На химическом факультете прошел V международный химический диктант.
г. Самара
ул. ак. Павлова, д. 1
pushkin.dv@ssau.ru
(846) 334-54-32
На химическом факультете прошел V международный химический диктант.
Сотрудники химического факультета 3 мая приняли участие в субботнике ЕНИ в ботаническом саду.
Доцент кафедры неорганической химии Абдульмянов А.Р. и выпускник химфака, директор по развитию НПЦ «Самара» к.х.н. Александр Веревкин приняли участие в Самарском областном педагогическом форуме «Регион талантов: практики работы со школьниками».
Доцент кафедры неорганической химии Антон Савченков победил в 19 конкурсе молодых НПР Самарского университета. Поздравляем и желаем дальнейших успехов. Особенно — в защите докторской диссертации, которая состоится 29 июня.
Итоги XIV областного конкурса «Лучший молодой преподаватель вуза» были подведены 3 апреля 2023 года.
Участие в конкурсе принимали replica watches преподаватели Тольяттинского государственного университета, Самарского государственного технического университета, Самарского государственного социально-педагогического университета, Самарского государственного экономического университета и Самарского университета им. Королёва.
Конкурс проходил в marsmlove.us два этапа: «Визитная карточка» и «Мастер-класс». Молодые преподаватели отвечали на вопросы членов жюри, возглавляемого председателем Самарской областной организации профсоюза работников народного образования и науки Антонины Гудковой.
Победу одержал Абдульмянов Алексей, доцент кафедры неорганической химии Самарского университета им. Королёва. Он продемонстрировал высокий уровень педагогического мастерства и показал, как появляются новые области знания и новые предметы.
«Участвовать в конкурсе оказалось очень интересно. Работая на химическом факультете, редко удается посмотреть на опыт коллег, преподающих гуманитарные дисциплины. Здесь такая возможность появилась, и я воспользовался ею с удовольствием. Некоторые подходы буду использовать в своей работе, — рассказал Алексей Абдульмянов. — В своей визитной карточке я сделал акцент на преподаваемых мной дисциплинах и том, в какой мере они соответствуют современным тенденциям образования в России. На мастер-классе познакомил студентов с основами хемоинформатики. Я показал слушателям, как за 20 минут можно создать модель машинного обучения, определяющую растворимость органических веществ».
17 февраля состоялась replica watches церемония награждения победителей акции «Мужчина Самарской области — 2022 года».
В номинации «Мужчина — Специалист replica watches UK отрасли» награду получил декан химического факультета replica Rolex Пушкин Д.В.
В феврале состоялась встреча replica watches студентов Химического факультета с представителями Средневолжской Химической Компании (г. Тольятти)
Средневолжская Химическая Компания – предприятие химической промышленности, основной вид деятельности которой – производство синтетических смол, противопригарных и разделительных покрытий.
Представители компании подробно рассказали про производство и нюансы replica watches UK работы. В процессе встречи студенты интересовались особенностями работы на химическом предприятии, задавали актуальные и насущные вопросы.
На данный момент у ООО «СВХК» есть replica Rolex потребность в молодых специалистах, а также практикантах.
Контакты для связи:
Ведущий менеджер по персоналу Булычева Татьяна Игоревна
+78482518342
+79297183881
info@svcc.ru
| Ковалентная связь — связь, образующаяся между атомами, у которых одинаковая или мало отличающаяся электроотрицательность, за счет образования общей электронной пары. |
Как известно электроны в атомах находятся на орбиталях, а они, в свою очередь, могут иметь различную форму:
В случае образования связи (образование общей электронной пары), происходит перекрывание орбиталей, которое может происходить различным образом. В виду этого также выделяют:
В зависимости от количества образованных общих электронных пар (кратности связи) разделяют:
Максимальная валентность атома С равна 4!
| Валентность — количество химических связей, которые образует атом, или число атомов, которое может присоединить или заместить атом данного элемента. |
Существует два типа обозначения ковалентной связи:
Выделяют два механизма образования ковалентной связи:
Донор — это атом или ион, который предоставляет неподеленную электронную пару.
