Fe (OH) 3, Al 2 (SO 4) 3 - bu formüller, maddenin bir parçası olan bazı kararlı grupları (OH, SO 4) gösterir - onun molekül veya formül birimleri.

Moleküler formül moleküldeki her bir elementin atom sayısını gösterir. Moleküler formül, moleküler yapıya sahip maddeleri (gazlar, sıvılar ve bazı katılar) tanımlar. Atomik veya iyonik yapıya sahip bir maddenin bileşimi sadece bir formül birimi ile tanımlanabilir.

formül birimi bir maddedeki farklı elementlerin atom sayıları arasındaki en basit oranı gösterir. Örneğin, benzenin formül birimi CH'dir, moleküler formül C6H6'dır.

Yapısal (grafik) formül bir moleküldeki ve bir formül birimindeki atomların bağlantı sırasını ve atomlar arasındaki bağların sayısını gösterir.

değerlik

Bu tür formüllerin doğru yazılışı şu düşünceye dayanmaktadır: değerlik(valentia - kuvvet) belirli bir elementin bir atomunun kendisine belirli sayıda başka atomu bağlama yeteneği olarak. Modern kimyada üç tür değerlik dikkate alınır: stokiyometrik, elektronik ve yapısal.

stokiyometrik değerlik kimyasal element - belirli bir atomun kendisine ekleyebileceği eşdeğerlerin sayısı veya atomdaki eşdeğerlerin sayısıdır. Eşdeğerler, bağlı veya ikame edilmiş hidrojen atomlarının sayısı ile belirlenir, bu nedenle stokiyometrik değerlik, belirli bir atomun etkileşime girdiği hidrojen atomlarının sayısına eşittir. Ancak tüm elementler hidrojen ile etkileşime girmez ve hemen hemen her şey oksijen ile etkileşime girer, bu nedenle stokiyometrik değerlik, bağlı oksijen atomlarının sayısının iki katı olarak tanımlanabilir.

Örneğin, hidrojen sülfür H2S içindeki sülfürün stokiyometrik değeri 2, oksitte SO 2 - 4, oksitte S03 -6'dır.

Bir ikili bileşiğin formülüne göre bir elementin stokiyometrik değerini belirlerken, kurala göre hareket edilmelidir: bir elementin tüm atomlarının toplam değeri, başka bir elementin tüm atomlarının toplam değerine eşit olmalıdır.

Elementlerin değerliklerini ve bu kuralı bilerek bileşiğin kimyasal formülünü oluşturmak mümkündür. Formüller derlenirken aşağıdaki prosedür izlenmelidir.

1. Bileşik oluşturan elementlerin kimyasal sembollerini artan elektronegatiflik sırasına göre yazın, örneğin:

2. Kimyasal elementlerin sembollerinin üstünde, değerliklerini yazın (Roma rakamlarıyla belirtmek gelenekseldir):

I II III I III II

3. Yukarıdaki kuralı kullanarak, her iki elemanın (sırasıyla 2, 3 ve 6) stokiyometrik değerini ifade eden sayıların en küçük ortak katını belirleyin.

4) En küçük ortak katı, karşılık gelen elementin değerliliğine bölerek, bileşiklerin formülündeki atom sayısını bulun:

I II III I III II

K 2 O AlCl 3 Al 2 O 3

Örnek 15İçindeki klorun heptavalent ve oksijenin iki değerli olduğunu bilerek klor oksit formülünü yazın.

Çözüm. 2 ve 7 sayılarının en küçük katını buluruz - 14'e eşittir. En küçük ortak katı karşılık gelen elementin stokiyometrik değerine bölerek atom sayısını buluruz: klor 14 : 7=2, oksijen 14 : 2=7. Böylece oksit formülü Cl 2 O 7'dir.

Paslanma durumu ayrıca maddenin bileşimini de karakterize eder ve artı işareti (bir metal veya bir moleküldeki daha elektropozitif bir element için) veya eksi ile stokiyometrik değere eşittir.

1. Basit maddelerde elementlerin oksidasyon durumu sıfırdır.

2. Florun tüm bileşiklerdeki oksidasyon durumu -1'dir. Metaller, hidrojen ve diğer daha elektropozitif elementlerle birlikte kalan halojenler (klor, brom, iyot) da -1 oksidasyon durumuna sahiptir, ancak daha elektronegatif elementlerle kombinasyon halinde pozitif oksidasyon durumlarına sahiptirler.

3. Bileşiklerdeki oksijen, -2 oksidasyon durumuna sahiptir; istisnalar, hidrojen peroksit H202 ve oksijenin -1 oksidasyon durumuna sahip olduğu Na2O2, BaO2, vb. +2'dir.

4. Alkali elementler (Li, Na, K, vb.) ve Periyodik sistemin ikinci grubunun ana alt grubunun (Be, Mg, Ca, vb.) Elementleri her zaman grup numarasına eşit bir oksidasyon durumuna sahiptir, ki sırasıyla +1 ve +2'dir.

5. Talyum hariç üçüncü grubun tüm elementleri, grup numarasına eşit sabit bir oksidasyon durumuna sahiptir, yani. +3.

6. Bir elementin en yüksek oksidasyon durumu, Periyodik sistemin grup numarasına eşittir ve en düşük fark: grup numarası 8'dir. Örneğin, azotun en yüksek oksidasyon durumu (beşinci grupta bulunur) +5 (nitrik asit ve tuzlarında) ve en düşük -3'tür (amonyak ve amonyum tuzlarında).

7. Bileşikteki elementlerin oksidasyon durumları, bir moleküldeki veya nötr bir formül birimindeki tüm atomlar için toplamları sıfır ve bir iyon için - yükü olacak şekilde birbirini dengeler.

Bu kurallar, diğerlerinin oksidasyon durumları biliniyorsa, bir bileşikteki bir elementin bilinmeyen oksidasyon durumunu belirlemek ve çok elementli bileşikleri formüle etmek için kullanılabilir.

Örnek 16 K 2 CrO 4 tuzundaki ve Cr 2 O 7 2 - iyonundaki kromun oksidasyon durumunu belirleyin.

Çözüm. Potasyumun oksidasyon durumu +1 (kural 4) ve oksijen -2'dir (kural 3). Kromun oksidasyon durumu X ile gösterilir. K 2 CrO 4 formül birimi için elimizde:

2∙(+1) + X + 4∙(-2) = 0,

bu nedenle, kromun oksidasyon durumu X = +6'dır.

Cr 2 O 7 2 iyonu için - elimizde: 2∙X + 7∙(-2) = -2, X = +6.

Kromun oksidasyon durumunun her iki durumda da aynı olduğunu görüyoruz.

Örnek 17. P 2 O 3 ve PH 3 bileşiklerinde fosforun oksidasyon durumunu belirleyin.

Çözüm. P 2 O 3 bileşiğinde oksijenin oksidasyon durumu -2'dir. Molekülün oksidasyon durumlarının cebirsel toplamının sıfıra eşit olması gerektiği gerçeğine dayanarak, fosforun oksidasyon durumunu buluruz: 2∙X + 3∙(-2) = 0, dolayısıyla X = +3.

PH 3 bileşiğinde, hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir, dolayısıyla X + 3 ∙ (+1) \u003d 0, X \u003d -3.

Örnek 18. Aşağıdaki hidroksitlerin (bazlar ve asitler) termal bozunmasıyla elde edilebilecek oksitlerin formüllerini yazınız: Fe(OH) 3 , Cu(OH) 2 , H 2 SiO 3 , H 3 AsO 4 , H 2 WO 4 .

Çözüm. Fe (OH) 3 - hidroksit iyonunun yükü -1'dir, bu nedenle demirin oksidasyon durumu +3'tür ve karşılık gelen oksidin formülü Fe203'tür.

Cu (OH) 2 - toplam yükü -2 olan iki hidroksit iyonu olduğundan, bakırın oksidasyon durumu +2'dir ve oksit formülü CuO'dur.

H2SiO3. Hidrojenin oksidasyon durumu +1, oksijen -2, silikon - X'tir. Cebirsel denklem: 2 ∙ (+1) + X + 3 ∙ (-2) \u003d 0. X \u003d +4. Oksit formülü Si02'dir.

H3 AsO 4 - asitte arsenik oksidasyon derecesi aşağıdaki denklemle hesaplanır:

3. (+1) + X + 4 (-2) = 0; X = +5.

Böylece oksit formülü As 2 O 5'tir.

H2WO4. Aynı şekilde hesaplanan tungstenin oksidasyon durumu (kontrol edin!) +6'dır. Bu nedenle, karşılık gelen oksidin formülü WO 3'tür.

Kimyasal elementler, sabit ve değişken değerlikli elementlere ayrılır; buna göre, birincisi herhangi bir bileşikte sabit bir oksidasyon derecesine sahiptir ve ikincisi, bileşiğin bileşimine bağlı olarak farklı bir dereceye sahiptir /

D.I.'nin Periyodik sistemini nasıl kullanacağınızı düşünün. Mendeleev'e göre elementlerin oksidasyon durumlarını belirlemek mümkündür.

Elementlerin kararlı oksidasyon durumları için ana alt gruplar aşağıdaki düzenlilikler gözlenir.

1. I-III gruplarının elemanları, yalnızca oksidasyon durumlarına sahiptir - +1 ve +3 oksidasyon durumlarına sahip olan talyum hariç, pozitif ve büyüklük olarak grup numaralarına eşittir.

2. IV-VI gruplarının elemanları, grup numarasına karşılık gelen maksimum pozitif oksidasyon durumuna ve 8 sayısı ile grup numarası arasındaki farka eşit olan negatife ek olarak, genellikle farklı olan ara oksidasyon durumları da vardır. 2 adet. IV. grup için oksidasyon durumları +4, +2, -4, -2; V grubu için +5, +3, -3, -1; VI grubu için - +6, +4, -2.

3. Grup VII'nin elementleri, iki birimle farklılık gösteren +7 ila -1 arasındaki tüm oksidasyon durumlarına sahiptir, yani. +7,+5, +3, +1 ve -1. Ancak bu grupta (halojenler), pozitif oksidasyon durumuna sahip olmayan ve diğer elementlere sahip bileşiklerde sadece bir oksidasyon durumunda -1 bulunan florin salınır.

Not. +2, +4 ve +6 (ClO, ClO 2 , ClO 3 ve diğerleri) bile oksidasyon durumlarına sahip birkaç kararsız klor, brom ve iyodin bileşiği vardır.

Elementler yan alt gruplar kararlı oksidasyon durumları ve grup numarası arasında basit bir ilişki yoktur. İkincil alt grupların elemanlarının en yaygın elemanları için, kararlı oksidasyon durumları basitçe hatırlanmalıdır. Bu elementler şunları içerir: krom Cr (+3 ve +6), manganez Mn (+7, +6, +4 ve +2), demir Fe, kobalt Co ve nikel Ni (+3 ve +2), bakır Cu ( + 2 ve +1), gümüş Ag (+1), altın Au (+3 ve +1), çinko Zn ve kadmiyum Cd (+2), cıva Hg (+2 ve +1).

Üç ve çok elementli bileşiklerin formüllerini hazırlamak için tüm elementlerin oksidasyon durumlarını bilmek gerekir. Bu durumda, formüldeki elementlerin atom sayısı, tüm atomların oksidasyon durumlarının toplamının sıfıra (bir formül biriminde) veya yüke (bir iyonda) eşit olması koşulundan belirlenir. Örneğin, formül biriminde, oksidasyon durumları sırasıyla +1, +6 ve -2'ye eşit olan K, Cr ve O atomları olduğu biliniyorsa, bu koşul K2CrO4 formülleriyle karşılanacaktır, K 2 Cr 2 O 7 , K 2 Cr 3 O 10 ve diğerleri; -2 yüklü bu iyona benzer şekilde, Cr +6 ve O - 2 içeren, CrO 4 2 -, Cr 2 O 7 2 -, Cr 3 O 10 2 - , Cr 4 O 13 2 -, vb. karşılık gelecek.

elektronik değerlik element, bu elementin bir atomunun oluşturduğu kimyasal bağların sayısına eşittir.

