Законы химии

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Основные законы химии

окислитель восстановитель атом нейтрон

Основные законы химии - закон сохранения массы, закон постоянства веществ, закон эквивалентов, газовые законы. Химические единицы массы вещества - моль, эквивалент, их взаимосвязь.

Формулировка закона сохранения массы: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ.

С точки зрения атомно-молекулярного учения этот закон объясняется тем, что при химических реакциях общее количество атомов не изменяется, а происходит лишь их перегруппировка. Закон сохранения массы веществ является основным законом химии, все расчеты по химическим реакциям производятся на его основе. Именно с открытием этого закона связывают возникновение современной химии как точной науки. Закон сохранения массы был теоретически открыт в 1748 году и экспериментально подтверждён в 1756 году русским ученым М.В. Ломоносовым. Закон сохранения массы веществ применяется при составлении уравнений химических реакций.

К основным законам химии относится закон постоянства состава:

Всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.

Атомно-молекулярное учение позволяет объяснить закон постоянства состава. Поскольку атомы имеют постоянную массу, то и массовый состав вещества в целом постоянен.

Закон постоянства состава впервые сформулировал французский ученый-химик Ж.Пруст в 1808 г.

Закон эквивалентов: вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам. При решении некоторых задач удобнее пользоваться другой формулировкой этого закона: массы (объемы) реагирующих друг с другом веществ пропорциональны их эквивалентным массам (объемам).

Закон эквивалентов был открыт в 1792 г. И. Рихтером. Все вещества в уравнении реакции связаны законом эквивалентов, поэтому:

nэ(реагента1) = … = nэ(реагентаn) = nэ(продукта1) = … = nэ(продуктаn)

Из закона эквивалентов следует, что массы (или объемы) реагирующих и образующихся веществ пропорциональны молярным массам (молярным объемам) их эквивалентов. Для любых двух веществ, связанных законом эквивалентов, можно записать:

Газовые законы

Поведение идеальных газов описывают следующие законы:

1) при постоянной температуре изменение объема газа обратно пропорционально изменению давления (закон Бойля - Мариотта);

2) при постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально изменению абсолютной температуры (закон Шарля - Гей-Люссака);

3) при постоянных температуре и давлении изменение объема прямо пропорционально изменению количества вещества (закон Авогадро). Эти законы можно представить в виде одного уравнения состояния идеального газа PV = nRT, где Р - давление газа (Па), V - его объем (м3), Т - абсолютная температура (К), n - число молей газа, R - универсальная газовая постоянная, равная 8,314 Дж/K*моль (R = 0,08206 л*атм/К*моль, если P измеряют в атмосферах, V - в литрах, n - в молях, T - в кельвинах). Если два газа смешать при постоянных температуре и давлении, то объем смеси будет равен сумме объемов газов, ее составляющих; при постоянном объеме давление смеси газов, химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь (закон парциальных давлений, установленный Дальтоном). Парциальное давление - это давление компонента идеальной газовой смеси, которое он оказывал бы, если бы один занимал объем всей смеси. Мольная доля одного из компонентов газовой смеси - это та часть всех молекул газа, которую составляют молекулы данного компонента. Для любого газа в смеси. Газы, поведение которых строго следует приведенному выше общему уравнению, называются идеальными. К ним близки инертные и другие газы, имеющие очень низкую температуру кипения (например, водород, кислород и азот). Газы с высокой температурой кипения, такие, как диоксид углерода, подчиняются законам идеальных газов весьма приближенно.

Моль - количество вещества (но не масса!) содержащая столько структурных единиц, сколько содержится в атомов в изотопе 12С массой 0,012 кг. Моль содержит 6,022·1023 стуктурных единиц (число Авогадро) =единица количества вещества СИ, обозначается моль. В 1 моле содержится столько молекул (атомов, ионов или каких-либо др. структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,012 кг 12С (углерода с атомной массой 12), т. е. 6,022·1023.