Акцептор — атом, предоставляющий вакантную орбиталь.
Донорно-Акцепторный тип связи встречается в соединениях:
В зависимости от элементов образующих ковалентную связь выделяют:
Данная связь наблюдается, когда электроотрицательность атомов, образующих связь, одинакова. Это говорит о том, что атомы равноценно стягивают электронную плотность, в результате вероятность нахождения (плотность вероятности) электронов сосредоточена точно между двумя атомами.
Данная связь наблюдается, когда электроотрицательность атомов, образующих связь, неодинакова. Данное различие в электроотрицательности приводит к смещению электронной плотности к более электроотрицательному. Следует учесть, что разница в электроотрицательности не должна быть сильно большой, чтобы не происходило образование ионов.
Такая связь встречается только в связях между атомами неметаллов разной природы!
Смещение плотности к одному из атомов, приводит к деформации молекулы, которая становится диполем. Край, в котором лежит более электроотрицательный атом, обладает отрицательным зарядом, а сам атом частично отрицателен, что обозначается как δ—. Соответственно для более электроположительного атома δ+, а край — положительный.
Смещение плотности к одному из атомов обозначается →, направленной к тому атому, к которому она смещается.
Качественные свойства:
Направленность связи – определяет молекулярное строение веществ и геометрическую форму их молекул. Если в молекуле больше двух атомов, то между двумя связями выделяется угол, называемый валентным.
Насыщаемость связи – способность атомов образовывать ограниченное число ковалентных связей. Данное ограничение фиксируется числом вакантных орбиталей.
Поляризуемость связи – смещение электронов в данной связи под действием внешнего электрического поля, в том числе и другой реагирующей частицы. Поляризуемость определяется подвижностью электронов. Электроны тем подвижнее, чем дальше они расположены от ядер.
Полярность связи – неравномерное распределение электронной плотности вследствие различия электроотрицательности атомов. Данное свойство — критерий полярной и неполярной связи.
Все вышеперечисленные свойства определяют реакционную способность молекул, однако из них только поляризуемость и полярность определяют реакционную способность по отношению к полярным реагентам.
Количественные характеристики:
Энергия связи – энергия, выделяющаяся при образовании связи или необходимая для ее разрушения. Энергия связи характеризует прочность данной связи.
Единицы измерения: Ε [кДж/моль]
Длина связи – расстояние между центрами связанных атомов. Чем больше длина связи, тем она менее прочная и наоборот.
Единицы измерения: L [нм]; [Å]
Нанометр нм=10-9м
Ангстрем Å=10-10м
Дипольный момент – векторная величина, характеризующая полярность связи.
Единицы измерения: (Дебай) D=3,4 Кл*м
| Ионная связь — связь, возникающая в результате электростатического притяжения катионов и анионов. |
Катион — положительно заряженный ион (молекула или атом). Характеризуется величиной положительного электрического заряда.
Анион — отрицательно заряженный ион (молекула или атом). Отрицательный заряд обусловлен избытком электронов по сравнению с количеством протонов.
Образование данных ионов обусловлено значительной разницей в электроотрицательностях. Как было озвучено в ковалентной связи, важно знать граничный переход между ковалентной и ионной связью.
Так, ионная вязь будет образовываться, если разница в электроотрицательностях >2!
Большая разница э.о. говорит о сильном смещении электронной плотности к одному атому, вследствие чего возникает электростатическое взаимодействие между атомами (молекулами), образующих данную связь. Однако важно учитывать, что полного перехода электрона к атому не происходит!
Разница в электроотрицательностях данного примера: F(4,0)- Na(0,93)=3,07
Данное значение больше 2, поэтому мы можем смело сказать, что связь ионная.
Ионная связь в большинстве случаев проявляется в связях между атомами разной природы, в которых выделяют металлы и неметаллы. Однако возможно проявление связи между атомом и группой атомов, в роли которых могут выступать кислотные остатки, а атомом в данного случае будет какой-то металл.
Качественные свойства:
Ненаправленность – заключается в представлении иона как заряженного шара, который может притягивать ион противоположного знака по любому направлению.
