ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ

Гомогенные и гетерогенные системы. Скорость гомогенных и гетерогенных реакций. Зависимость быстроты реакции от концентрации реагирующих веществ. Зависимость быстроты реакции от температуры. Хим равновесие. Константа равновесия. Принцип Ле Шателье.

Хим кинетика изучает скорость хим процессов, которые могут протекать в гомогенной либо гетерогенной системах.

Система– вещество либо совокупа веществ, реально либо на уровне мыслей ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ отделенных от среды.

Гомогенная система– система, состоящая из одной фазы (к примеру, аква раствор хлорида натрия). Отсутствует граница раздела меж субстанциями.

Гетерогенная система– система, состоящая из нескольких фаз (к примеру, смесь воды и масла). Вещества имеют меж собой границу раздела.

Скорость гомогенной реакции – количество вещества, вступившего ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ в реакцию либо образующегося при реакции за единицу времени, в единице объёма системы

Скорость гетерогенной реакции – количество вещества, вступившего в реакцию либо образующегося при реакции за единицу времени на единице площади раздела фаз

где ∆n – изменение количества вещества

∆t – время реакции

V – объём гомогенной системы

S– площадь раздела фаз в гетерогенной системе

Зависимость быстроты реакции от концентрации ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ реагирующих веществ отражена в законе действующих масс: «при неизменной температуре скорость хим реакции пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ в степенях соответственных им стехиометрическим коэффициентам».

К примеру, для реакции:

2SO2(Г) + O2(Г) ↔ 2SO3(Г)

скорость прямой реакции выражается уравнением:

- кинетическое уравнение реакции,

где [SO2], [O2]– концентрации SO2 и ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ O2

К- константа скорости прямой реакции;

скорость оборотной реакции:

Физический смысл константы скорости в том, что при концентрации веществ равных единице V = K, т.е. константа скорости охарактеризовывает скорость хим процесса и зависит только от природы реагирующих веществ и температуры.

Для гетерогенных систем в уравнение зависимости (кинетическое уравнение) входят концентрации только ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ тех веществ, которые находятся в растворенном либо газообразном состоянии, потому что для твёрдых веществ концентрация вещества на поверхности остается неизменной.

К примеру, для реакции:

С(ТВ) + О2(Г) = СО2(Г)

Кинетическое уравнение запишется:

, но т.к. [C] = const

, где ЭФ= [C]

Зависимость быстроты реакции от температуры определяется эмпирическим ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ правилом Вант-Гоффа по формуле:

,

где – температурный коэффициент

Vt2 ,Vt1 -скорости реакции при температуре t2 и t1

Пример 1.Вычислить, во сколько раз возрастет быстроту реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 500 до 800С, если температурный коэффициент реакции равен 3

Как следует, быстроту реакции возрастёт в 27 раз.

Пример 2.Во ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ сколько раз поменяется скорость прямой реакции при уменьшении объёма в 4 раза в системе:

2СО(г) + О2(г) = 2СО2(г)

Кинетическое уравнение прямой реакции:

Система гомогенная и газофазная, потому при уменьшении объёма в системе в 4 раза, концентрация каждого из реагирующих веществ возрастет в 4 раза. При новых концентрациях кинетическое уравнение:

Отсюда = 64

Как ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ следует, скорость прямой реакции возрастёт в 64 раза.

Почти всегда хим реакции протекают как в прямом, так и в оборотном направлениях (обратимые реакции). В обратимых процессах ровная и оборотная реакция протекают сразу в обратных направлениях.

К примеру,для реакции:

СО(Г) + Н2О(Г) = СО2(г) + Н2(г)

Кинетическое уравнение ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ для прямой реакции:

Кинетическое уравнение для оборотной реакции:

Состояние, при котором скорости прямой и оборотной реакции равны ( ), именуется состоянием хим равновесия. При хим равновесии обе реакции продолжают протекать, и в системе при всем этом находятся и реагенты, и продукты

=

,

где K-константа равновесия;

[CO2], [H2], [CO], [H2O]– сбалансированные концентрации веществ в ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ системе.