Химический эквивалент, численно равен массе вещества (в атомных единицах массы), реагирующей с 1 ионом Н+ или ОН- в реакциях нейтрализации, с 1 электроном в окислительно-восстановительных реакциях, с 1/n частью металла с валентностью n в комплексонометрии и т. д. Например, в реакции

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

на 1 ион Н+ кислоты приходится 1 молекула NaOH (молекулярная масса 40), на 1 ион ОН- -- 1/2 молекулы H2SO4 (молекулярная масса 98); поэтому химический эквивалент NaOH равен 40, H2SO4 -- 49, т. е. 98/2.

Моль и эквивалент - единицы количества вещества. Моль эквивалентов - количество вещества, содержащего 6,022Ч1023 эквивалентов. Масса одного моля эквивалентов вещества (элемента) называют молярной массой эквивалентов вещества , г/моль.

2. Эквивалент, закон эквивалентов. Определение эквивалента кислоты, основания, соли, простых газободибних веществ, окислителя, восстановителя

Эквивалент - это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н+ или ОН-, в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон, реагирует с одним атомом водорода или с одним эквивалентом другого вещества. Например, рассмотрим следующую реакцию:

H3PO4 + 2KOH =K2HPO4 + 2H2O.

В ходе этой реакции только два атома водорода замещаются на атомы калия, иначе, в реакцию вступают два иона Н+ (кислота проявляет основность 2). Тогда по определению эквивалентом H3PO4 будет являться условная частица 1/2H3PO4, т.к. если одна молекула H3PO4 предоставляет два иона Н+, то один ион Н+ дает половина молекулы H3PO4. С другой стороны, на реакцию с одной молекулой ортофосфорной кислотой щелочь отдает два иона ОН-, следовательно, один ион ОН- потребуется на взаимодействие с 1/2 молекулы кислоты. Эквивалентом кислоты является условная частица 1/2Н3РО4, а эквивалентом щелочи частица КОН. Число, показывающее, какая часть молекулы или другой частицы вещества соответствует эквиваленту, называется фактором эквивалентности (fЭ). Фактор эквивалентности - это безразмерная величина, которая меньше, либо равна 1. Формулы расчета фактора эквивалентности приведены в таблице. Таким образом, сочетая фактор эквивалентности и формульную единицу вещества, можно составить формулу эквивалента какой-либо частицы, где фактор эквивалентности записывается как химический коэффициент перед формулой частицы.

Следует учитывать, что эквивалент одного и того же вещества может меняться в зависимости от того, в какую реакцию оно вступает. Эквивалент элемента также может быть различным в зависимости от вида соединения, в состав которого он входит. Эквивалентом может являться как сама молекула или какая-либо другая формульная единица вещества, так и ее часть.

Таблица 1 Расчет фактора эквивалентности

Частица	Фактор эквивалентности	Примеры
Элемент	, где В(Э) - валентность элемента
Простое вещество	, где n(Э) - число атомов элемента (индекс в химической формуле), В(Э) - валентность элемента	fЭ(H2) = 1/(2?1) = 1/2; fЭ(O2) = 1/(2?2) = 1/4; fЭ(Cl2) = 1/(2?1) = 1/2; fЭ(O3) = 1/(3?2) = 1/6
Оксид	, где n(Э) - число атомов элемента (индекс в химической формуле оксида), В(Э) - валентность элемента	fЭ(Cr2O3) = 1/(2?3) = 1/6; fЭ(CrO) = 1/(1?2) = 1/2; fЭ(H2O) = 1/(2?1) = 1/2; fЭ(P2O5) = 1/(2?5) = 1/10
Кислота	, где n(H+) - число отданных в ходе реакции ионов водорода (основность кислоты)	fЭ(H2SO4) = 1/1 = 1 (основность равна 1) или fЭ(H2SO4) = 1/2 (основность равна 2)
Основание	, где n(ОH-) - число отданных в ходе реакции гидроксид-ионов (кислотность основания)	fЭ(Cu(OH)2) = 1/1 = 1 (кислотность равна 1) или fЭ(Cu(OH)2) = 1/2 (кислотность равна 2)
Соль	, где n(Ме) - число атомов металла (индекс в химической формуле соли), В(Ме) - валентность металла; n(А) - число кислотных остатков, В(А) - валентность кислотного остатка	fЭ(Cr2(SO4)3) = 1/(2?3) = 1/6 (расчет по металлу) или fЭ(Cr2(SO4)3) = 1/(3?2) = 1/6 (расчет по кислотному остатку)
Частица в окислительно-восстановительных реакциях	, где - число электронов, участвующих в процессе окисления или восстановления	Fe2+ + 2 Fe0 fЭ(Fe2+) =1/2; MnO4- + 8H+ + 5 Mn2+ + 4H2O fЭ(MnO4-) = 1/5
Ион	, где z - заряд иона	fЭ(SO42-) = 1/2