Ненасыщаемость – проявляется в том, что взаимодействие с ионом противоположного заряда не приводит к полной компенсации силовых полей, в результате чего способность притягивать ионы по другим направлениям сохраняется.
Количественные свойства:
Физические свойства:
| Металлическая связь — это связь между положительными ионами металлов и общими электронами, которые свободно движутся по всему объёму. |
Металлическая связь наблюдается в металлах, где он существует в виде кристалла, с металлической кристаллической решёткой, в узлах которой находятся ядра металлов. Электроны же свободно летают между этих узлов.
Металлическая связь рассматривается с точки зрения теории электронного газа:
В металлической связи в основном рассматриваются физические свойства, так как химические свойства, это свойства самого металла.
Электропроводность — наличие в системе электронного газа позволяет существование направленного движения электронов под действием внешнего электрического поля. Поэтому все металлы обладают высокой электропроводностью.
Теплопроводность — перенос тепловой энергии происходит как за счет перемещающихся по системе электронов, так и за счет колеблющихся ионов, способных передавать кинетическую энергию соседним ионам, что говорит о высокой теплопроводности. Данное свойство позволяет применять соединения с данной связью, например, в качестве материала радиаторов.
Металлический блеск и непрозрачность металлов — объясняется тем, что пространство между узлами кристаллической решетки занято движущимся электронным газом, поэтому попадающие кванты света упруго взаимодействуют с потоком электронов и отражаются от поверхности металла.
Пластичность – объясняется тем, что механическое воздействие на металл, слои атомов и ионы смещаются относительно друг друга, что вызывает перераспределение атомов (ионов) и электронного газа в пространстве. Однако при этом не происходит разрушения кристалла. Пластичность является отличительным свойством многих металлов, благодаря этому некоторые из них могут быть прокатаны в тонкие листы и вытянуты в проволоку.
| Водородная связь – связь между положительно заряженным атомом водорода с сильно отрицательными элементами. |
Чаще всего рассматривается N, O, Cl, F.
Ковалентные связи H–O, H–F, H–N, H–Cl являются сильно полярными, так как на атоме водорода образуется избыточный положительный заряд, а на противоположных атомах – избыточный отрицательный заряд. Между разноименно заряженными краями возникают силы электростатического притяжения – водородные связи.
Водородные связи бывают:
Энергия водородной связи примерно в десять раз меньше энергии обычной ковалентной связи, но тем не менее водородные связи играют большую роль во многих физико-химических и биологических процессах.
Характеристики водородной связи:
Влияние водородной связи на физические свойства соединения:
Присутствие водородной связи добавляет дополнительную энергию связывания молекул, хоть и небольшую, однако ее достаточно, чтобы привести к аномальному изменению температуры кипения и плавления, а именно к их увеличению.
Водородная связь оказывает большое влияние на свойства многих веществ, особенно в биологических системах. Например, водородная связь определяет довольно некомпактную упаковку молекул воды во льду, поэтому плотность льда меньше плотности жидкой воды.
С каждым днем ученые совершают все больше новых открытий в области органической химии. Известно, что число изученных органических replica watches соединений во много раз превышает неорганические, и поэтому для упрощения задачи при работе с таким объемом информации были созданы различные классификации, которые будут рассмотрены далее.
Классификации помогают replica watches UK нам упорядочить многочисленные соединения по их свойствам и строению, что облегчает изучение и дальнейшие исследования в этой сфере.
Существует несколько критериев классификации органических соединений.
Общая формула: CxHy
Основная часть углеводородов в природе Земли встречается в сырой нефти. Также главными источниками углеводородов являются природный, сланцевый и попутный нефтяной газ, уголь, торф, горючие сланцы.
Углеводороды применяют в качестве исходного сырья в производстве самых разнообразных и важных для человека веществ и материалов (пластмассы, каучуки, волокна, пленки, моющие средства, лекарства, красители, строительные и горюче-смазочные материалы и т.д.). К основным типам углеводородов относят: алканы, циклоалканы, алкены, циклоалкены, алкадиены, алкины и арены.