Если К>1, в системе преобладают продукты – равновесие смещено в сторону прямой реакции.

Если К<1, в системе преобладают реагенты – равновесие смещено в сторону оборотной реакции.

Состояние хим равновесия находится в зависимости от:

- концентрации веществ;

- температуры системы;

- давления системы (для газофазных реагентов и товаров).

При изменении характеристик системы нарушается состояние ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ хим равновесия. Переход системы из 1-го сбалансированного состояния в другое называетсясмещением хим равновесия.

Направление смещения хим равновесия определяетсяпринципом Ле Шателье: «если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать наружное воздействие, то система перейдёт в другое состояние равновесия так, чтоб уменьшить эффект наружного воздействия».

Пример 3.Экзотермическая реакция сгорания ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ водорода в кислородепротекает по уравнению:

2Н2(г) + О2(г) = 2Н2О(г) ∆Н<0

Как следует поменять а) температуру; б) концентрацию начальных веществ; в) давление, чтоб сдвинуть равновесие в сторону прямой реакции?

Из принципа Ле Шателье следует, что смещение равновесия достигается:

а) повышением концентрации начальных веществ;

б) снижением температуры системы, потому что ровная ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ реакция идёт с выделением тепла (нагревом системы);

в) повышением давления в системе, потому что ровная реакция идёт с уменьшением давления (из трёх моль газа появляется два моль газообразных товаров).

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

37.Как поменяется быстроту реакции окисления оксида азота (II): 2NО(Г) + O2(Г) = 2NО2(Г), если концентрацию NО прирастить ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ в 2раза, а концентрацию кислорода уменьшить в 2 раза?

38 .На сколько градусов следует повысить температуру системы, чтоб скорость протекающей в газовой фазе реакции возросла в 27 раз.

39 .Как надо поменять температуру и давление, чтоб повысить выход товаров реакции: CaCO3(TB) = CaO(TB) + CO2(Г) , = 179 кДж.

40 .В системе: CO2(Г) + 2H2(Г) = С(ТВ ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ) + 2H2O(Г) концентрацию СО2 прирастили от 0,03 до 0,12 моль/л, а концентрацию Н2 прирастили от 0,06 до 0,24 моль. Во сколько раз поменяется быстроту реакции?

41 .Реакция протекает до конца при 1000С за 20с. Сколько времени будет протекать реакция при 200С, если температурный коэффициент равен 2?

42 .В каком направлении сместится равновесие в системе ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ: Н2О(Г) +СО(Г) = СО2(г) + Н2(г) ( = 94 кДж), если давление прирастить в 2 раза и сразу повысить температуру.

43 .Как поменяется быстроту реакции, если общее давление в системе: СН4(Г) + 2О2(Г) = СО2(Г) + 2Н2О(Г) уменьшить в 5 раз.

44 .Чему равен температурный коэффициент реакции, если при повышении ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ температуры на 600 быстроту реакции возросла в 64 раза?

45 .В системе:3Fe(TB) +4H2О(Г) = Fe3О4(TB)+4H2(Г) ( ∆Н > 0) нужно сдвинуть равновесие на лево. Как поменять для этого характеристики системы?

46 .Отыскать значения константы быстроты реакции: 2CO2(г) + O2(Г) ↔ 2CO2(Г), если при концентрации CO равной 0,05 моль/л ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ, концентрации O2 равной 0,01 моль/л быстроту реакции равна 5·10-5 моль/л·мин.

47. При 3930К реакция завершается за 10 мин. Сколько времени будет длиться реакция при 3630К, если температурный коэффициент реакции равен 3?

48. Почему при изменении давления сдвигается равновесие реакции 2SO2(Г) + O2(Г) = 2SO3(Г) и не сдвигается равновесие для ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ реакции

S(ТВ) + O2(Г) = SO2(Г)? Написать выражение констант равновесия для данных систем через концентрации веществ.

49.Как поменяется быстроту реакции: 2S(ТВ) + 3O2(Г) = 2SO3(Г), если прирастить давление системы в 3 раза.

50.Во сколько раз медлительнее протекает реакция в газовой фазе, если снизить температуру от 1000 до 400.Температурный коэффициент равен ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ 2.