Пример. Определите фактор эквивалентности и эквивалент у солей: а) ZnCl2, б) КНСО3, в) (MgOH)2SO4. Решение: Для расчетов воспользуемся формулами, приведенными в таблице.

а) ZnCl2 (средняя соль):

.

fЭ(ZnCl2) = 1/2, поэтому эквивалентом ZnCl2 является частица 1/2ZnCl2.

б) КНСО3 (кислая соль):

.

fЭ(КНСО3) = 1, поэтому эквивалентом КНСО3 является частица КНСО3.

в) (MgOH)2SO4 (основная соль):

.

fЭ( (MgOH)2SO4) = 1/2, поэтому эквивалентом (MgOH)2SO4 является частица 1/2(MgOH)2SO4.

Эквивалент, как частица, может быть охарактеризован молярной массой (молярным объемом) и определенным количеством вещества nэ. Молярная масса эквивалента (МЭ) - это масса одного моль эквивалента. Она равна произведению молярной массы вещества на фактор эквивалентности:

МЭ = МЧfЭ.

Молярная масса эквивалента имеет размерность «г/моль».

Молярная масса эквивалента сложного вещества равна сумме молярных масс эквивалентов образующих его составных частей, например:

МЭ(оксида) = МЭ(элемента) + МЭ(О) = МЭ(элемента) + 8

МЭ(кислоты) = МЭ(Н) + МЭ(кислотного остатка) = 1 + МЭ(кислотного остатка)

МЭ(основания) = МЭ(Ме) + МЭ(ОН) = МЭ(Ме) + 17

МЭ(соли) = МЭ(Ме) + МЭ(кислотного остатка).

Газообразные вещества помимо молярной массы эквивалента имеют молярный объем эквивалента (или VЭ) - объем, занимаемый молярной массой эквивалента или объем одного моль эквивалента. Размерность «л/моль». При н.у. получаем:

Закон эквивалентов был открыт в 1792 г. И. Рихтером. Современная формулировка закона: вещества реагируют и образуются согласно их эквивалентам. Все вещества в уравнении реакции связаны законом эквивалентов, поэтому:

nэ(реагента1) = … = nэ(реагентаn) = nэ(продукта1) = … = nэ(продуктаn)

Из закона эквивалентов следует, что массы (или объемы) реагирующих и образующихся веществ пропорциональны молярным массам (молярным объемам) их эквивалентов. Для любых двух веществ, связанных законом эквивалентов, можно записать:

где m1 и m2 - массы реагентов и (или) продуктов реакции, г;

, - молярные массы эквивалентов реагентов и (или) продуктов реакции, г/моль;

V1, V2 - объемы реагентов и (или) продуктов реакции, л;

,- молярные объемы эквивалентов реагентов, л/моль.

3. Энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность элементов и тенденция изменения этих характеристик по периодам и группам периодической системы

Энергия ионизации (мера проявления металлических свойств) -- это энергия, необходимая для отрыва электрона от атома.

(Ca0- Ca2+ + 2е- - Н).

Чем больше электронов на внешнем электронном слое, тем больше энергия ионизации. С увеличением радиуса атома энергия ионизации уменьшается. Этим объясняется уменьшение металлических свойств в периодах слева направо и увеличение металлических свойств в группах сверху вниз. Цезий (Cs) -- самый активный металл.

В периоде с ростом заряда ядра наблюдается тенденция к возрастанию энергии ионизации. В рядах p-, d-, f- элементов имеют место скачкообразные (как и в случае r атомов) изменения, обусловленные существованием устойчивых и неустойчивых электронных конфигураций.