Примеры соединений: C2H6 (этан), C6H6 (бензол)
Общая формула: CxHyOz
Органические replica Rolex соединения, содержащие кислород, широко распространены в природе, где играют важную роль в процессах жизнедеятельности животных и растительных организмов (углеводы, органические кислоты, жиры, вoски и др.).
Такие органические соединения применяют в различных сферах человеческой деятельности (смолы, поликарбонаты, пленки, клеи, красители и лекаpства, средства защиты растений и т.д.). К основным типам кислородосодержащих соединений относят: спирты, фенoлы, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, сложные и простые эфиры.
Примеры соединений: CH3OH (метанол), C6H12O6 (глюкоза)
Общая формула: CxHyNz или CxHyOzNa
Азотсодержащие соединения входят в состав различных природных веществ, играющих важную роль (аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), некоторые полисахариды, гормоны и др.). Их способность к различным преврaщениям и образованию биологических молекулярных структур определяет переход от неживого вещества к живому.
Азотсодержащие соединения используются в технике, сельском хозяйстве, в быту, входят в состав лекарств, органических удобрений, красителей. К основным типам азотсодержащих соединений относят: нитросоединения, амины, амиды, нитрилы, гетероциклические соединения, аминокислоты.Примеры соединений: CH3NH2 (метиламин),C6H5NO2 (нитробензол)
родный скелет — это последовательность химически связанных атомов углерода в молекуле. Он является основой органического соединения.
2. По характеру углеродного скелета органического соединения вещества можно разделить на:
Углеродный скелет может быть также неразветвленным или разветвленным.
3. Классификация по кратности связи
Непредельные углеводороды способны соединяться друг с другом или с молекулами других непредельных углеводородов. Это свойство является важным для данного класса и в результате таких процессов образуются полимеры.
4. Циклический ряд включает в себя:
Атомы углерода помимо связи друг с другом, также связаны и с другими атомами (водородом, кислородом и т.д) Однако сам цикл состоит только из атомов углеpода.
Карбоциклические соединения подразделяются на:
Алициклические соединения названы так из-за своих химических свойств, наиболее близких к алифатическим соединениям, несмотря на кольцеобразную структуру.
5. Классификация по наличию функциональных групп
Для начала разберемся что такое функциональная группа.
Функциональной группой называются атомы или группы атомов, входящие в состав органического соединения, которые определяют химические и физические свойства определенного класса соединений.
Рассмотрим основные из них:
| Функциональная группа | Название | |
| Обозначение | Название группы | класса |
| -Hal (CL, Br, I, F) | Галоген | Галогенопроизводные |
| -OH | Гидроксильная | Спирты и фенолы |
| -CHO- | Карбонильная | Альдегиды |
| -CO- | Карбонильная | Кетоны |
| -COOH | Карбоксильная | Карбоновые кислоты |
| -O- | Оксогруппа | Простые эфиры |
| -COO- | Сложно-эфирная | Сложные эфиры (жиры) |
| -NH2 | Аминогруппа | Амины |
| -NO2 | Нитрогруппа | Нитросоединения |
| -COOH, -NH2 | Карбоксильная группа и аминогруппа | Аминокислоты |
| -СО-NН- | Пептидная связь | Белки |
| -CHO, -OH | Карбонильная, гидроксильная | Альдозы |
| -CO, -OH | Карбонильная, гидроксильная | Кетозы |
Также следует подчеркнуть, что в состав органических соединений могут входить несколько функциональных групп и в связи с этим определяют моно-, поли- и гетерофункциональные соединения.
Все классы органических соединений взаимосвязаны. Переход от одних классов соединений к другим совершается в преимущественно за счет превращения функциональных групп без изменения углеродного скелета.
Химическое равновесие-состояние химической системы, когда скорость прямой реакции replica watches равна скорости обратной реакции. Для системы, находящейся в состоянии равновесия, концентрация реагентов, температура и другие параметры системы постоянны.
При решении задач на реакторы удобно воспользоваться таблицей, в которую мы replica watches UK записываем реагенты, изменение концентрации веществ в ходе реакции и равновесные, исходные концентрации. То, что нужно найти, можно обозначить как “X” и “Y”. Исходная концентрация вещества, полученного в ходе реакции, равна нулю. В ходе реакции концентрации реагентов уменьшаются, а концентрации продуктов увеличиваются. Если в условии задачи сказано, что объем постоянен, то для реагента концентрация и его количество вещества равны.