51 Указать направление смещения равновесия: а) при увеличении температуры системы, б) при увеличении давления в системе, в) при увеличении концентрации товаров в системе для реакции: С3Н8(Г) + 5О2(Г) = 3СО2(Г) + 4Н2О(Г), ∆Н < 0.

52 Для реакции: СН4(Г) + 2О2(Г) = СО2(Г) + 2Н2О(Г) найти, во сколько ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ раз следует прирастить концентрацию кислорода, чтоб при уменьшении концентрации метана (СН4) в девять раз скорость прямой реакции не поменялась.

53 При температуре 300С реакция протекает за 36 мин., а при 500-за 4мин. Высчитайте температурный коэффициент реакции.

54. Напишите выражение для константы равновесия в системе CO2(г) + С(ТВ) ↔ 2CO(Г),. Как поменяется ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ скорость прямой реакции, если концентрацию CO2 уменьшить в 4 раза? Как следует поменять давление, чтоб повысить выход СО?

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Строение атома. Повторяющаяся система Д.И. Менделеева. Состав ядра. Изотопы. Электрическая оболочка. Атомная орбиталь. Квантовые числа. Принцип Паули. Принцип меньшей энергии. Порядок наполнения энергетических уровней, подуровней. Повторяющаяся система частей Д.И. Менделеева в свете ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ современной теории строения атома. Электрические семейства частей. Валентные электроны. Периодическое изменение параметров хим частей. Энергия ионизации и сродство к электрону. Электроотрицательность частей. Железные, неметаллические, амфотерные элементы.

Окружающий нас мир состоит из трёх структурных частиц: атом, молекула, ион. К примеру, медная пластинка состоит из атомов (Сu). В аква ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ растворе сульфата меди (СuSO4) медь находится в виде ионов (Сu2+). Атомы (Сu), ионы (Сu2+) являются структурными частичками хим элементамедь. Газ водород состоит из молекул (Н2). Раствор хлороводородной кислоты (НСl) содержит ионы (H+). Молекулы (Н2), ионы (H+) являются структурными частичками хим элементаводород.

Хим элемент – это вид структурных частиц с схожим зарядом ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ ядра.

Атом – это меньшая частичка элемента, имеющая его хим характеристики.

Согласно современной теории строения атома, атом состоит из ядра /протоны, нейтроны/ и электрической оболочки /электроны/.

Протон (р): относительный заряд равен +1; относительная масса 1,0073.

Нейтрон(n): относительный заряд равен 0; относительная масса 1,0087.

Электрон(е): относительный заряд равен –1; относительная масса 5,48 · 10-4

Повторяющаяся система частей ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ Д.И.Менделеева позволяет найти число базовых частиц (р,n,е) в атоме хоть какого элемента. Британский физик Мозли установил, что «заряд ядра равен порядковому номеру элемента в Повторяющейся системе». Потому что заряд протона равен единице, то порядковый номер определяет число протонов. Атом по заряду - нейтральная частичка, как следует ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ, число электронов в атоме равно числу протонов. Относительная атомная масса элемента определяется сумой масс протонов и нейтронов. Потому, число нейтронов в атоме равно атомной массе за вычетом числа протонов.

Пример 1. Найти число протонов, нейтронов, электронов в атоме элемента с порядковым номером 92 в Повторяющейся системе частей Д.И ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ. Менделеева

Элемент Уран

Число протонов (р) равно 92

Число нейтронов (n) равно 238 – 92 = 146

Число электронов (е) равно 92

Изотопы- это структурные частички, имеющие однообразное число протонов, но различное число нейтронов (частички 1-го и такого же элемента с различной массой).