В главных подгруппах она уменьшается сверху вниз из-за увеличения радиуса атома, а в побочных возрастает из-за экранирующего влияния дополнительных d- и f-подоболочек. Энергия ионизации и сродство к электрону связаны с химическими свойствами элементов. Так, щелочные металлы, имеющие небольшие энергии ионизации (один валентный электрон), обладают ярко выраженными восстановительными и металлическими свойствами; галогены, имеющие много валентных электронов, обладают высокими энергиями ионизации, малыми радиусами, сильно притягивают к себе электроны, поэтому обладают окислительными свойствами и являются неметаллами.

Энергия сродства к электрону (мера проявления неметаллических свойств) - энергия, которая выделяется в результате присоединения электрона к атому. С увеличением числа электронов на внешнем электронном слое энергия сродства к электрону увеличивается, а с увеличением радиуса атома -- уменьшается. Этим объясняются увеличение неметаллических свойств в периодах слева направо и уменьшение неметаллических свойств в главных подгруппах сверху вниз.

Электроотрицательность (c). Согласно Полингу, электроотрицательность есть способность атома в молекуле притягивать к себе электроны". Самой большой электроотрицательностью характеризуется фтор.

Электроотрицательность возрастает в направлении слева направо для элементов каждого периода и уменьшается в направлении сверху вниз для элементов каждой главной подгруппы периодической системы Менделеева.

Электроотрицательность может быть выражена формулой

По историческим причинам и из соображений удобства электроотрицательность нормирована (с помощью коэффициента К) таким образом, чтобы она у Li была равна 1. Тогда у F она будет равна 4,0. Имеется несколько шкал электроотрицательностей.



4. Периодический закон в современной формулировке. Физический смысл порядкового номера. Структура периодической системы. Периоды, группы, подгруппы, изменение свойств элементов (радиус атома, радиус ионов, металлические и неметаллические свойства) в периодической системе

Исследуя изменение химических свойств элементов в зависимости от величины их относительной атомной массы (атомного веса), Д.И. Менделеев в 1869 г. открыл закон периодичности этих свойств: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от атомных весов элементов». Поскольку химические свойства обусловлены строением электронных оболочек атома, Периодическая система Д.И. Менделеева - это естественная классификация элементов по электронным структурам их атомов. Современная формулировка периодического закона гласит: «Свойства элементов и соединений находятся в периодической зависимости от зарядов атомных ядер». Это обстоятельство отражено в периодической системе в виде горизонтальных и вертикальных рядов - периодов и групп.

Период - горизонтальный ряд, имеющий одинаковое число электронных уровней, номер периода совпадает со значением главного квантового числа n внешнего уровня (слоя); таких периодов в периодической системе семь. Второй и последующие периоды начинаются щелочным элементом (ns1) и заканчивается благородным газом (ns2np6). По вертикали периодическая система подразделяется на восемь групп, которые делятся на главные - А-подгруппы, состоящие из s- и p-элементов, и побочные - B-подгруппы, содержащие d-элементы. Подгруппа III B, кроме d-элементов, содержит по 14 4f- и 5f-элементов (семейства 4f-лантаноидов и 5f-актиноидов). Главные подгруппы содержат на внешнем электронном слое одинаковое число электронов, которое равно номеру группы. В главных подгруппах валентные электроны (электроны, способные образовывать химические связи) расположены на s- и p-орбиталях внешнего энергетического уровня, в побочных - на s-орбиталях внешнего и d-орбиталях предвнешнего слоя. Для f-элементов валентными являются (n - 2)f-, (n - 1)d- и ns-электроны.

Сходство элементов внутри каждой группы - наиболее важная закономерность в периодической системе. Следует, кроме того, отметить такую закономерность, как диагональное сходство у пар элементов Li и Mg, Be и Al, B и Si и др. Эта закономерность обусловлена тенденцией смены свойств по вертикали (в группах) и их изменением по горизонтали (в периодах). Структура электронной оболочки атомов элемента изменяется периодически с ростом порядкового номера элемента, с одной стороны, и, с другой стороны, свойства определяются строением электронной оболочки и, следовательно, находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома.

Периодический характер изменения химических свойств атомов элементов зависит от изменения радиуса атома и иона. За радиус свободного атома принимают положение главного максимума плотности внешних электронных оболочек. Это так называемый орбитальный радиус.