Рассмотрим пример задачи на реакторы:
В реактор постоянного объёма ввели бутан и сильно нагрели. В реакторе установилось равновесие:
При этом исходная концентрация бутана составила 8 моль/л, а равновесная концентрация этилена — 6 моль/л.
Определите равновесные replica Rolex концентрации 
Составим таблицу:
В первой строке запишем реагенты, во второй — исходные концентрации веществ, в третьей — изменение концентраций веществ, в четвёртой — равновесные концентрации.
| Реагенты | |||
| Исходные конц. | |||
| Изменение конц. | |||
| Равновесные конц. |
В первую строку записываем реагенты с учетом коэффициентов, стоящих перед ними. Так, мы получаем 1 C4H10, 2 C2H4 и 1 H2.
| Реагенты | 1C4H10 | 2C2H4 | 1H2 |
| Исходные конц. | |||
| Изменение конц. | |||
| Равновесные конц. |
Затем заполняем известные нам данные — исходную концентрацию бутана и равновесную концентрацию этилена, равные 8 моль/л и 6 моль/л соответственно. Обозначим за “X” равновесную концентрацию бутана, за “Y” равновесную концентрацию водорода и зафиксируем их в таблице.
| Реагенты | 1C4H10 | 2C2H4 | 1H2 |
| Исходные конц. | 8 моль/л | ||
| Изменение конц. | |||
| Равновесные конц. | X | 6 моль/л | Y |
Далее переходим к заполнению третьей строки. Начинаем заполнение с того вещества, для которого даны и равновесная, и исходная концентрации; в нашем случае это этилен. Исходная концентрация этилена равна нулю, так как изначально он не присутствовал в реакционной системе,а его равновесная концентрация равна 6 моль/л, следовательно, концентрация этилена увеличилась на 6 моль/л. Записываем в третью строку под этиленом “+6” (“+” указывает на увеличение концентрации).
| Реагенты | 1C4H10 | 2C2H4 | 1H2 |
| Исходные конц. | 8 моль/л | 0 моль/л | 0 моль/л |
| Изменение конц. | +6 | ||
| Равновесные конц. | X | 6 моль/л | Y |
Исходя из реакции мы видим, что на образование 2 моль этилена и 1 моль водорода расходуется 1 моль бутана. Отсюда следует, что на образование 6 моль этилена затратилось 3 моль бутана, а количество образовавшегося в результате реакции водорода в 2 раза меньше, чем количество образовавшегося этилена (3 моль), так как перед этиленом стоит коэффициент 2, а перед водородом 1. Запишем в третью строку под водородом +3, а под бутаном -3(из-за того, что бутан расходуется в ходе реакции, а водород образуется).
| Реагенты | 1C4H10 | 2C2H4 | 1H2 |
| Исходные конц. | 8 моль/л | 0 моль/л | 0 моль/л |
| Изменение конц. | -3 | +6 | +3 |
| Равновесные конц. | X | 6 моль/л | Y |
Как мы видим, исходная концентрация водорода равна нулю, а в ходе реакции она увеличилась на 3 моль/л, следовательно, равновесная концентрация водорода равна: 0+3=3 моль/л (равновесная концентрация равна сумме или разности между исходной концентрацией и изменением концентрации в ходе реакции). Так как в ходе реакции концентрация бутана уменьшилась на 3 моль/л, а его исходная концентрация равна 8 моль/л, то 8-3=5 моль/л — равновесная концентрация бутана.
Рассмотрим следующую задачу:
В реактор постоянного объёма ввели азотный ангидрид и повысили температуру. В реакторе установилось равновесие:
При этом равновесные концентрации оксида азота(V) и оксида азота(IV) составили 0,02 моль/л и 0,16 моль/л соответственно.