Çoğu bileşikte, elementlerin elektronik değeri stokiyometrik değere eşittir. Ama birçok istisna var. Örneğin, hidrojen peroksit H202'de, oksijenin stokiyometrik değeri birdir (oksijen atomu başına bir hidrojen atomu) ve elektronik olan, atomların kimyasal bağlarını gösteren yapısal formülden sonra gelen ikidir: H –O–O–H. Stokiyometrik ve elektronik değerliklerin değerleri arasındaki tutarsızlık, bu durumda oksijen atomlarının sadece hidrojen atomlarına değil, aynı zamanda birbirlerine de bağlı olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır.

Bu nedenle, stokiyometrik ve elektronik değerlerin uyuşmadığı kimyasal bileşikler vardır. Bunlar, örneğin karmaşık bileşikleri içerir.

Yapısal (koordinasyon) değerlik, veya koordinasyon sayısı komşu atomların sayısı ile belirlenir. Örneğin, SO3 molekülünde, kükürtün 3 komşu oksijen atomu ve yapısal değerlik ve koordinasyon sayısı 3, stokiyometrik değerlik ise 6'dır.

Elektronik ve koordinasyon değerleri, "Kimyasal bağ" ve "Karmaşık bileşikler" bölümlerinde daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.

Anahtar kelimeler: Kimya 8. sınıf. Tüm formüller ve tanımlar, fiziksel büyüklüklerin sembolleri, ölçü birimleri, ölçü birimlerini belirtmek için önekler, birimler arasındaki ilişkiler, kimyasal formüller, temel tanımlar, kısaca, tablolar, diyagramlar.

1. Semboller, isimler ve ölçü birimleri
kimyada kullanılan bazı fiziksel büyüklükler

Fiziksel miktar	atama	ölçü birimi
Zaman	T	İle
Baskı yapmak	P	Pa, kPa
Madde miktarı	ν	köstebek
maddenin kütlesi	m	kg, g
kütle kesri	ω	Boyutsuz
Molar kütle	m	kg/mol, g/mol
molar hacim	V n	m3 / mol, l / mol
maddenin hacmi	V	m3, l
Hacim oranı		Boyutsuz
Göreceli atomik kütle	bir r	Boyutsuz
	Bay	Boyutsuz
A gazının B gazına göre bağıl yoğunluğu	D B (A)	Boyutsuz
madde yoğunluğu	r	kg / m3, g / cm3, g / ml
Avogadro sabiti	NA	1/mol
Sıcaklık mutlak	T	K (Kelvin)
santigrat sıcaklık	T	°С (santigrat derece)
Kimyasal reaksiyonun termal etkisi	Q	kJ/mol

2. Fiziksel büyüklük birimleri arasındaki ilişkiler

3. Sınıf 8'deki kimyasal formüller

4. 8. Sınıfta Temel Tanımlar

• Atom- bir maddenin kimyasal olarak bölünemeyen en küçük parçacığı.
• Kimyasal element belirli bir atom türü.
• molekül- bir maddenin bileşimini ve kimyasal özelliklerini koruyan ve atomlardan oluşan en küçük parçacığı.
• basit maddeler Molekülleri aynı tür atomlardan oluşan maddeler.
• Karmaşık Maddeler Molekülleri farklı atom türlerinden oluşan maddeler.
• Maddenin kalitatif bileşimi hangi atomlardan oluştuğunu gösterir.
• Maddenin kantitatif bileşimi bileşimindeki her bir elementin atom sayısını gösterir.
• Kimyasal formül- kimyasal semboller ve indeksler aracılığıyla bir maddenin niteliksel ve niceliksel bileşiminin koşullu kaydı.
• Atomik kütle birimi(amu) - bir karbon atomunun 1/12 kütlesine eşit bir atom kütlesinin bir ölçü birimi 12 C.
• köstebek- 0.012 kg karbon 12 C'deki atom sayısına eşit parçacık sayısını içeren bir maddenin miktarı.
• Avogadro sabiti (Na \u003d 6 * 10 23 mol -1) - bir molün içerdiği partikül sayısı.
• Bir maddenin molar kütlesi (m ) 1 mol miktarında alınan bir maddenin kütlesidir.
• Göreceli atomik kütle eleman A r - belirli bir elementin atomunun kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine oranı m 0 C 12 C.
• bağıl moleküler ağırlık maddeler m r - belirli bir maddenin bir molekülünün kütlesinin, bir karbon atomunun kütlesinin 1/12'sine oranı 12 C. Nispi moleküler kütle, bileşiği oluşturan kimyasal elementlerin nispi atom kütlelerinin toplamına eşittir, Bu elementin atom sayısını dikkate alarak.
• kütle kesri kimyasal element ω(X) X maddesinin bağıl moleküler ağırlığının hangi kısmının bu element tarafından açıklandığını gösterir.

ATOM-MOLEKÜLER ÇALIŞMALAR
1. Moleküler ve moleküler olmayan yapıya sahip maddeler vardır.
2. Boyutları maddenin kümelenme durumuna ve sıcaklığa bağlı olan moleküller arasında boşluklar vardır.
3. Moleküller sürekli hareket halindedir.
4. Moleküller atomlardan oluşur.
6. Atomlar belirli bir kütle ve büyüklük ile karakterize edilir.
Fiziksel olaylarda moleküller korunur, kimyasal olaylarda kural olarak yok edilirler. Kimyasal olaylardaki atomlar yeniden düzenlenerek yeni maddelerin moleküllerini oluşturur.

BİR MADDENİN SABİT BİLEŞİMİ KANUNU
Hazırlama yönteminden bağımsız olarak, moleküler yapıya sahip her kimyasal olarak saf madde, sabit bir kalitatif ve kantitatif bileşime sahiptir.

VALENCE
Değerlik, bir kimyasal elementin atomunun, başka bir elementin belirli sayıda atomunu bağlama veya değiştirme özelliğidir.

KİMYASAL REAKSİYON
Kimyasal reaksiyon, bir maddeden başka bir maddenin oluştuğu bir süreçtir. Reaktifler, kimyasal reaksiyona giren maddelerdir. Reaksiyon ürünleri, bir reaksiyon sonucunda oluşan maddelerdir.
Kimyasal reaksiyon belirtileri:
1. Isı (ışık) salınımı.
2. Renk değişimi.
3. Bir kokunun görünümü.
4. Yağış.
5. Gaz salınımı.

• kimyasal denklem- kimyasal formüller kullanarak bir kimyasal reaksiyonun kaydedilmesi. Hangi maddelerin ve hangi miktarda reaksiyona girdiğini ve reaksiyon sonucunda elde edildiğini gösterir.

KÜTLE KORUNUMU KANUNU
Kimyasal reaksiyona giren maddelerin kütlesi, reaksiyon sonucunda oluşan maddelerin kütlesine eşittir. Kimyasal tepkimeler sonucunda atomlar yok olmazlar ve ortaya çıkmazlar, ancak yeniden düzenlenmeleri gerçekleşir.

En önemli inorganik madde sınıfları

“Kimya 8. Sınıf” dersinin özeti. Tüm formüller ve tanımlar.

Sonraki konu: "".

Kimya- maddelerin bileşimi, yapısı, özellikleri ve dönüşümleri bilimi.

Atomik-moleküler doktrin. Maddeler, karmaşık bir yapıya sahip olan ve temel parçacıklardan (protonlar, nötronlar, elektronlar) oluşan kimyasal parçacıklardan (moleküller, atomlar, iyonlar) oluşur.

Atom- pozitif bir çekirdek ve elektronlardan oluşan nötr bir parçacık.

molekül- kimyasal bağlarla bağlanmış kararlı bir atom grubu.

Kimyasal element Aynı nükleer yüke sahip bir atom türü. eleman atama

burada X elementin sembolüdür, Z- D.I.'nin Periyodik element sistemindeki elementin seri numarası. Mendeleyev, A- kütle Numarası. Seri numarası Z atom çekirdeğinin yüküne, atom çekirdeğindeki protonların sayısına ve atomdaki elektronların sayısına eşittir. Kütle Numarası A atomdaki proton ve nötron sayılarının toplamına eşittir. Nötron sayısı farka eşittir A'dan Z'ye

izotoplar Aynı elementin farklı kütle numaralarına sahip atomları.

Göreceli atomik kütle(A r), doğal izotopik bileşimdeki bir elementin atomunun ortalama kütlesinin, 12 C karbon izotopunun bir atomunun kütlesinin 1/12'sine oranıdır.

bağıl moleküler ağırlık(M r) - doğal izotopik bileşimli bir maddenin bir molekülünün ortalama kütlesinin, 12 C karbon izotopunun bir atomunun kütlesinin 1/12'sine oranı.

Atomik kütle birimi(a.u.m) - 12 C izotopunun bir atomunun kütlesinin 1/12 kısmı. 1 a.u. m = 1.66? 10 -24 yıl

köstebek- 0.012 kg karbon izotopu 12 C'deki atom sayısı kadar yapısal birim (atom, molekül, iyon) içeren bir maddenin miktarı. köstebek- 6.02 10 23 yapısal birim (atomlar, moleküller, iyonlar) içeren bir maddenin miktarı.

n = N/N A, nerede n- madde miktarı (mol), n parçacıkların sayısı, bir NA Avogadro sabitidir. Bir maddenin miktarı ayrıca v sembolü ile de gösterilebilir.

Avogadro sabiti NA = 6.02 10 23 parçacık/mol.

Molar kütlem(g / mol) - bir maddenin kütle oranı m(d) madde miktarına n(mol):

M = m/n, nerede: m = Mn ve n = m/M.

Gazın molar hacmiVM(l/mol) – gaz hacmi oranı V(l) bu gazın madde miktarına n(mol). Normal koşullar altında VM = 22.4 l/mol.

Normal koşullar: hava sıcaklığı t = 0°C veya T = 273 K, basınç p = 1 atm = 760 mm. rt. Sanat. = 101 325 Pa = 101.325 kPa.

VM = V/n, nerede: V = V Mn ve n = V/V M .

Sonuç genel bir formüldür:

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

Eşdeğer- bir hidrojen atomu ile etkileşime giren veya onun yerine geçen veya başka bir şekilde ona eşdeğer olan gerçek veya koşullu bir parçacık.

Molar kütle eşdeğerleri M e- bir maddenin kütlesinin bu maddenin eşdeğer sayısına oranı: M e = ay/n (eşdeğer) .

Yük değişim reaksiyonlarında, madde eşdeğerlerinin molar kütlesi

molar kütleli m eşittir: M e = М/(n ? m).

Redoks reaksiyonlarında, molar kütleli bir maddenin molar kütle eşdeğerleri m eşittir: M e = E/n(e), nerede n(e) aktarılan elektron sayısıdır.

Eşdeğerler Yasası– 1 ve 2 reaktanlarının kütleleri, eşdeğerlerinin molar kütleleriyle orantılıdır. m1/m2= M E1 / M E2, veya m 1 / M E1 \u003d m 2 / M E2, veya n 1 \u003d n 2, nerede m 1 ve m2 iki maddenin kütleleridir, M E1 ve M E2 eşdeğerlerin molar kütleleri, n 1 ve n 2- bu maddelerin eşdeğerlerinin sayısı.

Çözümler için eşdeğerler yasası aşağıdaki biçimde yazılabilir:

c E1 V 1 = c E2 V 2, nerede E1 ile E2, V 1 ile ve V2- bu iki maddenin eşdeğerlerinin molar konsantrasyonları ve çözelti hacimleri.

Kombine gaz yasası: pV = nRT, nerede P– basınç (Pa, kPa), V- hacim (m 3, l), n- gaz maddesinin miktarı (mol), T- sıcaklık (K), T(K) = T(°C) + 273, r- devamlı, R= 8.314 J / (K? mol), J \u003d Pa m 3 \u003d kPa l.

2. Atomun yapısı ve Periyodik Kanun

Dalga-parçacık ikiliği madde - her nesnenin hem dalga hem de parçacık özelliklerine sahip olabileceği fikri. Louis de Broglie, nesnelerin dalga ve parçacık özelliklerini birbirine bağlayan bir formül önerdi: ? = sa/(mV), nerede H Planck sabitidir, ? kütleli her cisme karşılık gelen dalga boyu m ve hız v. Dalga özellikleri tüm nesneler için mevcut olmasına rağmen, yalnızca bir atomun kütlesi ve bir elektronun kütlesine sahip olan mikro nesneler için gözlemlenebilirler.