В периодах орбитальные атомные радиусы по мере увеличения заряда ядра Z в общем монотонно уменьшаются из-за роста степени взаимодействия внешних электронов с ядром. В подгруппах радиусы в основном увеличиваются из-за возрастания числа электронных оболочек.

У s- и p-элементов изменение радиусов, как в периодах, так и в подгруппах более выражены, чем у d- и f-элементов, так как d- и f-электроны внутренние. Уменьшение радиусов у d- и f-элементов в периодах называется d- и f-сжатием. Следствием f-сжатия является то, что атомные радиусы электронных аналогов d-элементов пятого и шестого периодов практически одинаковы.

Эти элементы из-за близости их свойств называются элементами-близнецами.

Образование ионов приводит к изменению ионных радиусов по сравнению с атомными радиусами. При этом радиусы катионов всегда меньше, а радиусы анионов всегда больше соответствующих атомных радиусов.

Свойства атомов рассматриваются, как способность отдавать, или принимать электроны из-за стремления атомов приобрести устойчивую электронную конфигурацию, аналогичную инертным газам. Металлические свойства рассматриваются, как способность атомов элементов отдавать электроны и проявлять восстановительные свойства, а неметаллические свойства - присоединять электроны и проявлять окислительные свойства.

Если сравнить между собой элементы разных периодов, то можно отметить важную особенность:

Номер периода, в котором находится элемент, совпадает с номером его валентной оболочки. Эта валентная оболочка постепенно заполняется от начала к концу периода.

В этом заключается физический и химический смысл номера периода.

5. Составные части атома - ядро (протоны, нейтроны), электроны, их заряд и масса. Оценка размеров атомов с помощью постоянной Авогадро (на примере атома углерода)

Атом -- частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и электронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом. В некоторых случаях под атомами понимают только электро нейтральные системы, в которых заряд ядра равен суммарному заряду электронов, тем самым противопоставляя их электрически заряженным ионам. Ядро, несущее почти всю (более чем 99,9%) массу атома, состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов, связанных между собой при помощи сильного взаимодействия. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: число протонов Z соответствует порядковому номеру атома в периодической системе и определяет его принадлежность к некоторому химическому элементу, а число нейтронов N -- определённому изотопу этого элемента. Число Z также определяет суммарный положительный электрический заряд (Ze) атомного ядра и число электронов в нейтральном атоме, задающее его размер.

Атомы различного вида в разных количествах, связанные межатомными связями, образуют молекулы.

Масса. Поскольку наибольший вклад в массу атома вносят протоны и нейтроны, суммарное число этих частиц называют массовым числом. Массу покоя атома часто выражают в атомных единицах массы (а. е. м.), которая также называется дальтоном (Да). Эта единица определяется как 1?12 часть массы покоя нейтрального атома углерода-12, которая приблизительно равна 1,66·10?24 г. Водород-1 -- наилегчайший изотоп водорода и атом с наименьшей массой, имеет атомный вес около 1,007825 а. е. м. Масса атома приблизительно равна произведению массового числа на атомную единицу массы. Самый тяжёлый стабильный изотоп -- свинец-208 с массой 207,9766521 а. е. м.

Так как массы даже самых тяжёлых атомов в обычных единицах (например, в граммах) очень малы, то в химии для измерения этих масс используют моли. В одном моле любого вещества по определению содержится одно и то же число атомов (примерно 6,022·1023). Это число (число Авогадро) выбрано таким образом, что если масса элемента равна 1 а. е. м., то моль атомов этого элемента будет иметь массу 1 г. Например, углерод имеет массу 12 а. е. м., поэтому 1 моль углерода весит 12 г.



6. Характеристика энергетического состояния электрона с помощью квантовых чисел. Атомные орбитали. Форма электронных облаков для s-, p-, d-и f-состояния

Движение электорона в атоме может быть представлено в виде электронного облака. Область электронного облака, в которой электрон проводит более 95% времени нывается электронной орбиталью (Э.О.). Больший размер орбитали характеризует большую энергию электрона. Орбитали близкого размера образуют энергетические уровни, которые состоят из подуровней.