Определите исходную концентрацию 
Заполняем таблицу по тому же принципу, что и в прошлой задаче.
| Реагенты | 2N2O5 | 4NO2 | O2 |
| Исходные конц. | X | 0 моль/л | 0 моль/л |
| Изменение конц. | |||
| Равновесные конц. | 0,02 моль/л | 0,16 моль/л | Y |
Отличие этой задачи от прошлой заключается в том, что сейчас нам нужно найти исходную и равновесную концентрации веществ, а ход решения один и тот же. На образование 4 моль NO2 и 1 моля O2 было затрачено 2 моля N2O5, следовательно, на образование 0,16 моль NO2 было израсходовано 0,08 моль N2O5, а количество вещества кислорода в 4 раза меньше, чем оксида азота (IV), и равно 0,04 моль.
| Реагенты | 2N2O5 | 4NO2 | O2 |
| Исходные конц. | X | 0 моль/л | 0 моль/л |
| Изменение конц. | -0,08 моль/л | +0,04 моль/л | |
| Равновесные конц. | 0,02 моль/л | 0,16 моль/л | Y |
Равновесная концентрация кислорода равна 0+0,04=0,04 моль/л. Исходная концентрация N2O5 больше его равновесной на то количество, которое было израсходовано в ходе реакции, т.е. исходная концентрация оксида азота (V) равна: 0,02+0,08=0,1 моль/л.
Еще один пример задачи на реакторы:
В реакторе постоянного объема смешали этилен и пары воды в мольном соотношении 1:2. Смесь нагрели и добавили катализатор. Через некоторое время установилось равновесие:
При этом исходная концентрация этилена составила 0,3 моль/л, а равновесная концентрация воды — 0,35 моль/л. Найдите исходную концентрацию 
Составим таблицу, аналогичную таблицам из прошлых задач.
| Реагенты | 1C2H4 | 1H2O | 1C2H5OH |
| Исходные конц. | 0,3 моль/л | X | 0 моль/л |
| Изменение конц. | |||
| Равновесные конц. | 0,35 моль/л | Y |
Так как объем системы постоянен, то количества веществ в системе пропорциональны их концентрациям. Согласно уравнению обратимой реакции на образование 1 моль этанола тратится 1 моль этилена и 1 моль воды. В условии сказано, что смесь этилена и воды была в мольном соотношении 1:2, значит, исходная концентрация воды в два раза больше концентрации этилена и равна 0,6 моль/л.
| Реагенты | 1C2H4 | 1H2O | 1C2H5OH |
| Исходные конц. | 0,3 моль/л | X=0,6 моль/л | 0 моль/л |
| Изменение конц. | -0,25 моль/л | +0,25 моль/л | |
| Равновесные конц. | 0,35 моль/л | Y |
В реакцию вступило 0,6-0,35=0,25 моль/л воды. Равновесная концентрация этанола равна концентрации вступившей воды в реакцию, т. е. 0,25 моль/л.
Химические реакции могут быть обратимыми и необратимыми.
Необратимыми называются те replica watches реакции, которые идут только в одном (прямом) направлении.
Обратимыми же называют те реакции, которые идут как в прямом, так и в обратном направлении.
Рассмотрим пример.
Пусть протекает реакция:
А + В = С + D
В том случае, если данная реакция необратима, обратный процесс, т.е. взаимодействие С и D с образованием A и B не протекает, а имеет место лишь replica watches UK взаимодействие A и В. Если же, наоборот, данная реакция обратима, то, значит, что имеет место как прямой, так и обратный процесс, т.е. реакция идёт как в прямом, так и в обратном направлении.
Примеры обратимых реакций:
N2 + 3H2 = 2NH3
Н2O + СO2 = Н2СO3
СН3СООН + С2Н5ОН = СН3СООС2Н5 + Н2О
Примеры replica Rolex необратимых реакций:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Ca(NO3)2 + 2KF = CaF2 + 2KNO3
Когда только запускается обратимая реакция, то скорости прямого и обратного процесса неодинаковы. Со временем же протекания реакции взаимодействия, в какой-то момент, скорости прямой и обратной реакций выравниваются между собой. И наступает состояние химического равновесия.