Heisenberg Belirsizlik İlkesi: ?(mV x) ?x > h/2n veya ?V x ?x > h/(2?m), nerede m parçacığın kütlesi, x onun koordinatı Vx- yönde hız x, ?– belirsizlik, belirleme hatası. Belirsizlik ilkesi, konumunun (koordinatının) aynı anda belirtilmesinin imkansız olduğu anlamına gelir. x) ve hız (Vx) parçacıklar.

Kütleleri küçük olan parçacıklar (atomlar, çekirdekler, elektronlar, moleküller) Newton mekaniğinin bunu anlamasında parçacık değildir ve klasik fizik tarafından incelenemez. Kuantum fiziği tarafından incelenirler.

Ana kuantum sayısın K, L, M, N, O, P ve Q elektronik seviyelerine (katmanlarına) karşılık gelen 1, 2, 3, 4, 5, 6 ve 7 değerlerini alır.

seviye- aynı sayıda elektronların bulunduğu boşluk n. Farklı seviyelerdeki elektronlar, sayı nedeniyle uzaysal ve enerjik olarak birbirinden ayrılır. n elektronların enerjisini belirler E(daha fazla n, daha fazla E) ve mesafe r elektronlar ve çekirdek arasında (daha fazla n, daha fazla R).

Yörünge (yan, azimut) kuantum sayısıben sayıya göre değerler alır n:l= 0, 1,…(n- bir). örneğin, eğer n= 2, o zaman ben = 0.1; Eğer n= 3, o zaman ben = 0, 1, 2. Sayı ben alt seviyeyi (alt katman) karakterize eder.

alt düzey- elektronların belirli aralıklarla yerleştirildiği boşluk n ve ben. Bu seviyenin alt seviyeleri, sayıya bağlı olarak belirlenir. l:s- Eğer ben = 0, P- Eğer ben = 1, D- Eğer ben = 2, F- Eğer l = 3. Belirli bir atomun alt seviyeleri, sayılara bağlı olarak belirlenir. n ve ben,ör: 2s (n = 2, ben = 0), 3b(n= 3, ben = 2), vb. Belirli bir seviyenin alt seviyeleri farklı enerjilere sahiptir (daha fazla ben, daha fazla E): E< E < Е А < … ve bu alt seviyeleri oluşturan yörüngelerin farklı şekilleri: s-yörüngesi bir top şeklindedir, P-orbital bir dambıl şeklindedir, vb.

Manyetik kuantum sayısım 1 yörünge manyetik momentinin oryantasyonunu karakterize eder ben, dış manyetik alana göre uzayda ve değerleri alır: – l,…-1, 0, 1,…l, yani toplam (2l + 1) değer. örneğin, eğer ben = 2, o zaman 1 =-2, -1, 0, 1, 2.

Orbital(bir alt seviyenin parçası) - elektronların bulunduğu alan (ikiden fazla değil) belirli n, l, m1 . Alt düzey şunları içerir: 2l+1 orbital. Örneğin, D– alt seviye beş d-orbital içerir. Aynı alt seviyedeki farklı sayılara sahip yörüngeler m 1 , aynı enerjiye sahip.

Manyetik dönüş numarasıHanım elektronun s'ye eşit olan içsel manyetik momentinin dış manyetik alana göre yönelimini karakterize eder ve iki değer alır: +? ve _ ?.

Bir atomdaki elektronlar, aşağıdaki kurallara göre seviyeleri, alt seviyeleri ve orbitalleri işgal eder.

Pauli'nin kuralı: Bir atomdaki iki elektron, dört özdeş kuantum sayısına sahip olamaz. En az bir kuantum sayısına göre farklılık göstermelidirler.

Pauli kuralına göre, bir yörünge ikiden fazla elektron içeremez, bir alt seviye 2(2l + 1)'den fazla elektron içeremez, bir seviye en fazla iki elektron içerebilir. 2n 2 elektronlar.

Klechkovsky'nin kuralı: elektronik alt seviyelerin doldurulması, miktarın artan sırasına göre gerçekleştirilir. (n+l), ve aynı miktarda olması durumunda (n+l)- artan sayı sırasına göre n.

Klechkovsky kuralının grafik formu.

Klechkovsky kuralına göre, alt seviyelerin doldurulması aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir: 1s, 2s, 2p, 3s, Zp, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s,…

Alt seviyelerin doldurulması Klechkovsky kuralına göre gerçekleşse de, elektronik formülde alt seviyeler seviyelere göre sırayla yazılır: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f vb. Böylece brom atomunun elektronik formülü şu şekilde yazılır: Br (35e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 .

Bir dizi atomun elektronik konfigürasyonları, Klechkovsky kuralı tarafından öngörülenlerden farklıdır. Yani, Cr ve Cu için:

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

Hund'un (Gund'un) kuralı: belirli bir alt seviyenin yörüngelerinin doldurulması, toplam dönüşün maksimum olması için gerçekleştirilir. Belirli bir alt seviyenin yörüngeleri önce bir elektron tarafından doldurulur.

Atomların elektronik konfigürasyonları seviyelere, alt seviyelere, orbitallere göre yazılabilir. Örneğin, elektronik formül P(15e) yazılabilir:

a) seviyelere göre)2)8)5;

b) alt düzeylere göre 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3;

c) yörüngeler tarafından

Bazı atom ve iyonların elektronik formüllerine örnekler:

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. Kimyasal bağ

3.1. değerlik bağ yöntemi

Değerlik bağları yöntemine göre, A ve B atomları arasındaki bağ, ortak bir elektron çifti kullanılarak oluşturulur.

kovalent bağ. Donör-alıcı bağlantısı.

Değerlik, atomların kimyasal bağlar oluşturma yeteneğini karakterize eder ve bir atomun oluşturduğu kimyasal bağların sayısına eşittir. Değerlik bağları yöntemine göre değerlik, ortak elektron çiftlerinin sayısına eşittir ve kovalent bir bağ durumunda değerlik, bir atomun zeminindeki veya uyarılmış dış seviyesindeki eşleşmemiş elektronların sayısına eşittir. devletler.

atomların değeri

Örneğin, karbon ve kükürt için:

doygunluk kovalent bağ: atomlar, değerliklerine eşit sınırlı sayıda bağ oluşturur.

Atomik orbitallerin hibridizasyonu- elektronları eşdeğer?-bağlarının oluşumunda yer alan atomun farklı alt seviyelerinin atomik orbitallerinin (AO) karıştırılması. Hibrit orbitallerin (HO) denkliği, oluşan kimyasal bağların denkliğini açıklar. Örneğin, dört değerlikli bir karbon atomu durumunda, bir tane vardır. 2s– ve üç 2p-elektron. CH 4, CF 4 vb. moleküllerde karbonun oluşturduğu dört ?-bağının denkliğini açıklamak için atomik olan s- ve üç R- yörüngeler dört eşdeğer hibrit ile değiştirilir sp 3-orbitaller:

Oryantasyon kovalent bağ, ortak bir elektron çifti oluşturan orbitallerin maksimum örtüşme yönünde oluşmasıdır.

Hibritleşmenin türüne bağlı olarak, hibrit yörüngeler belirli bir uzaysal düzenlemeye sahiptir:

sp– doğrusal, yörüngelerin eksenleri arasındaki açı 180°'dir;

sp 2– üçgen, yörüngelerin eksenleri arasındaki açılar 120°'dir;

sp 3– dört yüzlü, yörüngelerin eksenleri arasındaki açılar 109°'dir;

özel 3 gün 1– trigonal-bipiramidal, açılar 90° ve 120°;

sp2d1– kare, yörüngelerin eksenleri arasındaki açılar 90°'dir;

özel 3 gün 2– oktahedral, yörüngelerin eksenleri arasındaki açılar 90°'dir.

3.2. Moleküler orbital teorisi

Moleküler orbital teorisine göre, bir molekül çekirdek ve elektronlardan oluşur. Moleküllerde elektronlar moleküler orbitallerde (MO'lar) bulunur. MO dış elektronları karmaşık bir yapıya sahiptir ve molekülü oluşturan atomların dış yörüngelerinin doğrusal bir kombinasyonu olarak kabul edilir. Oluşan MO'ların sayısı, oluşumlarına katılan AO'ların sayısına eşittir. MO'ların enerjileri, onları oluşturan AO'ların enerjilerinden daha düşük (bağlayıcı MO'lar), eşit (bağlayıcı olmayan MO'lar) veya daha yüksek (gevşeme, bağlanma önleyici MO'lar) olabilir.

JSC etkileşim koşulları

1. AO, benzer enerjilere sahipse etkileşime girer.

2. AO'lar örtüşürlerse etkileşime girerler.

3. AO, uygun simetriye sahipse etkileşime girer.

İki atomlu bir AB molekülü (veya herhangi bir lineer molekül) için MO simetrisi şöyle olabilir:

Belirli bir MO'nun bir simetri ekseni varsa,

Belirli bir MO'nun bir simetri düzlemi varsa,

MO'nun iki dik simetri düzlemi varsa.

Molekülün enerjisini atomların enerjisine kıyasla azalttığından, bağ MO'larında elektronların varlığı sistemi stabilize eder. Bir molekülün kararlılığı karakterize edilir bağlantı sırası n, eşittir: n \u003d (n sv - n res) / 2, nerede n sv ve n res - Bağlanma ve gevşeme orbitallerindeki elektron sayısı.

Bir MO'nun elektronlarla doldurulması, bir atomdaki bir AO'nun doldurulmasıyla aynı kurallara göre gerçekleşir, yani: Pauli kuralı (bir MO'da ikiden fazla elektron olamaz), Hund kuralı (toplam dönüş olmalıdır maksimum), vb.

Birinci periyodun (H ve He) 1-AO atomlarının etkileşimi, bir bağ?-MO ve bir gevşeme?*-MO oluşumuna yol açar:

Moleküllerin elektronik formülleri, bağ emirleri n, deneysel bağ enerjileri E ve moleküller arası mesafeler r birinci periyodun atomlarından iki atomlu moleküller için aşağıdaki tabloda verilmiştir:

İkinci periyodun diğer atomları, 2s-AO'ya ek olarak, etkileşim üzerine ?- ve ?-MO oluşturabilen 2p x -, 2p y - ve 2p z -AO'yu da içerir. O, F ve Ne atomları için 2s– ve 2p-AO'nun enerjileri önemli ölçüde farklıdır ve bir atomun 2s-AO'su ile başka bir atomun 2p-AO'su arasındaki etkileşim, atomlar arasındaki etkileşim göz önüne alındığında ihmal edilebilir. 2s-AO, 2p-AO'nun etkileşiminden ayrı olarak iki atomun. O 2 , F 2 , Ne 2 molekülleri için MO şeması aşağıdaki forma sahiptir:

B, C, N atomları için 2s– ve 2p-AO'nun enerjileri birbirine yakındır ve bir atomun 2s-AO'su başka bir atomun 2p z-AO'su ile etkileşime girer. Bu nedenle, B 2 , C 2 ve N 2 moleküllerindeki MO'nun sırası, O 2 , F 2 ve Ne 2 moleküllerindeki MO'nun sırasından farklıdır. Aşağıda B 2 , C 2 ve N 2 molekülleri için MO şeması verilmiştir:

Yukarıdaki MO şemalarına dayanarak, örneğin, O 2 , O 2 + ve O 2 ? moleküllerinin elektronik formülleri yazılabilir:

O 2 + (11e)? s2? s *2? z 2 (? x 2 ? y 2)(? x *1 ? y *0)

n = 2R = 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;

O2?(13e)? s2? s *2? z 2 (? x 2 ? y 2)(? x *2 ? y *1)

n = 1.5 R = 0.126 nm.

O2 molekülü durumunda, MO teorisi bu molekülün daha büyük mukavemetini öngörmeyi mümkün kılar, çünkü n = 2, O 2 + – O 2 – O 2 ? serisindeki bağlanma enerjilerindeki ve çekirdekler arası mesafelerdeki değişimin doğası ve ayrıca üst MO'larında iki eşleşmemiş elektron bulunan O 2 molekülünün paramanyetizması.