К примеру -водород, дейтерий, -тритий

При рассмотрении строения электрической оболочки атома учитывается, что из-за корпускулярно ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ-волновой природы электрона существует неопределённость в установлении его места пребывания. Шредингер предложил волновое уравнение для атома. Решение этого уравнения даёт плотность вероятности нахождения электрона в данной области места. Область места вокруг ядра, для которой возможность пребывания электрона равна 95%, именуется атомной орбиталью.Электрон не движется по орбите, а занимает трёхмерную ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ область в пространстве вокруг ядра – орбиталь. Решения волнового уравнения Шредингера позволяют охарактеризовать орбиталь 4-мя квантовыми числами.

n – главное квантовое число.Может принимать значения 1,2,3,4,5,6,7…∞. Определяет энергетический уровень, на котором находится электрон, энергию электрона на уровне, размер орбитали. Чем больше значение головного квантового числа, тем больше энергия электрона и больше ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ размер орбитали.

l-орбитальное квантовое число. Может принимать целочисленные значения от 0 до n-1. Если n = 4, то l = 0,1,2 и 3. Определяет энергетический подуровень, на котором находится электрон, энергию электрона на подуровне, а так же форму орбитали. Каждое значение l обозначают буковкой (чтоб не путать с обозначением n): l = 0 (s), 1 (p), 2 (d), 3 (f ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ) и т.д.

Состояние электрона, характеризуемое значениями l и n, записывается в виде электрической формулы.

К примеру,еслисостояние электрона характеризуется n = 4, l = 3, то молвят, что это - 4f-электрон.

Вероятные последующие сочетания этих 2-ух квантовых чисел:

n = 1 l = 0 1s

n = 2 l = 0,1 2s2p

n = 3 l = 0,1,2 3s3p3d

n = 4 l = 0,1,2,3 4s4p4d4f

и т ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ.д.

В границах 1-го энергетического уровня меньшей энергией владеют электроны на s-подуровне (s-электроны), а потом s

Электроны на s-подуровне (s-электроны) имеют сферическую форму орбитали, p-электроны симметричную гантель, у других орбиталь имеет более сложную конфигурацию.

Рис. 1. Форма электрических туч s и p ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ - орбиталей

m-магнитное квантовое число. Может принимать значение целых чисел от +l до –l. Определяет вероятное число орбиталей на подуровне, а так же пространственное размещение орбиталей.

Вероятное число орбиталей для подуровней:

l = 0 (s) m = 0 одна s-орбиталь

l = 1 (p) m = 1,0,-1 три p-орбитали

l = 2 (d) m = 2,1,0,-1,-2 5 d-орбиталей и т. д.

Рис. 2. Пространственное ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ размещение р-орбиталей

S-спиновое квантовое число. Определяет вращение электрона вокруг своей оси. Может принимать значения +1/2 (подразумевает вращение по часовой стрелке) и –1/2 (вращение против часовой стрелки). Во многоэлектронных атомах электроны размещаются по энергетическим уровням (n), подуровням (l) и орбиталям (m). Если орбиталь изобразить в виде ячейки □, то структура ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ электрической оболочки будет иметь вид:

1

s

2

s p

3

s p d

4 и т.д.

s p d f

В согласовании с принципом Паули «в атоме не может быть 2-ух электронов, которые имеют схожие наборы четырёх квантовых чисел». Таким макаром, на одной орбитали могут находиться только два электрона с обратными спинами.

Отсюда следует, что ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ:

на n=1 уровне находится 2 электрона 1s2

на n=2 уровне находится 8 электронов 2s22р6

на n=3 уровне находится 18 электронов 3s23р63d10

на n=4 уровне находится 32 электрона 4s24р64d104f14 и т.д.

Наполнение электрической оболочки атома электронами происходит попринципу меньшей энергии(правило Клечковского):

1. Сначала заполняется энергетическое состояние с меньшей суммой ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ головного и орбитального квантовых чисел(n+l). Следующее наполнение происходит в порядке роста суммы n+l.

2. При равных значениях суммы n + l заполняется энергетический уровень с наименьшим значением головного квантового числа.

Пример 2.Найти порядок наполнения электронами уровней и подуровней 5d, 6p, 6s.

5d = 5 + 2 = 7; 6p = 6 + 1 = 7; 6s = 6 + 0 = 6.

Порядок наполнения 6s ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ,5d,6р.

Наполнение орбиталей снутри 1-го подуровня происходит по правилу Хунда «каждая орбиталь заполняется сначала одним электроном, а потом происходит их наполнение вторыми электронами».