Для описания состояния электрона в атоме используются 4 квантовых числа (n,l,m,s). Первые три соответствуют трем степеням свободы электрона в трехмерном пространстве, а четвертое соответсвует вероятности вращения электрона вокруг воображаемой собственной оси. Квантовые числа:

1. “n” - главное квантовое число. Характеризует уровень энергии электрона в поле атома (удаленность от ядра). Математическая зависимость энергии связи с ядром:

Ea=-13,6/n2 Эв, n=1,2…

Для реальных элементов n=1,…,7. n=номеру периода.

2. “l” - орбитальное квантовое число. Характризует тип подуровня (форма электронного облака). l=0,1,2,…,(n-1). Обозначается буквами. При этом l=0 соответствует s, 1-p, 2-d, 3-f, 4-q, 5-h.

3. “m” - магнитное квантовое число. Характеризует пространственное расположение орбитали. m=± 0, ± 1, ± 2,…, ± l. Cумма орбиталей на подуровне: е =2l+1.

“s” - спиновое квантовое число. Характеризует вероятность вращения электрона вокруг своей оси в двух противоположенных направлениях. s=± 1/2. “+” - по часовой стрелке, “-“ - против часовой стрелке. Вращение сообщает электрону собственный магнитный момент, который называется

Орбитали одного подуровня (l = const) имеют одинаковую энергию. Такое состояние называют вырожденным по энергии. Так p-орбиталь - трехкратно, d - пятикратно, а f - семикратно вырождены.

Граничные поверхности s-, p-, d-, f- орбиталей показаны на рисунке.

s-Орбитали сферически симметричны для любого n и отличаются друг от друга только размером сферы. Их максимально симметричная форма обусловлена тем, что при l = 0 и мl = 0.

p-Орбитали существуют при n ? 2 и l = 1, поэтому возможны три варианта ориентации в пространстве: ml = -1, 0, +1. Все p-орбитали обладают узловой плоскостью, делящей орбиталь на две области, поэтому граничные поверхности имеют форму гантелей, ориентированных в пространстве под углом 90° друг относительно друга. Осями симметрии для них являются координатные оси, которые обозначаются px, py, pz.

Изображение с помощью граничных поверхностей s-, p-, d- и f-орбиталей.

d-Орбитали определяются квантовым числом l = 2 (n ? 3), при котором

ml = -2, -1, 0, +1, +2



То есть характеризуются пятью вариантами ориентации в пространстве. d-Орбитали, ориентированные лопастями по осям координат, обозначаются dzІ и dxІ-yІ, а ориентированные лопастями по биссектрисам координатных углов - dxy, dyz, dxz.

Семь f-орбиталей, соответствующих

l = 3 (n ? 4)

Изображаются в виде граничных поверхностей, приведенных на рисунке

Квантовые числа n, l и ml не полностью характеризуют состояние электрона в атоме. Экспериментально установленно, что электрон имеет еще одно свойство - спин. Упрощенно спин можно представить как вращение электрона вокруг собственной оси. Спиновое квантовое число ms имеет только два значения ms = ±1/2, представляющие собой две проекции углового момента электрона на выделенную ось. Электроны с разными ms обозначаются стрелками, направленными вверх и вниз .

В многоэлектронных атомах, как и в атоме водорода, состояние электрона определяется значениями тех же четырех квантовых чисел, однако в этом случае электрон находится не только в поле ядра, но и в поле других электронов. Поэтому энергия в многоэлектронных атомах определяется не только главным, но и орбитальным квантовым числом, а вернее их суммой: энергия атомных орбиталей возрастает по мере увеличения суммы n + l; при одинаковой сумме сначала заполняется уровень с меньшим n и большим l. Энергия атомных орбиталей возрастает согласно ряду 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s ? 3d < 4p < 5s ? 4d < 5p < 6s ? 4f ? 5d < 6p < 7s ? 5f ? 6d < 7p.

Итак, четыре квантовых числа описывают состояние электрона в атоме и характеризуют энергию электрона, его спин, форму электронного облака и его ориентацию в пространстве. При переходе атома из одного состояния в другое происходит перестройка электронного облака, то есть изменяются значения квантовых чисел, что сопровождается поглощением или испусканием атомом квантов энергии.