3.3. Bazı bağlantı türleri

İyonik bağ– zıt yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik bağ. İyonik bir bağ, kovalent bir polar bağın aşırı bir durumu olarak düşünülebilir. Atomların elektronegatifliğindeki fark X, 1.5–2.0'dan büyükse bir iyonik bağ oluşur.

iyonik bağ yönsüz doyumsuz bağlantı. Bir NaCl kristalinde, Na + iyonu tüm Cl iyonları tarafından çekilir mi? etkileşim yönünden ve iyon sayısından bağımsız olarak diğer tüm Na + iyonları tarafından itilir. Bu, iyonik moleküllere kıyasla iyonik kristallerin daha yüksek stabilitesini önceden belirler.

hidrojen bağı- bir molekülün hidrojen atomu ile başka bir molekülün elektronegatif atomu (F, CI, N) arasındaki bağ.

Bir hidrojen bağının varlığı, suyun anormal özelliklerini açıklar: suyun kaynama noktası, kimyasal muadillerinden çok daha yüksektir: t balya (H 2 O) = 100 ° C ve t balya (H 2 S) = - 61 °C H 2 S molekülleri arasında hidrojen bağları oluşmaz.

4. Kimyasal süreçlerin seyrinin kalıpları

4.1. Termokimya

Enerji(E)- iş yapma yeteneği. Mekanik iş (A), örneğin genleşmesi sırasında gazla gerçekleştirilir: A \u003d p?V.

Enerji emilimi ile giden reaksiyonlar - endotermik.

Enerjinin açığa çıkmasıyla gerçekleşen reaksiyonlar ekzotermik.

Enerji türleri:ısı, ışık, elektrik, kimyasal, nükleer enerji vb.

Enerji türleri: kinetik ve potansiyel.

Kinetik enerji- Hareket eden bir cismin enerjisi, bu bir cismin dinlenmeden önce yapabileceği iştir.

Isı (Q)- bir tür kinetik enerji - atomların ve moleküllerin hareketi ile ilişkili. Vücuda kütle verirken (m) ve ısının özgül ısı kapasitesi (c) Q sıcaklığı bir miktar artar mı? t: ?Q = m ile ?t, nerede? t = ?Q/(c t).

Potansiyel enerji- uzaydaki veya bileşenlerindeki pozisyonundaki bir değişikliğin bir sonucu olarak vücut tarafından elde edilen enerji. Kimyasal bağların enerjisi bir tür potansiyel enerjidir.

Termodinamiğin birinci yasası: enerji bir biçimden diğerine geçebilir, ancak yok olamaz veya ortaya çıkamaz.

İçsel enerji (U) - cismi oluşturan parçacıkların kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamı. Reaksiyonda emilen ısı, reaksiyon ürünleri ile reaktanların iç enerjileri arasındaki farka eşittir. (Q \u003d? U \u003d U 2 - U 1), sistemin çevre üzerinde iş yapmamış olması şartıyla. Reaksiyon sabit basınçta devam ederse, salınan gazlar dış basınç kuvvetlerine karşı çalışır ve reaksiyon sırasında emilen ısı, iç enerjideki değişikliklerin toplamına eşittir. ?U ve iş A \u003d p?V. Sabit basınçta emilen bu ısıya entalpi değişimi denir: H = ?U + p?V, tanımlayan entalpi nasıl H \u003d U + pV. Sıvı ve katı maddelerin reaksiyonları, hacimde önemli bir değişiklik olmadan devam eder. (?V= 0), peki bu reaksiyonlar için ne var? H yakın ?U (?H = ?U). Hacim değişikliği olan reaksiyonlar için, ?H > ?U genişleme devam ediyorsa ve ?H< ?U sıkıştırma devam ediyorsa.

Entalpideki değişiklik genellikle maddenin standart durumuna atfedilir: yani, 1 atm = 101 325 Pa basınçta, 298 K sıcaklıkta ve belirli bir (katı, sıvı veya gaz halinde) haldeki saf bir madde için. maddelerin konsantrasyonu 1 mol / l.

Standart oluşum entalpisi H arr- standart koşullar altında, onu oluşturan basit maddelerden 1 mol maddenin oluşumu sırasında açığa çıkan veya emilen ısı. Örneğin, ?N var(NaCl) = -411 kJ/mol. Bu, Na(tv) + ?Cl2 (g) = NaCl(tv) reaksiyonunda, 1 mol NaCl oluşumu sırasında 411 kJ enerji açığa çıktığı anlamına gelir.

Standart reaksiyon entalpisi?- kimyasal reaksiyon sırasındaki entalpi değişimi, aşağıdaki formülle belirlenir: ?H = ?N var(Ürün:% s) - ?N var(reaktifler).

Yani NH3 (g) + HCl (g) \u003d NH 4 Cl (tv) reaksiyonu için, bilmek? H o 6 p (NH 3) \u003d -46 kJ / mol,? H o 6 p (HCl) \ u003d -92 kJ / mol ve? H o 6 p (NH 4 Cl) = -315 kJ / mol elimizde:

H \u003d? H o 6 p (NH 4 Cl) -? H o 6 p (NH 3) -? H o 6 p (HCl) \u003d -315 - (-46) - (-92) \u003d -177 kJ.

Eğer? H< 0, reaksiyon ekzotermiktir. Eğer? H > 0, reaksiyon endotermiktir.

Kanun Hess: Standart reaksiyon entalpisi, reaktanların ve ürünlerin standart entalpilerine bağlıdır ve reaksiyon yoluna bağlı değildir.

Kendiliğinden süreçler sadece ekzotermik olmayabilir, yani enerjide azalma olan süreçler (?H< 0), ancak endotermik süreçler de olabilir, yani. enerji artışı olan süreçler (?H > 0). Tüm bu süreçlerde sistemin “düzensizliği” artar.

EntropiS sistem bozukluğunun derecesini karakterize eden fiziksel bir niceliktir. S standart entropidir, ?S standart entropideki değişimdir. Eğer?S > 0 ise, AS ise düzensizlik büyür.< 0, то беспорядок системы уменьшается. Для процессов в которых растет число частиц, ?S >0. Parçacık sayısının azaldığı süreçler için, ?S< 0. Например, энтропия меняется в ходе реакций:

CaO (tv) + H20 (l) \u003d Ca (OH) 2 (tv),? S< 0;

CaCO 3 (tv) \u003d CaO (tv) + CO 2 (g), ?S\u003e 0.

Süreçler, enerjinin serbest bırakılmasıyla kendiliğinden ilerler, yani hangisi için? H< 0 ve entropide bir artışla, yani, hangisi için?S > 0. Her iki faktörün de hesaba katılması, aşağıdaki ifadeye yol açar: Gibbs enerjisi: G = H - TS veya? G \u003d?H - T?S. Gibbs enerjisinin azaldığı reaksiyonlar, yani ?G< 0, могут идти самопроизвольно. Реакции, в ходе которых энергия Гиббса увеличивается, т. е. ?G >0, kendiliğinden gitmeyin. G = 0 koşulu, ürünler ve reaktanlar arasında bir dengenin kurulduğu anlamına gelir.

Düşük sıcaklıkta, değer T sıfıra yakın olduğundan, yalnızca ekzotermik reaksiyonlar meydana gelir. T?S– birkaç ve?G = ? H< 0. Yüksek sıcaklıklarda, değerler T?S büyük ve büyüklüğü ihmal mi ediyorsunuz? H, elimizde mi? – T?S, yani, S > 0 ve ?G için entropi artışı olan süreçler kendiliğinden gerçekleşecektir.< 0. При этом чем больше по абсолютной величине значение?G, тем более полно проходит данный процесс.

Belirli bir reaksiyon için AG değeri aşağıdaki formülle belirlenebilir:

G = ?С arr (ürünler) – ?G o b p (reaktifler).

Bu durumda, değerler?G o br, yanı sıra? H arr ve So br çok sayıda madde için özel tablolarda verilmiştir.

4.2. Kimyasal kinetik

Bir kimyasal reaksiyonun hızı(v) birim zaman başına reaktanların molar konsantrasyonundaki değişiklik ile belirlenir:

nerede v reaksiyon hızı, s reaktifin molar konsantrasyonu, T- zaman.

Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların doğasına ve reaksiyon koşullarına (sıcaklık, konsantrasyon, bir katalizörün varlığı, vb.)

Konsantrasyonun etkisi. V Basit reaksiyonlar durumunda, reaksiyon hızı, stokiyometrik katsayılarına eşit güçlerde alınan reaktanların konsantrasyonlarının ürünü ile orantılıdır.

reaksiyon için

1 ve 2 sırasıyla ileri ve geri reaksiyonların yönüdür:

v 1 \u003d k 1? [A]m? [B]n ve

v 2 \u003d k 2? [C]p? [D]q

nerede v- hız reaksiyonu, k hız sabitidir, [A], A maddesinin molar konsantrasyonudur.

reaksiyon molekülerliği reaksiyonun temel eyleminde yer alan moleküllerin sayısıdır. Basit reaksiyonlar için, örneğin: mA + nB> PC + qD, molekülerlik katsayıların toplamına eşittir (m + n). Reaksiyonlar tek moleküler, iki moleküler ve nadiren üç moleküler olabilir. Daha yüksek moleküler reaksiyonlar meydana gelmez.

reaksiyon sırası kimyasal reaksiyon hızının deneysel ifadesindeki konsantrasyon derecelerinin göstergelerinin toplamına eşittir. Yani, karmaşık bir reaksiyon için

mA + nB > рС + qD reaksiyon hızı için deneysel ifade şu şekildedir:

1 = k1? [A] ? ? [V]? ve reaksiyon sırası (? + ?). Nerede? ve? deneyseldir ve çakışmayabilir m ve n sırasıyla, çünkü karmaşık bir reaksiyonun denklemi birkaç basit reaksiyonun sonucudur.

Sıcaklığın etkisi. Reaksiyon hızı, moleküllerin etkin çarpışmalarının sayısına bağlıdır. Sıcaklıktaki bir artış, aktif moleküllerin sayısını arttırır ve onlara reaksiyonun devam etmesi için gerekli olanı verir. aktivasyon enerjisi E etki eder ve kimyasal reaksiyonun hızını arttırır.

Van't Hoff kuralı. Sıcaklıkta 10°'lik bir artışla, reaksiyon hızı 2-4 kat artar. Matematiksel olarak, bu şöyle yazılır:

v2 = v1? ?(t 2 - t 1) / 10

burada v 1 ve v 2, başlangıç ​​(t 1) ve son (t 2) sıcaklıklarındaki reaksiyon hızlarıdır, ? - 10 ° sıcaklıktaki bir artışla reaksiyon hızının kaç kez arttığını gösteren reaksiyon hızının sıcaklık katsayısı.

Daha doğrusu, reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığı şu şekilde ifade edilir: Arrhenius denklemi:

k = A? e - E/(RT) ,

nerede k oran sabitidir, A- sabit, sıcaklıktan bağımsız, e = 2.71828, E aktivasyon enerjisidir, R= 8.314 J/(K? mol) – gaz sabiti; T– sıcaklık (K). Hız sabitinin artan sıcaklık ve azalan aktivasyon enerjisi ile arttığı görülebilir.

4.3. Kimyasal Denge

Durumu zamanla değişmiyorsa bir sistem dengededir. Doğrudan ve ters reaksiyonların hızlarının eşitliği, sistemin dengesini korumak için bir koşuldur.

Tersinir bir reaksiyonun bir örneği, reaksiyondur.

N 2 + 3H 2 - 2NH 3.

Kitle eylemi yasası: reaksiyon ürünlerinin konsantrasyonlarının ürününün, başlangıç ​​maddelerinin konsantrasyonlarının ürününe oranı (tüm konsantrasyonlar, stokiyometrik katsayılarına eşit güçlerde gösterilir) olarak adlandırılan bir sabittir. denge sabiti.

Denge sabiti, doğrudan bir reaksiyonun ilerlemesinin bir ölçüsüdür.