К примеру, р4:

Электрические оболочки записываются в виде электрических формул.

Напимер, 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ106p2

Если сравнить строение электрической оболочки атома и Повторяющуюся систему частей Д.И. Менделеева, то видно, что Повторяющаяся система частей Д.И. Менделеева представляет собой систематизацию частей по структуре заполненных электрических оболочек атомов.

Период– поочередный ряд частей с схожим числом заполняемых энергетических уровней, причём номер периода указывает номер наружного энергетического ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ уровня.

Группа– поочередный ряд частей, имеющих монотипную электрическую конфигурацию.

К примеру, элемент находится в 3 периоде, электрическая формула: 1s22s22p63s23p2

Элемент 52Sn находится в 5 периоде, электрическая формула: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p2

Зависимо от подуровня, который заполняет последний электрон ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ, все элементы можно сгруппировать в четыре электрических семейства.

s – элементы – достраивается s - подуровень

p – элементы – достраивается p - подуровень

d – элементы – достраивается d - подуровень

f – элементы – достраивается f – подуровень

В Повторяющейся системе частей Д.И. Менделеева s- и р - элементы размещены в основных подгруппах, у этих частей достраивается наружный энергетический уровень (соответствует номеру периода). d ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ- и f-элементы размещены в побочных подгруппах, у этих частей достраиваются предвнешние уровни.

Беря во внимание периодичность наполнения электронами энергетических уровней и связь заряда ядра и количества электронов в атоме, Повторяющийся закон Д.И Менделеева может быть сформулирован последующим образом: «свойства обычных тел, также соединений частей находятся ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ в повторяющейся зависимости от заряда ядра атома».

Начинается период (со II периода) элементом, в атоме которого появился на наружном уровне s-электрон (активный металл). Завершается период элементом в атоме, которого на наружном уровне s2p6 – электроны (великодушный газ). Все элементы в согласовании с электрическим строением атома можно подразделить на железные и неметаллические ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ. Железные характеристики частей определяются способностью атомов «отдавать» электроны (восстановительные характеристики). Неметаллические характеристики частей определяются способностью атомов «принимать» электроны (окислительные характеристики). Изменение параметров частей в Повторяющейся системе можно проследить в горизонтальном направлении (в периоде) и вертикальном направлении (в группе). С повышением порядкового номера частей по периоду (слева на право) происходит ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ нарастание неметаллических параметров. Сверху вниз по подгруппам растут железные характеристики. Эти характеристики связаны с атомными радиусами, а в конечном счете - с электроотрицательностью. Элементы, для которых электроотрицательность меньше 2-ух относят к железным элементам (атомы только отдают электроны). Элементы, для которых электроотрицательность больше 2-ух, относят к неметаллическим элементам ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ. Чем ниже электроотрицательность, тем выше железные характеристики элемента и напротив, чем выше электроотрицательность, тем выше неметаллические характеристики.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

55 Напишите электрические формулы атомов частей с порядковыми номерами 35 и 47. Распределите электроны по квантовым ячейкам. К какому электрическому семейству относятся элементы?

56 Напишите электрические формулы атомов частей с порядковыми номерами 29 и 52. Обусловьте, к какой группе Повторяющейся ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ системы Д.И. Менделеева принадлежит любой из этих частей?

57 Напишите электрические формулы ионов частей Rb+ и Se2-. К какому электрическому семейству относятся элементы?

58 Сколько неспаренных электронов содержится в электрической оболочке атомов частей фосфора и скандия? Ответ доказать.

59 Напишите электрические формулы атомов частей алюминий и галлий. Какой ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ элемент проявляет более железные характеристики. Ответ доказать.

60 Напишите электрические формулы атомов частей с порядковыми номерами 20 и 50. Распределите электроны по ячейкам. К какому электрическому семейству относятся элементы?

61 Напишите электрические формулы атомов частей с порядковыми номерами 22 и 49. Обусловьте период и группу Повторяющейся системы Д.И. Менделеева, в каких находятся элементы.

62 Напишите электрические формулы ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ ионов частей Mg2+ и J-. К какому электрическому семейству относятся элементы?