Итак, если система находится в состоянии химического равновесия, то скорости прямой и обратной реакций равны между собой. Это в свою очередь и обеспечивает постоянство концентраций реагентов и продуктов реакции. Посмотрим на примерах, что будет происходить с системой, если на неё оказать влияние извне. Оказание воздействие на систему может происходить за счёт следующих факторов:
Для того, чтобы определять, каким образом сдвигается химическое равновесие при том или ином воздействии, пользуются принципом Ле Шателье.
«Если на уравновешенную систему действовать извне, то система переходит в такое состояние, в котором эффект внешнего воздействия ослабевает»
С соответствие в данным принципом мы можем определить направление смещения химического равновесия. Переход системы из одного равновесного состояния в другое равновесное состояние называют сдвигом химического равновесия.
Когда система находится в состоянии химического равновесия, то скорости прямой и обратной реакций равны. При изменении же указанных выше факторов, какая-то из скоростей (или прямой или обратной реакции) будет иметь большее значение по сравнению с другой. В этом и кроется причина смещения(сдвига) химического равновесия.
Влияние изменения концентрации исходных веществ и продуктов реакции на направление смещения равновесия.
В соответствие с принципом Ле Шателье, можно сказать, что:
При увеличении концентрации реагирующих веществ химическое равновесие системы смещается в сторону образования продуктов реакции, а при увеличении концентрации продуктов реакции химическое равновесие системы смещается в сторону образования исходных веществ.
Важно отметить, то твердые вещества не оказывают влияния на состояние химического равновесия. То есть изменение их количества в системе не приводит ни к какому эффекту!
Рассмотрим реакции:
Заполним таблицы, которые относятся к данным реакциям, в соответствие с вышеописанным правилом. Стрелками будем показывать направление смещения химического равновесия.
2NO(г) + O2(г) → 2NO2(г)
N2O4(г) ⇄ 2NO2 (г)
Fe(тв) + 4Н2О(г) ⇄ Fe3О4(тв) + 4Н2(г)
Влияние изменения температуры на направление смещения химического равновесия.
Выделяют экзотермические и эндотермические химические реакции. Экзотермические реакции протекают с выделением тепла в окружающую среду, а эндотермические протекают с поглощением тепла из окружающей среды. То есть эти реакции отличаются по тепловому эффекту.
В соответствие с принципом Ле Шателье можно сказать, что:
При повышении температуры химическое равновесие системы смещается в сторону эндотермической реакции, а при понижении температуры – в сторону экзотермического процесса
Рассмотрим реакции и аналогично заполним таблицы:
H2 (г) + Cl2 (г) ⇄ 2HCl (г)+ Q
C4H10(г) ⇄ C4H8(г) +H2(г)-Q
Влияние изменения давления на направление смещения химического равновесия.
Данный фактор оказывает влияние на смещение химического равновесия только в случае, когда в реакции присутствует газообразное вещество.
При увеличении давления химическое равновесие системы смещается в сторону той реакции, при которой объем образующихся газообразных веществ меньше, а при уменьшении давления– в сторону той реакции, при которой объем образующихся газообразных веществ больше.
Рассмотрим примеры:
CO2(г)+H2(г) ⇄CO(г)+H2O(г)
SO2 (г) + H2O (ж) ⇄ H2SO3 (ж)
C2H6(г)⇄C2H2(г)+ 2H2(г)
Можно также сказать, что на смещение равновесия влияет изменение объема реакционного сосуда. Это утверждение аналогично справедливо только для газов. Чем меньше давление газа, тем больший объем он занимает и наоборот. Поэтому рассмотрение процесса смещения химического равновесия относительно объёмов можно легко перевести на давление. Эти понятия связаны, так как с увеличением давления происходит уменьшение объёма, а с уменьшением давления – увеличение объема.
Скорости химических реакций ускоряются с помощью катализаторов. Но поскольку катализатор в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную реакции, то его наличие не оказывает влияние на состояние химического равновесия!
Состояние химического равновесия – это состояние, при котором имеют место химические реакции и, значит, система имеет определенную динамику. Смещение же химического равновесия всегда приводит к тому, что в ходе него устанавливается новое состояние равновесия, с новыми концентрациями исходных веществ и продуктов реакции.