K = O - doğrudan reaksiyon yok;

K =? - doğrudan tepki sona erer;

K > 1 - denge sağa kaydırılır;

İLE< 1 - denge sola kaydırılır.

Reaksiyon denge sabiti İLE aynı tepkime için standart Gibbs enerjisi?G'deki değişimle ilgilidir:

G= - RT içinde K, veya ?g= -2.3RT lg K, veya K= 10 -0.435?G/RT

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

Eğer İLE< 1, sonra lg K < 0 и?G >0, yani denge sola kaydırılırsa, reaksiyon kendiliğinden sağa gitmez.

Denge yer değiştirme yasası: Dengedeki bir sisteme bir dış etki uygulanırsa, sistemde dış etkiye karşı koyan bir süreç ortaya çıkar.

5. Redoks reaksiyonları

redoks reaksiyonları- elementlerin oksidasyon durumlarında bir değişiklikle giden reaksiyonlar.

Oksidasyon elektron verme işlemidir.

Kurtarma elektron ekleme işlemidir.

oksitleyici ajan Elektronları kabul eden bir atom, molekül veya iyon.

İndirgen madde Elektron veren bir atom, molekül veya iyon.

Elektronları kabul eden oksitleyici ajanlar indirgenmiş forma girer:

F2 [ca. ] + 2e > 2F? [dinlenmek.].

İndirgeyici ajanlar, elektron veren, oksitlenmiş forma geçer:

Na 0 [geri yükle ] – 1e > Na + [yaklaşık].

Oksitlenmiş ve indirgenmiş formlar arasındaki denge şu şekilde karakterize edilir: Nernst denklemleri redoks potansiyeli için:

nerede 0 redoks potansiyelinin standart değeridir; n transfer edilen elektronların sayısıdır; [dinlenmek. ] ve [ca. ] sırasıyla indirgenmiş ve oksitlenmiş formlardaki bileşiğin molar konsantrasyonlarıdır.

Standart elektrot potansiyellerinin değerleri 0 tablolarda verilmiştir ve bileşiklerin oksitleyici ve indirgeyici özelliklerini karakterize eder: değer ne kadar pozitif olursa 0, oksitleyici özellikler ne kadar güçlüyse ve değer o kadar negatif olur 0, restoratif özellikler o kadar güçlüdür.

Örneğin, F 2 + 2e - 2F için? 0 = 2,87 volt ve Na + + 1e - Na 0 için 0 =-2,71 volt (işlem her zaman indirgeme reaksiyonları için kaydedilir).

Redoks reaksiyonu, oksidasyon ve indirgeme olmak üzere iki yarı reaksiyonun bir kombinasyonudur ve bir elektromotor kuvvet (emk) ile karakterize edilir? 0:?0= ?E 0 tamam – ?E 0 geri yükleme, nerede E 0 tamam ve? E 0 geri yükleme verilen reaksiyon için oksitleyici ajanın ve indirgeyici ajanın standart potansiyelleridir.

emf tepkiler? 0 Gibbs serbest enerjisi ?G'deki değişim ve reaksiyonun denge sabiti ile ilgilidir. İLE:

?G = –nF?0 veya? E = (RT/nF) içinde K.

emf standart olmayan konsantrasyonlarda reaksiyonlar? E eşittir: ? E =?E 0 - (RT / nF)? Ig K veya? E =?0 -(0,059/n)lg K.

Denge durumunda G \u003d 0 ve E \u003d 0, nerede? E =(0,059/n)lg K ve K = 10n?E/0.059.

Reaksiyonun kendiliğinden meydana gelmesi için aşağıdaki bağıntılar sağlanmalıdır: ?G< 0 или K >> 1 koşul eşleşiyor mu? 0> 0. Bu nedenle, belirli bir redoks reaksiyonunun olasılığını belirlemek için değeri hesaplamak gerekir mi? 0 . Eğer? 0 > 0, reaksiyon açık. Eğer? 0< 0, reaksiyon yok.

Kimyasal akım kaynakları

galvanik hücreler Kimyasal tepkimelerin enerjisini elektrik enerjisine çeviren cihazlar.

Daniel'in galvanik hücresi sırasıyla ZnSO 4 ve CuSO 4 çözeltilerine daldırılmış çinko ve bakır elektrotlardan oluşur. Elektrolit çözeltileri gözenekli bir bölme yoluyla iletişim kurar. Aynı zamanda çinko elektrotta oksidasyon meydana gelir: Zn > Zn 2+ + 2e, bakır elektrotta ise indirgeme meydana gelir: Cu 2+ + 2e > Cu. Genel olarak reaksiyon devam ediyor: Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu.

Anot- oksidasyonun gerçekleştiği elektrot. Katot- indirgemenin gerçekleştiği elektrot. Galvanik hücrelerde anot negatif, katot pozitif yüklüdür. Eleman diyagramlarında metal ve çözelti dikey bir çizgi ile, iki çözüm ise çift dikey bir çizgi ile ayrılır.

Böylece, Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu reaksiyonu için galvanik hücre devresi yazılır: (-) Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu(+).

Reaksiyonun elektromotor kuvveti (emk) nedir? E 0 \u003d E 0 tamam - E 0 geri yükleme= 0(Cu 2+ /Cu) - 0(Zn 2+ / Zn) \u003d 0,34 - (-0,76) \u003d 1,10 V. Kayıplar nedeniyle, eleman tarafından oluşturulan voltaj biraz daha az mı olacak? 0 .Çözeltilerin konsantrasyonları standart olanlardan 1 mol/l'ye eşitse, o zaman E 0 tamam ve E 0 geri yükleme Nernst denklemine göre hesaplanır ve ardından emf hesaplanır. karşılık gelen galvanik hücre.

kuru elementçinko gövde, nişasta veya unlu NH4Cl macunu, grafitli MnO2 karışımı ve grafit elektrottan oluşur. Çalışması sırasında aşağıdaki reaksiyon gerçekleşir: Zn + 2NH4Cl + 2MnO 2 = Cl + 2MnOOH.

Eleman diyagramı: (-)Zn | NH4CI | MnO 2 , C(+). emf eleman - 1,5 V.

Piller. Bir kurşun pil, %30 sülfürik asit çözeltisine daldırılmış ve bir çözünmeyen PbS04 tabakası ile kaplanmış iki kurşun levhadan oluşur. Pil şarj edildiğinde elektrotlar üzerinde aşağıdaki işlemler gerçekleşir:

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

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

Pil boşaldığında elektrotlar üzerinde aşağıdaki işlemler gerçekleşir:

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

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

Genel reaksiyon şu şekilde yazılabilir:

Pilin çalışması için düzenli olarak şarj edilmesi ve pilin çalışması sırasında biraz düşebilecek sülfürik asit konsantrasyonunun kontrolü gerekir.

6. Çözümler

6.1. çözelti konsantrasyonu

Çözeltideki bir maddenin kütle oranı w çözünenin kütlesinin çözeltinin kütlesine oranına eşittir: w \u003d m va / m çözümü veya w = m in-va / (V ? ?), Çünkü m p-ra \u003d V p-pa? ?r-ra.

Molar konsantrasyon İle çözünenin mol sayısının çözeltinin hacmine oranına eşittir: c = n(mol)/ V(l) veya c = m/(M? V( ben )).

e ile eşdeğerlerin molar konsantrasyonu (normal veya eşdeğer konsantrasyon)çözünenin eşdeğer sayısının çözeltinin hacmine oranına eşittir: e = n ile(mol eşdeğeri)/ V(l) veya e \u003d m / (M e? V (l) ile).

6.2. elektrolitik ayrışma

elektrolitik ayrışma- polar çözücü moleküllerin etkisi altında elektrolitin katyonlara ve anyonlara ayrışması.

Ayrışma derecesi? ayrışmış moleküllerin konsantrasyonunun (c diss) çözünmüş moleküllerin toplam konsantrasyonuna (c hacim) oranıdır: ? = s diss / s devir.

Elektrolitler ikiye ayrılabilir: kuvvetli(?~1) ve zayıf.

Güçlü elektrolitler(onlar için? ~ 1) - suda çözünür tuzlar ve bazlar ve ayrıca bazı asitler: HNO 3, HCl, H2S04, HI, HBr, HClO 4 ve diğerleri.

Zayıf elektrolitler(onlar için?<< 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.

İyonik reaksiyon denklemleri. Vİyonik reaksiyon denklemlerinde güçlü elektrolitler iyon olarak, zayıf elektrolitler, az çözünür maddeler ve gazlar moleküller olarak yazılır. Örneğin:

CaCO 3 v + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ^

CaCO 3 v + 2H + + 2Cl? \u003d Ca2+ + 2Cl? + H 2 O + CO 2 ^

CaCO 3 v + 2H + = Ca 2+ + H 2 O + CO 2 ^

iyonlar arasındaki reaksiyonlar daha az iyon veren bir maddenin oluşumu yönünde, yani daha zayıf bir elektrolit veya daha az çözünür madde yönünde gidin.

6.3. Zayıf elektrolitlerin ayrışması

Asetik asit gibi zayıf bir elektrolit çözeltisindeki iyonlar ve moleküller arasındaki dengeye kütle etkisi yasasını uygulayalım:

CH 3 COOH - CH 3 COО? + H +

Ayrışma tepkimelerinin denge sabitlerine denir. ayrışma sabitleri. Ayrışma sabitleri, zayıf elektrolitlerin ayrışmasını karakterize eder: sabit ne kadar küçükse, zayıf elektrolit o kadar az ayrışır, o kadar zayıftır.

Polibazik asitler aşağıdaki adımlarla ayrışır:

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

Toplam ayrışma reaksiyonunun denge sabiti, ayrı ayrı ayrışma aşamalarının sabitlerinin ürününe eşittir:

H 3 PO 4 - ZN + + PO 4 3-

Ostwald'ın seyreltme yasası: zayıf bir elektrolitin (a) ayrışma derecesi, konsantrasyonundaki bir azalmayla, yani seyreltme üzerine artar:

Ortak bir iyonun zayıf bir elektrolitin ayrışması üzerindeki etkisi: ortak bir iyonun eklenmesi, zayıf bir elektrolitin ayrışmasını azaltır. Bu nedenle, zayıf bir elektrolit çözeltisi eklerken CH 3 COOH

CH 3 COOH - CH 3 COО? + H + ?<< 1

CH3COOH ile ortak bir iyon içeren güçlü bir elektrolit, yani bir asetat iyonu, örneğin CH3COONa

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

asetat iyonunun konsantrasyonu artar ve CH3COOH ayrışmasının dengesi sola kayar, yani asidin ayrışması azalır.

6.4. Güçlü elektrolitlerin ayrışması

iyon aktivitesi a özelliklerinde kendini gösteren bir iyonun konsantrasyonudur.

aktivite faktörüF iyon aktivitesinin oranıdır a ile konsantrasyon: F= AC veya a = f.c.

f=1 ise iyonlar serbesttir ve birbirleriyle etkileşmezler. Bu, çok seyreltik çözeltilerde, zayıf elektrolit çözeltilerinde vs. meydana gelir.

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

Aktivite katsayısı, solüsyon I'in iyonik kuvvetine bağlıdır: iyonik kuvvet ne kadar büyükse, aktivite katsayısı o kadar düşük olur.

çözeltinin iyonik gücü Bence ücretlere bağlıdır z ve iyonlardan gelen konsantrasyonlar:

ben= 0.52?s z2.

Aktivite katsayısı iyonun yüküne bağlıdır: iyonun yükü ne kadar büyükse, aktivite katsayısı o kadar düşük olur. Matematiksel olarak, aktivite katsayısının bağımlılığı F iyonik güçten Bence ve iyon yükü z Debye-Hückel formülü kullanılarak yazılır:

İyon aktivite katsayıları aşağıdaki tablo kullanılarak belirlenebilir:

6.5 Suyun iyonik ürünü. hidrojen göstergesi

Zayıf bir elektrolit olan su, H+ ve OH? iyonları oluşturmak üzere ayrışır. Bu iyonlar hidratlanır, yani birkaç su molekülüne bağlanır, ancak basitlik için hidratlanmamış formda yazılırlar.

H 2 O - H + + OH?.