63 Сколько свободных d – орбиталей в электрической оболочке атома ванадия и f – орбиталей в электрической оболочке атома урана.

64 Напишите электрические формулы атомов частей сера и теллур. Какой элемент проявляет более неметаллические характеристики? Ответ доказать.

65 Напишите электрические формулы атомов частей ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ с порядковыми номерами 38 и 74. Распределите электроны по квантовым ячейкам. К какому электрическому семейству относятся элементы?

66 Напишите электрические формулы атомов частей с порядковыми номерами 48 и 56. Обусловьте период и группу Повторяющейся системы Д.И.Менделеева, в каких находятся элементы.

67 Напишите электрические формулы ионов частей Al3+ и Те2-. К какому электрическому ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ семейству относятся элементы?

68 Сколько неспаренных электронов содержится в электрической оболочке атомов частей цинка и кремния?

69 Напишите электрические формулы атомов частей кальция и бария. Какой элемент проявляет более железные характеристики? Ответ доказать?

70 Напишите электрические формулы атомов частей с порядковыми номерами 23 и 32. Распределите электроны по квантовым ячейкам. Обусловьте период и группу ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ Повторяющейся системы Д.И. Менделеева, в каких находятся элементы.

71 Напишите электрические формулы атомов частей с порядковыми номерами 39 и 51. Обусловьте период и группу Повторяющейся системы Д.И.Менделеева, в каких находятся элементы.

72 Напишите электрические формулы атомов частей с порядковыми номерами 39 и 50. Какой элемент проявляет более железные характеристики? Ответ доказать.

Строение молекулы. Теория ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ хим связи. Ионная связь Железная связь. Ковалентная связь. Энергия связи. Длина связи. Валентный угол. Характеристики хим связи.

Молекула – меньшая частичка вещества, владеющая его хим качествами.

Согласно теории хим связи, устойчивому состоянию элемента соответствует структура с электрической формулой наружного уровня s2p6 (аргон, криптон, радон, и другие).

При образовании хим ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ связи атомы стремятся приобрести такую устойчивую структуру. При всем этом вероятны три типа хим связи.

Ионная связь – осуществляется в итоге электростатического взаимодействия обратно заряженных ионов. При содействии атомов железных и неметаллических частей (разность электроотрицательности больше 1,9) атомы железных частей отдают излишние электроны наружного уровня, переходя в положительно заряженные ионы ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ, а атомы неметаллических частей принимают электроны, достраивая наружный уровень до восьми электронов, переходя в негативно заряженные ионы.

К примеру, 12Mg 1s22s22p63s2 -2e = 1s22s22p6

Mg -2e = Mg2+

8F 1s22s22p5 +e = 1s22s22p6

F +e = F-

Потому что электронное поле иона имеет ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ сферическую симметрию, то при образовании связи меж 2-мя обратно заряженными ионами может быть электростатическое взаимодействие и с другими ионами. У ионных соединений определяющее значение имеют ненасыщенность и ненаправленность связи. Ионные соединения при обыденных критериях являются кристаллическими субстанциями.

Железная связь. Осуществляется за счёт делокализованных электронов. При содействии атомов только железных частей (в ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ субстанциях именуемых металлами) «лишние» электроны наружного уровня способны передвигаться по металлу, но находятся в поле деяния положительных ионов. Это взаимодействие подвижных ионов определяет, что соединения с железной связью при обыденных критериях являются кристаллами, которые имеют специальные характеристики.

Ковалентная связьосуществляется за счёт электрической пары сразу принадлежащей двум атомам.

К примеру ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ:На наружном уровне атома хлора 7 электронов

При содействии с другим атомом хлора появляется устойчивая структура молекула Cl2, где у каждого атома на наружном уровне 8 электронов.

Разглядим характеристики ковалентной связи исходя из убеждений способа валентных связей(МВС). Главные положения МВС.

1. В образовании ковалентной связи учавствуют два электрона с обратными спинами ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ.

2. Образование ковалентной связи происходит за счёт перекрывания атомных орбиталей валентных электронов.

3. Связь появляется по полосы наибольшего перекрывания атомных орбиталей.

