Навигация
Классы неорганических веществ. Растворы электролитов. Размеры атомов и водородная связь
18629
знаков
0
таблиц
2
изображения
Содержание
1. Классы неорганических веществ
2. Размеры атомов. Связь размера атома с положением в периодической системе элементов. Понятие об ионах
3. Водородная связь
4. Энтальпия
5. Растворы электролитов. Понятие об электролитической диссоциации
6. Мембранные сенсоры и биосенсоры
7. Литература
1. Классы неорганических веществ
Классификация неорганических веществ прошла долгий путь развития и складывалась постепенно, начиная с первых опытов алхимиков.
Химические элементы делятся на элементы с металлическими и неметаллическими свойствами.
Многие элементы в соответствии с Периодическим законом проявляют одновременно в той или иной мере свойства металлов и неметаллов. Такие элементы называют амфотерными.
В силу большого своеобразия химических свойств особо выделяют благородные газы - элементы VIII A-группы.
Соответственно подразделению элементов классифицируют простые (одноэлементные) вещества - формы существования элементов в свободном виде.
Классификация сложных веществ (двух- или многоэлементных веществ) по составу основана на наличии в соединении самого распространенного в природе элемента кислорода и на самом распространенном соединении кислорода - воде.
Кислород образует соединения со всеми элементами, кроме He, Ne и Ar. Среди производных кислорода только соединения со фтором (например дифторид кислорода OF2) содержат кислород в положительной степени окисления; практически все остальные соединения кислорода - это оксиды.
При реакции оксидов с водой (напрямую или косвенным путем) получаются гидроксиды - кислотные, основные или амфотерные.
Гидроксиды разных типов реагируют между собой и образуют кислородсодержащие соли, состоящие из катионов и анионов (кислотных остатков). Такие соли называют средними. Если соли содержат два химически разных катиона или два разных кислотных остатка, их называют соответственно двойными и смешанными.
При наличии в составе кислотного остатка атомов водорода, способных к дальнейшему замещению катионами, соли называются кислыми, при наличии гидроксогрупп OH− (или оксогрупп O2−) - основными солями.
Еще один обширный класс сложных веществ - бинарные соединения.
2. Размеры атомов. Связь размера атома с положением в периодической системе элементов. Понятие об ионах
Атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных частиц‑электронов, составляющих его электронную оболочку. Сумма зарядов электронов равна по модулю положительному заряду ядра, поэтому атом в целом представляет собой электронейтральную систему. Размеры атома определяются размерами его электронной оболочки и составляют величину порядка 10–8 см.
Массы различных элементов находятся в пределах от 1,6×10–24 до 4×10–22 г.
В ядерной физике масса, заряд и энергия измеряются специальными единицами. Масса измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.). За атомную единицу принята 1/12 массы атома углерода, равная 1,66057×10–30 г. Элементарным называется заряд, который равен по абсолютной величине заряду электрона: 1 е =1,601×10‑19 Кал = 4,802×10‑10 в единицах CГСE. Энергия измеряется в электрон-вольтах (эВ). Электрон‑вольт соответствует энергии, которую приобретает электрон при движении в электрическом поле с разностью потенциалов в 1В (Вольт): 1эВ = 3,8276 ×10‑20 кал (калорий). В ядерной физике часто применяется единица, в миллион раз большая:
МэВ = 106 эВ = 1,602×10‑6 эрг = 3,83×10‑14 кал = 1,60219·10‑13 Дж.
Электроны в оболочке атома расположены слоями. Число электронных слоев равно порядковому номеру химического элемента в периодической системе элементов Д.И. Менделеева.
В первом, ближайшем к ядру слое К вращается не более двух электронов. В следующем за ним слое L – не более 8, в слое М – не более 18, а в четвертом слое N – не более 32 электронов. Таким образом, наибольшее число электронов этих слоев равно удвоенному квадрату номера слоя Z = 2n2. В последующих слоях это правило нарушается, и количество электронов может составлять: в пятом слое О – от 1 до 29, в шестом слое Р – от 1 до 9 и в дополнительном (последнем) слое Q – не более 2 электронов.
Каждый атом существует лишь в определенных дискретных энергетических состояниях, соответствующих строго определенному значению его энергии.
Переход атома из одного энергетического состояния в другое сопровождается поглощением или излучением энергии. В обычном же состоянии атом не излучает.
Если одному из электронов при столкновении с какой-либо частицей извне будет сообщена некоторая дополнительная энергия, то он перейдет на более удаленную орбиту того слоя, которому соответствует его новая энергия. В этом случае атом приходит в возбужденное состояние, и тогда один из электронов внешнего слоя перескакивает на освободившееся место. Через короткое время (порядка 10‑8 с) атом возвращается в нормальное состояние, испуская при этом видимый свет, ультрафиолетовое или рентгеновское излучение.
Ион (греч. ιоν — «идущий») — электрически заряженная частица (атом, молекула), образующаяся, обычно, в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов атомами или молекулами.
Заряд иона кратен заряду электрона. Понятие и термин ион ввёл в 1834 Майкл Фарадей, который, изучая действие электрического тока на водные растворы кислот, щелочей и солей, предположил, что электропроводность таких растворов обусловлена движением ионов. Положительно заряженные ионы, движущиеся в растворе к отрицательному полюсу (катоду), Фарадей назвал катионами, а отрицательно заряженные, движущиеся к положительному полюсу (аноду) — анионами.
В виде самостоятельных частиц они встречаются во всех агрегатных состояниях вещества — в газах (в частности, в атмосфере), в жидкостях (в расплавах и в растворах), в кристаллах и в плазме (в частности в межзвёздном пространстве).
Являясь химически активными частицами, ионы вступают в реакции с атомами, молекулами и между собой. В растворах ионы образуются в результате электролитической диссоциации и обусловливают свойства электролитов.
Похожие работы
... подкрепляет своим одобрением неправильный или не вполне точный ответ ученика. 1.2 Совершенствование школьного химического эксперимента при проблемном обучении 1.2.1 Принципы разработки методической системы и содержания опытов по химии в системе проблемного обучения Характерной особенностью развивающего обучения является широкое использование проблемного подхода, который включает создание ...
... весь цилиндр. Это опыт демонстрирует одну из биологических функций железа. По химической природе, каталаза – геминовый фермент, содержащий железо. [3] 2. Разработка темы «Основания» в курсе неорганической и органической химии 2.1 Урок по теме «Основания» Цели урока: познакомить учащихся с новым классом химических соединений – основаниями, их свойствами (отношение к воде, действие на ...
... с кислородом, восстановлением - отнятие кислорода. С введением в химию электронных представлений понятие окислительно-восстановительных реакций было распространено на реакции, в которых кислород не участвует. В неорганической химии окислительно-восстановительные реакции (ОВР) формально могут рассматриваться как перемещение электронов от атома одного реагента (восстановителя) к атому другого ( ...
... при изучении синтеза новых материалов и процессов ионного транспорта в них. В чистом виде такие закономерности наиболее четко прослеживаются при исследовании монокристаллических твердых электролитов. В то же время при использовании твердых электролитов в качестве рабочих сред функциональных элементов необходимо учитывать, что нужны материалы заданного вида и формы, например в виде плотной керамики ...
0 комментариев