Bu denge için kütle hareketi yasasına göre:

Su moleküllerinin konsantrasyonu [H 2 O], yani 1 litre sudaki mol sayısı sabit ve [H 2 O] \u003d 1000 g / l: 18 g / mol \u003d 55.6 mol olarak kabul edilebilir. / l. Buradan:

İLE[H2O] = İLE(H2O ) = [H + ] = 10 -14 (22°C).

Suyun iyonik ürünü– [H + ] ve – konsantrasyonlarının ürünü, sabit bir sıcaklıkta sabit bir değerdir ve 22°C'de 10 -14'e eşittir.

Artan sıcaklıkla suyun iyonik ürünü artar.

PH değeri hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun negatif logaritmasıdır: pH = – lg. Benzer şekilde: pOH = – lg.

Suyun iyonik ürününün logaritması şunu verir: pH + pOH = 14.

pH değeri ortamın reaksiyonunu karakterize eder.

pH = 7 ise, [H + ] = nötr bir ortamdır.

pH ise< 7, то [Н + ] >- asit ortamı.

pH > 7 ise [H + ]< – щелочная среда.

6.6. tampon çözeltiler

Tampon çözeltiler, belirli bir hidrojen iyonu konsantrasyonuna sahip çözeltilerdir. Bu çözeltilerin pH'ı seyreltildiğinde değişmez ve az miktarda asit ve alkali eklendiğinde çok az değişir.

I. Zayıf bir asit HA çözeltisi, asitten konsantrasyon ve güçlü bir baz BA ile tuzları, konsantrasyon - tuzdan. Örneğin, bir asetat tamponu, asetik asit ve sodyum asetatın bir çözeltisidir: CH3COOH + CHgCOONa.

pH \u003d pK asidik + lg (tuz /s asidik).

II. Zayıf bir baz BOH, konsantrasyon - bazik ve tuzları, güçlü bir asit BA, konsantrasyon - tuz ile. Örneğin, bir amonyak tamponu, amonyum hidroksit ve amonyum klorür NH40H + NH4Cl'nin bir çözeltisidir.

pH = 14 - рК bazik - lg (tuzdan / bazdan).

6.7. tuz hidrolizi

tuz hidrolizi- zayıf bir elektrolit oluşumu ile tuz iyonlarının su ile etkileşimi.

Hidroliz reaksiyon denklemlerine örnekler.

I. Tuz, güçlü bir baz ve zayıf bir asitten oluşur:

Na2C03 + H20 - NaHC03 + NaOH

2Na + + CO 3 2- + H 2 O - 2Na + + HCO 3? +OH?

CO 3 2- + H 2 O - HCO 3? + OH?, pH > 7, alkali.

İkinci aşamada, hidroliz pratik olarak gerçekleşmez.

II. Zayıf baz ve kuvvetli asitten tuz oluşur:

AlCl3 + H20 - (AlOH)Cl2 + HCl

Al 3+ + 3Cl? + H 2 O - AlOH 2+ + 2Cl? + H + + Cl?

Al 3+ + H20 - AlOH 2+ + H+, pH< 7.

İkinci aşamada hidroliz daha az gerçekleşir ve üçüncü aşamada pratik olarak gerçekleşmez.

III. Tuz, güçlü bir baz ve güçlü bir asitten oluşur:

K + + HAYIR 3 ? + H 2 O? hidroliz yok, pH? 7.

IV. Zayıf bir baz ve zayıf bir asitten tuz oluşur:

CH 3 COONH 4 + H 2 O - CH 3 COOH + NH 4OH

CH 3 COO? + NH4 + + H20 - CH3COOH + NH40H, pH = 7.

Bazı durumlarda tuz çok zayıf bazlar ve asitlerden oluştuğunda tam hidroliz meydana gelir. Bu tür tuzlar için çözünürlük tablosunda, sembol "su tarafından ayrıştırılır":

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 v + 3H 2 S ^

Değişim reaksiyonlarında tam hidroliz olasılığı dikkate alınmalıdır:

Al 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 v + 3Na 2 SO 4 + 3CO 2 ^

hidroliz derecesiH hidrolize moleküllerin konsantrasyonunun çözünmüş moleküllerin toplam konsantrasyonuna oranıdır.

Güçlü bir baz ve zayıf bir asitten oluşan tuzlar için:

= ch, pOH = -lg, pH = 14 - pOH.

Hidroliz derecesinin ifadesinden çıkar H(yani hidroliz) artar:

a) artan sıcaklıkla, çünkü K(H 2 O) artar;

b) tuzu oluşturan asidin ayrışmasında bir azalma ile: asit ne kadar zayıfsa, hidroliz o kadar büyük olur;

c) seyreltme ile: c ne kadar düşükse hidroliz o kadar büyük olur.

Zayıf baz ve kuvvetli asitten oluşan tuzlar için

[H + ] = ch, pH = – lg.

Zayıf bir baz ve zayıf bir asitten oluşan tuzlar için

6.8. Asitlerin ve bazların protolitik teorisi

protoliz proton transfer sürecidir.

Protolitler proton bağışlayan ve kabul eden asitler ve bazlar.

Asit Proton verebilen bir molekül veya iyon. Her asidin kendi konjuge bazı vardır. Asitlerin gücü, asit sabiti ile karakterize edilir. k.

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

kk = 4 ? 10 -7

3+ + H 2 O - 2+ + H 3 O +

kk = 9 ? 10 -6

Temel Bir protonu kabul edebilen bir molekül veya iyon. Her bazın kendi konjuge asidi vardır. Bazların gücü, baz sabiti ile karakterize edilir. 0 .

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

0 = 1,8 ?10 -5

amfolitler- geri tepme ve proton ekleme yeteneğine sahip protolitler.

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

HCO3? - asit.

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

HCO3? - temel.

Su için: H 2 O + H 2 O - H 3 O + + OH?

K (H 2 O) \u003d [H 3 O +] \u003d 10 -14 ve pH \u003d - lg.

sabitler K ila ve 0 konjuge asitler ve bazlar için bağlantılıdır.

AÇIK + H 2 O - H 3 O + + A ?,

A? + H 2 O - AÇIK + OH?,

7. Çözünürlük sabiti. çözünürlük

Bir çözelti ve bir çökeltiden oluşan bir sistemde iki işlem gerçekleşir - çökeltinin çözünmesi ve çökelme. Bu iki sürecin oranlarının eşitliği denge koşuludur.

doymuş ÇözeltiÇökelti ile dengede olan bir çözelti.

Tortu ve çözelti arasındaki dengeye uygulanan kütle hareketi yasası şunları verir:

Çünkü = const,

İLE = K s (AgCl) = .

Genel olarak, elimizde:

A m B n(TELEVİZYON) - m A +n+n B -m

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

çözünürlük sabitiKS(veya çözünürlük ürünü PR) - az çözünür bir elektrolitin doymuş bir çözeltisindeki iyon konsantrasyonlarının ürünü - sabit bir değerdir ve yalnızca sıcaklığa bağlıdır.

Çözünmeyen bir maddenin çözünürlüğü s Litre başına mol olarak ifade edilebilir. boyutuna bağlı olarak s maddeler zayıf çözünür - s'ye bölünebilir< 10 -4 моль/л, среднерастворимые – 10 -4 моль/л? s? 10 -2 mol/l ve yüksek oranda çözünür s>10 -2 mol/l.

Bileşiklerin çözünürlüğü, çözünürlük ürünleri ile ilgilidir.

Yağış ve çözünme durumu

AgCl durumunda: AgCl - Ag + + Cl?

KS= :

a) çökelti ve çözelti arasındaki denge koşulu: = K s.

b) yerleşme koşulu: > Ks;çökeltme sırasında, denge kurulana kadar iyon konsantrasyonları azalır;

c) çökeltinin çözünme koşulu veya doymuş bir çözeltinin varlığı:< Ks;çökeltinin çözünmesi sırasında, denge kurulana kadar iyonların konsantrasyonu artar.

8. Koordinasyon bileşikleri

Koordinasyon (kompleks) bileşikleri, donör-alıcı bağı olan bileşiklerdir.

K3 için:

dış kürenin iyonları - 3K +,

iç kürenin iyonu - 3-,

kompleks yapıcı - Fe 3+,

ligandlar - 6CN?, dişleri - 1,

koordinasyon numarası - 6.

Kompleks oluşturucu ajan örnekleri: Ag +, Cu 2+, Hg 2+, Zn 2+, Ni 2+, Fe 3+, Pt 4+, vb.

Ligand örnekleri: polar moleküller H 2 O, NH 3 , CO ve anyonlar CN?, Cl?, OH? ve benzeri.

Koordinasyon numaraları: genellikle 4 veya 6, nadiren 2, 3 vb.

isimlendirme.Önce anyon (nominal durumda), ardından katyon (genitif durumda) olarak adlandırılır. Bazı ligandların isimleri: NH 3 - amin, H 2 O - aqua, CN? - siyano, Cl? – kloro, OH? - hidrokso. Koordinasyon numaralarının isimleri: 2 - di, 3 - üç, 4 - tetra, 5 - penta, 6 - heksa. Kompleks oluşturucu maddenin oksidasyon derecesini belirtin:

Cl diaminsilver(I) klorürdür;

S04 - tetraminbakır(II) sülfat;

K3, potasyum hekzasiyanoferrattır(III).

Kimyasal bağlantı.

Değerlik bağları teorisi, merkezi atomun yörüngelerinin hibridizasyonunu varsayar. Ortaya çıkan hibrit orbitallerin konumu, komplekslerin geometrisini belirler.

Diamanyetik kompleks iyon Fe(CN) 6 4- .

Siyanür iyonu - donör

Demir iyonu Fe 2+ - alıcı - formüle sahiptir 3d 6 4s 0 4p 0. Kompleksin diamanyetizmasını (tüm elektronlar eşleştirilmiştir) ve koordinasyon sayısını (6 serbest yörünge gereklidir) hesaba katarak, d2sp3- hibridizasyon:

Kompleks diyamanyetik, düşük dönüşlü, yörünge içi, kararlı (harici elektron kullanılmaz), oktahedral ( d2sp3-hibridizasyon).

Paramanyetik kompleks iyon FeF 6 3- .

Florür iyonu bir donördür.

Demir iyonu Fe 3+ - alıcı - formüle sahiptir 3d 5 4s 0 4p 0 . Kompleksin paramanyetizmasını (elektronlar buharlaştırılır) ve koordinasyon sayısını (6 serbest yörünge gereklidir) hesaba katarak, özel 3 gün 2- hibridizasyon:

Kompleks paramanyetik, yüksek dönüşlü, dış yörüngeli, kararsız (dış 4d yörüngeler kullanılır), oktahedral ( özel 3 gün 2-hibridizasyon).

Koordinasyon bileşiklerinin ayrışması.

Çözeltideki koordinasyon bileşikleri, iç ve dış kürelerin iyonlarına tamamen ayrışır.

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

İç kürenin iyonları, yani kompleks iyonlar, adım adım zayıf elektrolitler gibi metal iyonlarına ve ligandlara ayrışır.

nerede K 1 , İLE 2 , İLE 1 _ 2 kararsızlık sabitleri denir ve komplekslerin ayrışmasını karakterize eder: kararsızlık sabiti ne kadar küçükse, kompleks o kadar az ayrışır, o kadar kararlıdır.

Alkollerle tanışmamızı tamamlamak için, iyi bilinen başka bir maddenin başka bir formülünü vereceğim - kolesterol. Herkes bunun monohidrik bir alkol olduğunu bilmiyor!

|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>|_q_q_q<-dH>:a_q|0<|dH>`/<`|wH>`\|dH; #a_(A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\

İçindeki hidroksil grubunu kırmızı ile işaretledim.

karboksilik asitler

Herhangi bir şarap üreticisi, şarabın havadan uzak tutulması gerektiğini bilir. Aksi takdirde ekşi olur. Ancak kimyagerler sebebini biliyorlar - alkole bir oksijen atomu daha eklerseniz, bir asit elde edersiniz.
Bize zaten aşina olduğumuz alkollerden elde edilen asitlerin formüllerine bakalım:

Madde			iskelet formülü	brüt formül
metanoik asit (formik asit)	H/C`|O|\OH	HCOOH	O//\OH
Etanoik asit (asetik asit)	H-C-C\EY; H|#C|H	CH3-COOH	/`|O|\OH
propanoik asit (metilasetik asit)	H-C-C-C\EY; H|#2|H; H|#3|H	CH3-CH2-COOH	\/`|O|\OH
bütanoik asit (bütirik asit)	H-C-C-C-C\EY; H|#2|H; H|#3|H; H|#4|H	CH3-CH2-CH2-COOH	/\/`|O|\OH
genelleştirilmiş formül	(R)-C\EY	(R)-COOH veya (R)-CO2H	(R)/`|O|\OH

Organik asitlerin ayırt edici bir özelliği, bu tür maddelere asidik özellikler veren bir karboksil grubunun (COOH) varlığıdır.