Ковалентная связь характеризуется качествами: насыщаемость, направленность и полярность.

Способность атома к образованию хим связей именуют валентностью элемента. Количественной мерой валентности принято считать число электронов способных создавать хим связи – число ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ валентных электронов.

Для s – частей валентными электронами является s – электроны наружного уровня ;

Для р – частей s- и р – электроны наружного уровня ;

Для d – частей s – электроны наружного уровня и d – электроны предвнешнего уровня.

К примеру, 11Na – валентный электрон 3s1

56Ba - 6s2 13Al – 3s23p1 53J – 5s25p5 22Ti – 4s ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ23d2

Большая часть соединений с ковалентной связью образовано по обменномумеханизму, при котором каждый атом поставляет по одному (неспаренному) электрону для образования общей пары.

Насыщаемость – это свойство, которое определяет стехиометрический (определённый) состав устойчивого соединения с ковалентной связью – молекулы. Для соединений образованных по обменному механизму валентностьэлемента определяется числом неспаренных валентных электронов.

К примеру ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ, элементы кислород и водород образуют молекулу состава Н2О.

Для 8О валентные электроны 2s22p4, которые размещены по орбиталям 2

s p

У атома элемента кислорода имеется два неспаренных валентных электрона, т.е. валентность равна 2.

Для 1Н валентный электрон 1s1, т.е. валентность равна 1.

Но большая часть частей ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ могут иметь переменную валентность. Это может быть в этом случае, если в границах 1-го энергетического уровня имеются свободные орбитали.

К примеру, элемент углерод и кислород образуют СО и СО2

Для 6С валентные электроны 2s22p2, которые размещены по орбиталям 2 , т.е. в главном состоянии валентность будет

s p

равна 2. В возбуждённом ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ состоянии электрон с s – подуровня подымается на р – подуровень: 2s12p3 2 ,т.е. валентность будет равна 4.

s p

Исходя из параметров соединений СО и СО2 можно прийти к выводу о том, что элемент в возбуждённом состоянии образует более устойчивое соединение.

Направленность – это свойство определяющее геометрическую форму молекулы с ковалентной связью. При образовании связи ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ учавствуют атомные орбитали различной формы:

s – электроны имеют форму орбитали


р – электроны имеют форму орбитали

Но, когда атом находится в возбуждённом состоянии в образовании равноценных связей участвуют s- и р– гибридные орбитали.

Различают три типа гибридизации:

1. Один s – электрон и один р – электрон : s р – гибридизация

- -две гибридные связи

2. Один s – электрон и ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ два р – электрона: s р2 – гибридизация

- -три гибридные связи.

3. Один s – электрон и три р – электрона: s р3 – гибридизация

- -четыре гибридные связи.

Зависимо от направления перекрывания атомных орбиталей различают: s - и π – связи.

s -связь появляется при перекрывании орбиталей повдоль оси, соединяющей ядра взаимодействующих атомов. s - связь наблюдается при перекрывании s ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ – s –, р – р – s - р – орбиталей и т.д.

Рис. 3. Перекрывание электрических туч

при образовании s - и p - связей

π – связь появляется при перекрывании орбиталей по обе стороны от оси соединяющей ядра атомов. Наблюдается при перекрывании р – р орбиталей расположенных перпендикулярно оси, соединяющей ядра атомов.

Полярность.

Зависимо от расположения общей электрической пары ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ (электрической плотности) меж ядрами атомов различают неполярную и полярную связь.

Неполярная связь появляется атомами частей с схожей электроотрицательностью. Электрическая плотность распределяется симметрично относительно ядер атомов.

Связь меж атомами с различной электроотрицательностью именуется полярной. Общая электрическая пара смещена в сторону более электроотрицательного элемента. Центры тяжести положительных (б+) и ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ отрицательных (б-) зарядов не совпадают. Чем больше разность электроотрицательности частей образующих связь, тем выше полярность связи. При разности электроотрицательности меньше 1,9 связь считается полярной ковалентной.

Поляр


himiya-biologiya-ekologiya-geografiya-publichnij-doklad.html
himiya-fullerenov-doklad.html
himiya-i-kosmos-referat.html