Шпаргалка по неорганической химии

       Водородная связь считается разновидностью ковалентной химической связи.Описывается при помощи метода молекулярных орбита-лей в виде трехцентровой двухэлектронной связи.
       Признак наличия водородной связи– расстояние между атомом водорода и другим атомом, ее образующим, меньше, чем общая сумма радиусов этих атомов.
      Чаще встречаются несимметричные водородные связи (расстояние Н...В>А—В), редко – симметричные ( HF).
      Угол между атомами А—Н...В~180o.
      Водородная связь присутствует во многих химических соединениях. Образуется между наиболее электроотрицательными элементами (фтор, азот, кислород), реже – в некоторых других (хлор, сера).
      Наиболее прочные водородные связи имеются в воде, фтороводороде, кислородсодержащих неорганических кислотах, карбоновых кислотах, фенолах, спиртах, аммиаке, аминах.
       При кристаллизации водородные связи сохраняются.
       Кристаллические решетки водородных связей:
      1) цепи (метанол);
      2) плоские двухмерные слои (борная кислота);
      3) пространственные трехмерные сетки (лед).
       Внутримолекулярная водородная связь– водородная связь, объединяющая части одной молекулы.
       Межмолекулярная водородная связь– водородная связь, образующаяся между атомом водорода одной молекулы и атомом неметалла другой молекулы.

13. Превращение энергии при химических реакциях

       Химическая реакция– превращение одного или нескольких исходных веществ в другие по химическому составу или строению вещества.
      По сравнению с ядерными реакциями общее число атомов и изотопный состав химических элементов при химических реакциях неизменны.
       Виды химических реакций:
      1) смешение или физический контакт реагентов;
      2) нагревание;
      3) катализ;
      4) фотохимические реакции (с участием света);
      5) электродные процессы;
      6) механохимические реакции;
      7) радиационно-химические реакции;
      8) плазмохимические реакции.
       Основные типы химических реакций:
      1) соединения: 2Cu + O2 = 2CuO;
      2) разложения: 2HgO = 2Hg + O2;
      3) замещения: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;
      4) обмена: NaCl + H2SO4 = НСl + NaHSO4.
       Химические реакции характеризуются физическими проявлениями:
      1) поглощение и выделение энергии;
      2) изменение агрегатного состояния реагентов;
      3) изменение окраски реакционной смеси и др.
      Выделение или поглощение энергии происходит в виде теплоты. Это позволяет судить о наличии в веществах определенного количества некоторой энергии ( внутренней энергией реакции).
      При химических реакциях происходит освобождение части энергии, содержащейся в веществах, это носит название теплового эффекта реакции, по которому можно судить об изменении количества внутренней энергии вещества.
      У ряда химических реакций можно наблюдать поглощение или выделение лучистой энергии. В этих случаях внутренняя энергия через теплоту превращается в излучение (горение). Существуют также процессы в которых внутренняя энергия сразу превращается в лучистую (лю-минисценция).
      В химических реакциях, протекающих с взрывом, внутренняя энергия превращается в механическую, причем частично сразу, частично переходя изначально в теплоту.
      Во время химических реакций происходит взаимное превращение энергий – внутренней энергии веществ в тепловую, лучистую, электрическую и механическую, и наоборот.
       Экзотермические химические реакциихарактеризуются выделением энергии во внешнюю среду. Эндотермические– поглощением энергии.
      В физических процессах вещества не изменяют своих свойств, может измениться внешняя форма или агрегатное состояние. В химических процессах образуются новые вещества с другими свойствами. При ядерных реакциях в атомах обязательно происходят трансформации электронной оболочки.

14. Цепные реакции

      Существуют химические реакции, в которых взаимодействие между компонентами происходит довольно просто. Существует весьма обширная группа реакций, протекающих сложно. В этих реакциях каждый элементарный этап связан с предыдущим, без выполнения которого дальнейшая реакция невозможна. В таких реакциях образование продукта реакции являет собой результат цепи элементарных этапов реакции, что называется цепными реакциями, которые проходят при участии активных центров – атомов, ионов или радикалов (осколков молекул).
       Радикал– осколок молекулы, имеющий неспаренные электроны и проявляющий высокую реакционную активность (H, Cl, O, OH, CH3).
      При взаимодействии активных центров с молекулами исходных компонентов происходит образование продуктов реакции и новых активных частиц, способствующих новому этапу взаимодействия. Активные центры способствуют и создают цепи последовательных превращений веществ.
      В качестве примера цепной реакции можно привести реакцию синтеза хлористого водорода:

      Эту реакцию провоцирует свет. Молекула хлора поглощает квант лучистой энергии h vи приходит в возбуждение, то есть атом в ней начинает энергично колебаться. Когда энергия колебаний превышает энергию связи, то происходит распад молекулы ( фотохимическая диссоциация):

       Обрыв цепи –окончание цепи, характеризующееся соударением двух активных частиц и одной неактивной, результатом которой является образование молекулы и унос выделившейся энергии неактивной частицей.
       Цепные реакции делятся на:
      1) неразветвленные цепные реакции;
      2) разветвленные цепные реакции.
       Неразветвленная цепная реакцияхарактеризуется тем, что при каждом элементарном взаимодействии один активный центр образует молекулу продукта реакции и один новый активный центр. Разветвленная цепная реакцияхарактеризуется тем, что по ходу взаимодействия свободного радикала с молекулой исходного реагента происходит образование нескольких новых активных центров, одни из которых дают начало новым активным центрам, а другие продолжают старую цепь.
      Пример разветвленной цепной реакции – реакция образования воды из простых веществ:

       Теория разветвленных цепных реакцийбыла выдвинута Н.Н. Семеновым в 20-х годах XXвека при изучении кинетики разнообразных процессов. Теория цепных реакцийявляется научной основой для отраслей техники. Ядерные цепные реакциитоже относятся к цепным процессам.

15. Общие свойства неметаллов

      Исходя из положения неметаллов в периодической системе Менделеева, можно выявить свойства для них характерные. Можно определить количество электронов на внешнем энергетическом подуровне, местоположение неметаллов в конце малых и больших периодов, число электронов на внешнем подуровне соответствует номеру группы. В периоде идет возрастание способности присоединять электроны, а в группе это свойство можно наблюдать по мере уменьшения радиуса (в периоде снизу вверх).
      Для неметаллов характерно свойство присоединять электроны, проявлять окислительные свойства. Наиболее они выражены у элементов VIи VIIгрупп. Самый сильный окислитель – фтор.
       Окислительные свойства неметаллов возрастают в последовательности:

       Фторникогда не проявляет восстановительных свойств. Другие неметаллы и вещества, им соответствующие, могут проявлять восстановительные свойства, но они слабее, чем у металлов.
       Восстановительная способность неметаллов увеличивается от кислорода к кремнию в ряду:

      Так, хлор напрямую не взаимодействует с кислородом, но можно получить оксиды хлора (Cl2O, ClO2, Cl2O7), в которых хлор проявляет положительную степень окисления. Азот при высоких температурах вступает в реакцию с кислородом, выказывая восстановительные свойства:

Конец бесплатного ознакомительного фрагмента.