Sirkeyi deneyen herkes çok ekşi olduğunu bilir. Bunun nedeni içinde asetik asit bulunmasıdır. Tipik olarak sofra sirkesi, geri kalanı (çoğunlukla) su ile birlikte %3 ila 15 asetik asit içerir. Seyreltilmemiş asetik asit yemek yaşamı tehdit eder.

Karboksilik asitler birkaç karboksil grubuna sahip olabilir. Bu durumda onlar denir: dibazik, üçlü vb...

Gıda ürünleri birçok başka organik asit içerir. İşte bunlardan sadece birkaçı:

Bu asitlerin adı, içerdikleri gıda ürünlerine karşılık gelir. Bu arada, burada ayrıca alkollerin bir hidroksil grubu özelliğine sahip asitler olduğuna dikkat edin. Bu tür maddelere denir hidroksikarboksilik asitler(veya hidroksi asitler).
Asitlerin her birinin altında, ait olduğu organik madde grubunun adı belirtilerek işaretlenmiştir.

radikaller

Radikaller, kimyasal formülleri etkileyen başka bir kavramdır. Kelimenin kendisi muhtemelen herkes tarafından bilinir, ancak kimyada radikallerin politikacılar, isyancılar ve aktif bir konuma sahip diğer vatandaşlarla hiçbir ilgisi yoktur.
Burada onlar sadece molekül parçalarıdır. Ve şimdi onların tuhaflığının ne olduğunu anlayacağız ve kimyasal formüller yazmanın yeni bir yolunu öğreneceğiz.

Yukarıda metinde, genelleştirilmiş formüllerden birkaç kez bahsedilmiştir: alkoller - (R) -OH ve karboksilik asitler - (R) -COOH. -OH ve -COOH'nin fonksiyonel gruplar olduğunu hatırlatmama izin verin. Ama R radikaldir. R harfi şeklinde tasvir edilmesine şaşmamalı.

Daha spesifik olarak, tek değerli bir radikal, bir hidrojen atomundan yoksun bir molekülün bir parçasıdır. İki hidrojen atomunu alırsanız, iki değerlikli bir radikal elde edersiniz.

Kimyadaki radikallerin kendi isimleri vardır. Bazıları, elementlerin tanımlarına benzer şekilde Latince tanımları bile aldı. Ayrıca, bazen formüllerdeki radikaller, daha çok brüt formülleri anımsatan kısaltılmış bir biçimde gösterilebilir.
Bütün bunlar aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

İsim	Yapısal formül	atama	Kısa Formül	alkol örneği
Metil	CH3-()	Ben mi	CH3	(Ben)-OH	CH30H
Etil	CH3-CH2-()	et	C2H5	(Et)-OH	C2H5OH
propil	CH3-CH2-CH2-()	halkla ilişkiler	C3H7	(Pr)-OH	C3H7OH
izopropil	H3C\CH(*`/H3C*)-()	i-Pr	C3H7	(i-Pr)-OH	(CH3)2CHOH
Fenil	`/`=`\//-\\-{}	Ph	C6H5	(Ph)-OH	C6H5OH

Burada her şeyin açık olduğunu düşünüyorum. Alkol örneklerinin verildiği sütuna dikkatinizi çekmek istiyorum. Bazı radikaller ampirik bir formüle benzeyen bir biçimde yazılır, ancak fonksiyonel grup ayrı yazılır. Örneğin, CH3-CH2-OH, C2H5OH'ye dönüştürülür.
Ve izopropil gibi dallı zincirler için braketli yapılar kullanılır.

başka bir fenomen var serbest radikaller. Bunlar, bir nedenden dolayı fonksiyonel gruplardan ayrılan radikallerdir. Bu durumda, formülleri incelemeye başladığımız kurallardan biri ihlal edilir: kimyasal bağların sayısı artık atomlardan birinin değerine karşılık gelmez. Ya da bağlantılardan birinin bir uçtan açıldığını söyleyebilirsiniz. Genellikle serbest radikaller kısa bir süre yaşar, çünkü moleküller kararlı bir duruma dönme eğilimindedir.

Nitrojene giriş. aminler

Birçok organik bileşiğin parçası olan başka bir elementle tanışmayı öneriyorum. Bu azot.
Latin harfi ile gösterilir n ve üç değerlik değerine sahiptir.

Bilinen hidrokarbonlara azot eklenirse hangi maddelerin elde edildiğini görelim:

Madde	Genişletilmiş yapısal formül	Basitleştirilmiş yapısal formül	iskelet formülü	brüt formül
aminometan (metilamin)	H-C-N\H;H|#C|H	CH3-NH2	\NH2
aminoetan (etilamin)	H-C-C-N\H;H|#C|H;H|#3|H	CH3-CH2-NH2	/\NH2
dimetilamin	H-C-N<`|H>-C-H; H|#-3|H; H|#2|H	$L(1.3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3	/N<_(y-.5)H>\
aminobenzen (Anilin)	H\N|C\\C|C<\H>`//C<|H>`\C<`/H>`||C<`\H>/	NH2|C\\CH|CH`//C<_(y.5)H>`\HC`||HC/	NH2|\|`/`\`|/_o
trietilamin	$eğim(45)H-C-C/N\C-C-H;H|#2|H; H|#3|H; H|#5|H;H|#6|H; #N`|C<`-H><-H>`|C<`-H><-H>`|H	CH3-CH2-N<`|CH2-CH3>-CH2-CH3	\/N<`|/>\|

İsimlerinden de tahmin edebileceğiniz gibi, tüm bu maddeler ortak isim altında birleştirilmiştir. aminler. Fonksiyonel grup ()-NH2 olarak adlandırılır. amino grubu. İşte aminler için bazı genel formüller:

Genel olarak, burada özel bir yenilik yoktur. Bu formüller sizin için açıksa, bazı ders kitaplarını veya İnternet'i kullanarak organik kimya hakkında daha fazla çalışmaya güvenle katılabilirsiniz.
Ancak inorganik kimyadaki formüller hakkında daha fazla konuşmak istiyorum. Organik moleküllerin yapısını inceledikten sonra onları anlamanın ne kadar kolay olacağını göreceksiniz.

rasyonel formüller

İnorganik kimyanın organikten daha basit olduğu sonucuna varılmamalıdır. Tabii ki, inorganik moleküller çok daha basit görünme eğilimindedir çünkü hidrokarbonların yaptığı karmaşık yapıları oluşturma eğiliminde değildirler. Ama öte yandan, periyodik tabloyu oluşturan yüzden fazla elementi incelemek gerekir. Ve bu elementler kimyasal özelliklerine göre birleşme eğilimindedir, ancak çok sayıda istisna dışında.

O yüzden bunların hiçbirini söylemeyeceğim. Yazımın konusu kimyasal formüller. Ve onlarla, her şey nispeten basittir.
Anorganik kimyada en yaygın olarak kullanılanlar: rasyonel formüller. Ve şimdi bize zaten tanıdık olanlardan nasıl farklı olduklarını anlayacağız.

İlk önce, başka bir elementle tanışalım - kalsiyum. Bu aynı zamanda çok yaygın bir öğedir.
tayin edildi CA ve iki değerlik değerine sahiptir. Bildiğimiz karbon, oksijen ve hidrojen ile hangi bileşikleri oluşturduğunu görelim.

Madde	Yapısal formül	rasyonel formül	brüt formül
kalsiyum oksit	Ca=O	CaO
kalsiyum hidroksit	H-O-Ca-O-H	Ca(OH)2
Kalsiyum karbonat	$eğim(45)Ca`/O\C|O`|/O`\#1	CaCO3
kalsiyum bikarbonat	HO/`|O|\O/Ca\O/`|O|\OH	Ca(HCO3)2
Karbonik asit	H|O\C|O`|/O`|H	H2CO3

İlk bakışta, rasyonel formülün yapısal ve kaba formüller arasında bir şey olduğu görülebilir. Ancak şu ana kadar nasıl elde edildikleri çok açık değil. Bu formüllerin anlamını anlamak için maddelerin katıldığı kimyasal reaksiyonları göz önünde bulundurmanız gerekir.

Kalsiyum en saf haliyle yumuşak beyaz bir metaldir. Doğada oluşmaz. Ancak bir kimya mağazasında satın almak oldukça mümkündür. Genellikle hava erişimi olmayan özel kavanozlarda saklanır. Çünkü havadaki oksijenle reaksiyona girer. Aslında, bu yüzden doğada oluşmaz.
Yani, kalsiyumun oksijenle reaksiyonu:

2Ca + O2 -> 2CaO

Bir maddenin formülünden önceki 2 sayısı, reaksiyona 2 molekülün dahil olduğu anlamına gelir.
Kalsiyum oksit, kalsiyum ve oksijenden oluşur. Bu madde de su ile reaksiyona girdiği için doğada bulunmaz:

CaO + H2O -> Ca(OH2)

Kalsiyum hidroksit ortaya çıkıyor. Yapısal formülüne yakından bakarsanız (bir önceki tabloda), zaten aşina olduğumuz bir kalsiyum atomu ve iki hidroksil grubundan oluştuğunu görebilirsiniz.
Bunlar kimya kanunlarıdır: eğer bir organik maddeye bir hidroksil grubu bağlanırsa, alkol elde edilir ve bir metale ise, o zaman hidroksit elde edilir.

Ancak havadaki karbondioksit varlığından dolayı doğada kalsiyum hidroksit bulunmaz. Sanırım herkes bu gazı duymuştur. İnsanların ve hayvanların nefes alması, kömür ve petrol ürünlerinin yanması, yangınlar ve volkanik patlamalar sırasında oluşur. Bu nedenle, her zaman havada bulunur. Ama aynı zamanda suda oldukça iyi çözünür ve karbonik asit oluşturur:

CO2 + H2O<=>H2CO3

İşaret<=>reaksiyonun aynı koşullar altında her iki yönde de ilerleyebileceğini gösterir.

Böylece suda çözünen kalsiyum hidroksit, karbonik asit ile reaksiyona girer ve az çözünür kalsiyum karbonata dönüşür:

Ca(OH)2 + H2CO3 -> CaCO3"|v" + 2H2O

Aşağı ok, maddenin reaksiyon sonucunda çökeldiği anlamına gelir.
Kalsiyum karbonatın su mevcudiyetinde karbon dioksit ile daha fazla temas etmesi üzerine, suda yüksek oranda çözünür olan bir asit tuzu - kalsiyum bikarbonat oluşturmak için tersinir bir reaksiyon meydana gelir.

CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca(HCO3)2

Bu işlem suyun sertliğini etkiler. Sıcaklık arttıkça bikarbonat tekrar karbonata dönüşür. Bu nedenle suyu sert olan bölgelerde su ısıtıcılarında kireç oluşur.

Tebeşir, kalker, mermer, tüf ve diğer birçok mineral, büyük ölçüde kalsiyum karbonattan oluşur. Ayrıca mercanlarda, yumuşakça kabuklarında, hayvan kemiklerinde vb. bulunur.
Ancak kalsiyum karbonat çok yüksek bir ısıda ısıtılırsa, kalsiyum oksit ve karbondioksite dönüşür.