7. Многоэлектронных атомов. Принцип Паули, правило Гунда, правила Клечковского. Порядок заполнения электронами энергетических уровней и подуровней

В многоэлектронных атомах на каждый электрон действует не только ядро, но и все остальные электроны. При этом электронные облака отдельных электронов как бы сливаются в одно общее многоэлектронное облако.

Число электронов, которые могут находиться на одном энергетическом уровне, определяется формулой 2n2, гдеn - номер уровня. Максимальное заполнение первых четырех энергетических уровней: для первого уровня - 2 электрона, для второго - 8, для третьего - 18, для четвертого - 32 электрона. Максимально возможное заполнение электронами более высоких энергетических уровней, в атомах известных элементов не достигнуто.

Квантово-механические расчеты показывают, что в многоэлектронных энергия электронов одного уровня неодинакова; электроны заполняют атомные орбитали разных видов и имеют разную энергию. Каждый энергетический уровень, кроме первого, расщепляется на такое число энергетических подуровней, сколько видов орбиталей включает этот уровень. Второй энергетический уровень расщепляется на два подуровня(2s - и 2p-подуровни), третий энергетический уровень - на три подуровня(3s-, 3p- и 3d-подуровни).

Каждый s-подуровень содержит однуs орбиталь, каждый р-подуровень - три р-орбитали,каждый d-подуровень семь f-орбиталей.

Закономерность заполнения электронных оболочек атомов определяется принципом запрета, установленным в 1925 г швейцарским физиком Паули (принцип Паули):

В атоме не могут одновременно находиться два электрона с одинаковым набором четырех квантовых квантовых чисел(заполнение электронами орбиталей происходит следующим образом: сначала на каждой орбитали располагается по одному электрону,затем, после заполнения всех орбиталей происходит распределение вторых электронов с противоположным спином).

Используя понятия квантовые числа можно сказать, что:

Каждый электрон в атоме однозначно характеризуется своим набором четырех квантовых чисел - главног оn, орбитального l,магнитного ml, и спинового ms.

Заселение электронами энергетических уровней, подуровней и атомных орбиталей подчиняется следующему правилу:

В невозбужденном атоме все электроны обладают наименьшей энергией (принцип наименьшей энергии).

Это означает, что каждый из электронов,заполняющих оболочку атома,занимает такую орбиталь, чтобы атом в целом имел минимальную энергию. Последовательно квантовое возрастание энергии подуровней происходит в следующем порядке: 1s - 2s -2р- 3s - 3р - 4s -3d - 4р - 5s -….

Такой порядок увеличения энергии подуровней определяет расположение элементов в Периодической системе.

Заполнение атомных орбиталей внутри одного энергетического подуровня происходит в соответствии с правилом, сформулированным немецким физиком Ф. Хундом (1927г) (правило Хунда):

При данном значении квантового числа l (т.е. в пределах одного подуровня) в основном состоянии электроны располагаются таким образом, что значение суммарного спина атома максимально. Это означает, что на подуровне должно быть максимально возможное число неспаренных электронов.

Порядок возрастания энергии атомной орбитали в сложных атомах описывается правилом Клечковского: энергия атомной орбитали возрастает в соответствии с увеличением n +l главного и орбитального квантовых чисел. При одинаковом значении суммы энергия меньше у атомной орбитали с меньшим значением главного квантового числа.

Распределение электронов по различным атомным орбиталям называют электронной конфигурацией атома. Электронная конфигурация с наименьшей энергией соответствует основному состоянию атома, остальные конфигурации относятся к возбужденным состояниям.

8. Свойства элементов, которые изменяются периодически и непериодически (масса атома, заряд ядра, радиусы ионов, атомов), кислотно-основные свойства гидроксидов

Периодические изменения свойств химических элементов обусловлены правильным повторением электронной конфигурации внешнего энергетического уровня (валентных электронов) их атомов с увеличением заряда ядра. Периодическое изменение свойств химических элементов с точки зрения строения атомов можно объяснить так. Возрастание положительного заряда атомных ядер приводит к возрастанию числа электронов в атоме. Число электронов равно заряду ядра атома. Электроны же располагаются в атоме не как угодно, а по электронным слоям. Каждый электронный слой имеет определенное число электронов. По мере заполнения одного слоя начинает заполняться следующий. А поскольку от числа электронов на внешнем слое в основном зависят свойства элементов, то и свойства периодически повторяются.