Наиболее важным понятием в replica watches химии является понятие атома. Из атомов образуются молекулы, а их структура определяет химические и физические свойства различных соединений.
| Атом — это наименьшая частица химического элемента, которая в процессе химических реакций не изменяется. |
Но атом составляют частицы еще меньшего размера: протоны, электроны и нейтроны. Данные частицы имеют различный заряд, так протоны заряжены положительно, электроны — отрицательно, а нейтроны не заряжены вовсе.
В процессе replica watches UK становлении теории о строении атома выдвигались различные модели, которые демонстрировали расположение частиц в атоме. Одной из наиболее наглядных и простых для понимания моделей оказалась планетарная модель атома Резерфорда.
Опираясь на данную модель, атом состоит из положительно заряженного ядра, в которое, в свою очередь, помещены протоны и нейтроны. Ядро окружено орбиталями, по которым двигаются электроны. Вся основная масса атома сосредоточена в его ядре, а вращающиеся электроны практически не вносят изменение в суммарную массу атома.
Сумма протонов и replica Breitling нейтронов формируют атомную массу (массовое число).
Атом является электронейтральной частицей, то есть суммарный заряд на атоме равен нулю.
Порядковый номер элемента в Периодической системе определяет число протонов и электронов в атоме. А число нейтронов можем вычислить как разность между массовым числом A и числом протонов Z.
Еще одним важным понятием в химии является понятие о химическом элементе.
| Химический элемент — это вид атомов с одинаковым числом протонов в ядрах. |
Где располагаются протоны и нейтроны в атоме определили. Электрон же в атоме может находиться с разной вероятностью в различных точках пространства вокруг ядра. За расположение электрона отвечает атомная орбиталь.
| Атомная орбиталь — это область пространства, в которой наиболее вероятно нахождение электрона. |
Для изображения атомной орбитали используют квантовую ячейку, которую рисуют в виде квадрата ▢. Электроны и орбитали с близкими значениями энергии (или по-другому с одинаковым значением n — номером периода, в котором находится элемент) образуют энергетический уровень. Подуровни и соответственно электроны на них делятся на s, p, d, f. Число электронов на уровне можно определить по формуле: 2n2, число орбиталей на уровне — n2.
Для записи схемы заполнения уровней и подуровней электронами используют электронную конфигурацию.
| Электронная конфигурация — распределение электронов по орбиталям. |
Для верной её записи используют ряд правил:
● Принцип наименьшей энергии: Согласно этому правилу электроны заполняют орбитали в порядке увеличения их энергии Т.е. электроны заполняют орбитали, начиная с подуровня с наименьшей энергией.
● Принцип Паули: на каждой орбитали может находиться не более двух электронов с противоположными спинами.
● Правило Хунда: наиболее устойчивое состояние атома то, при котором в пределах одного подуровня атом обладает максимально возможным числом неспаренных электронов. Такое наиболее устойчивое состояние атома называется основным состоянием.
Кроме этого, у некоторых элементов наблюдается эффект “проскока” электрона. Появление такого эффекта можно объяснить возрастанием устойчивости у полностью или наполовину заполненных подуровней (s1 или s2, d5 или d10 и т.д.). Если электронная конфигурация атома близка к устойчивой, то электрон, стремясь занять более выгодное по энергии положение, проскакивает на формируемый уровень с внешнего уровня. Такой эффект нужно учитывать при записи электронных конфигураций атома хрома, меди, золота, серебра, платины и некоторых других элементов.
Согласно принципу наименьшей энергии атом находиться в основном состоянии, то есть в состоянии с наименьшей энергией. Если сообщить атому энергию извне, то под её действием электроны в атоме начинают распариваться и переходить в новые ячейки. Такое состояние атома называется возбужденным. Оно нестабильно из-за большей энергии по сравнению с энергией в основном состоянии. В возбужденном состоянии атом не может находиться долго, так как все стремится к минимуму энергии. В конечном итоге атом отдает избыток энергии и снова переходит в основное состояние.
Новости
22.11.2024
22.11.2024
24.10.2024
14.10.2024
09.10.2024
01.10.2024