Doğadaki kalsiyum döngüsüyle ilgili bu kısa hikaye, rasyonel formüllere neden ihtiyaç duyulduğunu açıklamalıdır. Böylece rasyonel formüller, fonksiyonel gruplar görünür olacak şekilde yazılır. Bizim durumumuzda, bu:

Ek olarak, bireysel elementler - Ca, H, O (oksitlerde) - ayrıca bağımsız gruplardır.

iyonlar

Sanırım iyonlarla tanışmanın zamanı geldi. Bu kelime muhtemelen herkese tanıdık geliyor. Ve fonksiyonel grupları inceledikten sonra, bu iyonların ne olduğunu bulmak bize hiçbir şeye mal olmaz.

Genel olarak, kimyasal bağların doğası, genellikle bazı elementlerin elektron vermesi, diğerlerinin ise almasıdır. Elektronlar, negatif yüklü parçacıklardır. Tam bir elektron setine sahip bir elementin yükü sıfırdır. Elektron verirse yükü pozitif, kabul ederse negatif olur. Örneğin, hidrojenin sadece bir elektronu vardır ve bu elektronu kolayca bırakıp pozitif iyona dönüşür. Bunun için kimyasal formüllerde özel bir kayıt vardır:

H2O<=>H^+ + OH^-

Burada görüyoruz ki sonuç olarak elektrolitik ayrışma su, pozitif yüklü bir hidrojen iyonuna ve negatif yüklü bir OH grubuna ayrılır. OH^- iyonu denir hidroksit iyonu. Bir iyon değil, bir molekülün parçası olan hidroksil grubu ile karıştırılmamalıdır. Sağ üst köşedeki + veya - işareti iyonun yükünü gösterir.
Ancak karbonik asit asla bağımsız bir madde olarak mevcut değildir. Aslında, hidrojen iyonları ve karbonat iyonlarının (veya bikarbonat iyonlarının) bir karışımıdır:

H2CO3 = H^+ + HCO3^-<=>2H^+ + CO3^2-

Karbonat iyonunun yükü 2'dir. Bu, iki elektronun ona katıldığı anlamına gelir.

Negatif yüklü iyonlara denir anyonlar. Genellikle bunlar asidik kalıntıları içerir.
pozitif yüklü iyonlar katyonlar. Çoğu zaman hidrojen ve metallerdir.

Ve burada muhtemelen rasyonel formüllerin anlamını tam olarak anlayabilirsiniz. İçlerinde önce katyon, sonra anyon yazılır. Formül herhangi bir ücret içermese bile.

Muhtemelen iyonların sadece rasyonel formüllerle tanımlanamayacağını zaten tahmin etmişsinizdir. İşte bikarbonat anyonunun iskelet formülü:

Burada yük, fazladan bir elektron alan ve bu nedenle bir satır kaybeden oksijen atomunun hemen yanında gösterilir. Basitçe söylemek gerekirse, her ekstra elektron, yapısal formülde gösterilen kimyasal bağların sayısını azaltır. Öte yandan, yapısal formülün bazı düğümlerinde + işareti varsa, o zaman ek bir çubuğu vardır. Her zaman olduğu gibi, bu gerçeğin bir örnekle gösterilmesi gerekiyor. Ancak bildiğimiz maddeler arasında birkaç atomdan oluşan tek bir katyon yoktur.
Ve böyle bir madde amonyaktır. Sulu çözeltisi genellikle denir amonyak ve herhangi bir ilk yardım çantasının bir parçasıdır. Amonyak, bir hidrojen ve nitrojen bileşiğidir ve rasyonel formül NH3'e sahiptir. Amonyak suda çözüldüğünde meydana gelen kimyasal reaksiyonu düşünün:

NH3 + H2O<=>NH4^+ + OH^-

Aynı, ancak yapısal formüller kullanarak:

H|N<`/H>\H + H-O-H<=>H|N^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/H + O`^-# -H

Sağ tarafta iki iyon görüyoruz. Bir hidrojen atomunun bir su molekülünden bir amonyak molekülüne geçmesi sonucu oluşmuşlardır. Ama bu atom elektronu olmadan hareket etti. Anyon bize zaten tanıdık geliyor - bu hidroksit iyonudur. Ve katyon denir amonyum. Metallere benzer özellikler gösterir. Örneğin, bir asit kalıntısı ile birleşebilir. Amonyum ile karbonat anyonunun birleşmesiyle oluşan maddeye amonyum karbonat denir: (NH4)2CO3.
İşte amonyumun karbonat anyonu ile etkileşimi için yapısal formüller şeklinde yazılmış reaksiyon denklemi:

2H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H + O^-\C|O`|/O^-<=>H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H`|0O^-\C|O`|/O^-|0H_(A-15,d-)N^+<_(A105,w+)H><\H>`|H

Ancak bu formda, reaksiyon denklemi gösterim amacıyla verilmiştir. Genellikle denklemler rasyonel formüller kullanır:

2NH4^+ + CO3^2-<=>(NH4)2CO3

Tepe sistemi

Dolayısıyla, yapısal ve rasyonel formülleri zaten incelediğimizi varsayabiliriz. Ancak daha ayrıntılı olarak ele alınması gereken başka bir konu var. Brüt formüller ile rasyonel formüller arasındaki fark nedir?
Karbonik asit için rasyonel formülün neden H2CO3 yazıldığını ve başka türlü yazılmadığını biliyoruz. (Önce iki hidrojen katyonu gelir, ardından karbonat anyonu gelir.) Ama neden brüt formül CH2O3 olarak yazılmıştır?

Prensipte, karbonik asidin rasyonel formülü, içinde tekrar eden elementler olmadığı için gerçek bir formül olarak kabul edilebilir. NH4OH veya Ca(OH)2'den farklı olarak.
Ancak, genellikle, öğelerin sırasını belirleyen brüt formüllere ek bir kural uygulanır. Kural oldukça basit: önce karbonu, sonra hidrojeni ve sonra diğer elementleri alfabetik sıraya koyun.
Böylece CH2O3 çıkıyor - karbon, hidrojen, oksijen. Buna Hill sistemi denir. Hemen hemen tüm kimyasal referans kitaplarında kullanılmaktadır. Ve bu yazıda da.

easyChem sistemi hakkında biraz

Bitirmek yerine easyChem sisteminden bahsetmek istiyorum. Burada tartıştığımız tüm bu formüllerin metne kolayca eklenebilmesi için tasarlanmıştır. Aslında bu makaledeki tüm formüller easyChem kullanılarak çizilmiştir.

Formüllerin türetilmesi için neden herhangi bir sisteme ihtiyacımız var? Gerçek şu ki, İnternet tarayıcılarında bilgileri görüntülemenin standart yolu Köprü Metni Biçimlendirme Dilidir (HTML). Metin işlemeye odaklanmıştır.

Rasyonel ve brüt formüller metin yardımı ile gösterilebilir. Hatta bazı basitleştirilmiş yapısal formüller de metinde yazılabilir, örneğin alkol CH3-CH2-OH. Bunun için bu gösterimi HTML'de kullanmanız gerekecek olsa da: CH ₃-CH ₂-EY.
Bu elbette bazı zorluklar yaratır, ancak bunlara katlanabilirsiniz. Ama yapısal formül nasıl temsil edilir? Prensipte, tek aralıklı bir yazı tipi kullanılabilir:

HH | | H-C-C-O-H | | H H Kesinlikle çok hoş görünmüyor, ama aynı zamanda mümkün.

Asıl sorun, benzen halkalarını temsil etmeye çalışırken ve iskelet formüllerini kullanırken ortaya çıkar. Bitmap'i bağlamaktan başka bir yol yoktur. Rasterler ayrı dosyalarda saklanır. Tarayıcılar gif, png veya jpeg resimleri içerebilir.
Bu tür dosyaları oluşturmak için bir grafik düzenleyici gereklidir. Örneğin, Photoshop. Ancak Photoshop'a 10 yılı aşkın süredir aşinayım ve kesinlikle kimyasal formülleri tasvir etmek için çok uygun olmadığını söyleyebilirim.
Moleküler düzenleyiciler bu görevde çok daha iyidir. Ancak, her biri ayrı bir dosyada saklanan çok sayıda formülle, içlerinde kafa karıştırmak oldukça kolaydır.
Örneğin, bu makaledeki formül sayısı . Grafik görüntüler şeklinde görüntülenirler (geri kalanı HTML araçlarını kullanır).

easyChem, tüm formülleri doğrudan bir HTML belgesinde metin biçiminde saklamanıza olanak tanır. Bence çok uygun.
Ayrıca bu makaledeki brüt formüller otomatik olarak hesaplanmaktadır. Çünkü easyChem iki aşamada çalışır: İlk olarak, metinsel açıklama bir bilgi yapısına (grafiğe) dönüştürülür ve daha sonra bu yapı ile çeşitli işlemler gerçekleştirilebilir. Bunlar arasında aşağıdaki işlevler not edilebilir: moleküler ağırlığın hesaplanması, brüt formüle dönüştürme, metin, grafik ve metin oluşturma olarak çıktı olasılığının kontrol edilmesi.

Bu nedenle, bu makalenin hazırlanması için sadece bir metin editörü kullandım. Üstelik formüllerden hangisinin grafik hangisinin metinsel olacağını düşünmek zorunda değildim.

İşte makale metni hazırlamanın sırrını ortaya çıkaran bazı örnekler: Sol sütundaki açıklamalar ikinci sütunda otomatik olarak formüle dönüştürülür.
İlk satırda, rasyonel formülün açıklaması görüntülenen sonuca çok benzer. Tek fark, sayısal katsayıların satırlar arası olarak çıktılanmasıdır.
İkinci satırda, genişletilmiş formül bir sembolle ayrılmış üç ayrı dize olarak verilmiştir; Bir metin açıklamasının, kağıda kalemle bir formül çizmek için gerekli olan şeye çok benzediğini görmek kolay olduğunu düşünüyorum.
Üçüncü satır, \ ve / karakterlerini kullanarak eğik çizgilerin kullanımını gösterir. ` (ters tik) işareti, çizginin sağdan sola (veya aşağıdan yukarıya) çizildiği anlamına gelir.

Burada easyChem sisteminin kullanımına ilişkin çok daha ayrıntılı belgeler bulunmaktadır.

Bu konuda, makaleyi bitirmeme izin verin ve kimya çalışmanızda size iyi şanslar diliyorum.

Makalede kullanılan terimlerin kısa açıklayıcı sözlüğü

Hidrokarbonlar Karbon ve hidrojenden oluşan maddeler. Moleküllerin yapısında birbirlerinden farklıdırlar. Yapısal formüller, atomların Latin harfleriyle ve kimyasal bağların tirelerle gösterildiği moleküllerin şematik temsilleridir. Yapısal formüller genişletilmiş, basitleştirilmiş ve iskeletseldir. Genişletilmiş yapısal formüller - her bir atomun ayrı bir düğüm olarak temsil edildiği bu tür yapısal formüller. Basitleştirilmiş yapısal formüller, hidrojen atomlarının ilişkili oldukları elementin yanına yazıldığı yapısal formüllerdir. Ve bir atoma birden fazla hidrojen bağlıysa, miktar bir sayı olarak yazılır. Grupların basitleştirilmiş formüllerde düğüm görevi gördüğü de söylenebilir. İskelet formülleri, karbon atomlarının boş düğümler olarak gösterildiği yapısal formüllerdir. Her bir karbon atomuna bağlı hidrojen atomlarının sayısı 4 eksi bölgede birleşen bağların sayısıdır. Karbon olmayan düğümler için basitleştirilmiş formüllerin kuralları geçerlidir. Brüt formül (diğer adıyla gerçek formül) - atom sayısını bir sayı olarak gösteren, molekülü oluşturan tüm kimyasal elementlerin listesi (atom bir ise birim yazılmaz) Hill's sistemi - belirleyen bir kural brüt formüldeki atomların sırası: önce karbon, sonra hidrojen ve sonra elementlerin geri kalanı alfabetik sırayla gelir. Bu çok sık kullanılan bir sistemdir. Ve bu makaledeki tüm brüt formüller Hill sistemine göre yazılmıştır. Fonksiyonel gruplar Kimyasal reaksiyonlar sırasında korunan kararlı atom kombinasyonları. Genellikle fonksiyonel grupların kendi adları vardır, kimyasal özellikleri ve maddenin bilimsel adını etkiler.