Размеры атомов и ионов. Вследствие волновой природы электрона атом не имеет строго определенных границ. Радиусы атомов и ионов являются условными величинами. Их обычно вычисляют из межатомных расстояний, которые зависят не только от природы атомов, но также и от вида химической связи между ними.

Зависимость атомных радиусов (r) от заряда ядра (Z) имеет периодический характер. В пределах одного периода с увеличением Z проявляется тенденция к уменьшению размеров атомов. Например, во втором периоде атомные радиусы имеют следующие значения:

Это объясняется увеличением притяжения электронов внешнего слоя к ядру по мере возрастания заряда ядра. В подгруппах сверху вниз атомные радиусы возрастают, т.к. увеличивается число электронных слоев.

Потеря атомом электронов приводит к уменьшению его эффективных размеров, а присоединение избыточных электронов - к увеличению. Поэтому радиус положительного иона (катиона) всегда меньше, а радиус отрицательного иона (аниона) всегда больше, чем радиус соответствующего электронейтрального атома. Например:

	r, нм		r, нм
K0	0,236	Cl0	0,099
K+	0,133	Cl-	0,181

Радиус иона тем сильнее отличается от радиуса атома, чем больше заряд иона:

	Cr0	Cr2+	Cr3+
r, нм	0,127	0,083	0,064

В пределах одной подгруппы радиусы ионов одинакового заряда возрастают с увеличением заряда ядра:

	r, нм		r, нм
Li+	0,068	F-	0,133
Na+	0,098	Cl-	0,181

Такая закономерность объясняется увеличением числа электронных слоев и растущим удалением внешних электронов от ядра.

Кислотно-основные свойства соединений. Свойства оксидов и гидроксидов элементов зависят главным образом от заряда и радиуса центрального атома. С ростом положительного заряда (точнее, степени окисления) центрального атома кислотный характер этих соединений становится более выраженным:

Na+	Mg2+	Al3+	Si4+	P5+	S6+	Cl7+
Na2O	MgO	Al2O3	SiO2	P2O5	SO3	Cl2O7
NaOH	Mg(OH)2	Al(OH)3	H2SiO3	H3PO4	H2SO4	HClO4
основные	амфотерный	слабо кислотный	средне кислотный	сильно кислотные

Сверху вниз в подгруппе при одинаковости заряда (степени окисления) центрального атома с увеличением его радиуса кислотные свойства оксидов и гидроксидов ослабевают, а основные - усиливаются:

B3+	H3BO3	слабая кислота
Al3+ Ga3+ In3+	Al(OH)3 Ga(OH)3 In(OH)3	амфотерные гидроксиды
Tl3+	Tl(OH)3	более выражены основные свойства

Аналогичный пример можно привести для кислородсодержащих кислот элементов VI группы: сила кислот убывает в ряду H2SO4Серная кислота, H2SeO4Селеновая кислота, H2TeO4Теллуровая кислота.

По периоду слева направо наблюдается постепенное ослабление основных свойств гидроксидов.

Например, более слабое основание, чем , но более сильное основание, чем

По главным подгруппам сверху вниз сила оснований возрастает. Так, - более сильное основание, чем , но - более сильное основание, чем .

Если металл образует несколько гидроксидов, находясь в различной степени окисления, то чем выше степень окисления металла, тем более слабыми основными свойствами обладает гидроксид.

Так, более слабое основание, чем .

9. Характеристика химической связи - энергия, длина, валентный угол, кратность. Механизм образования различных типов связи

Образование молекул из атомов приводит к выигрышу энергии, так как в обычных условиях молекулярное состояние устойчивее, чем атомное. Учение о строении атомов объясняет механизм образования молекул, а также природу химической связи. У атомов на внешнем энергетическом уровне может быть от одного до восьми электронов. Если на внешнем уровне содержится максимальное число электронов, которое он может вместить, то такой уровень называют завершенным. Завершенные уровни характеризуются большой прочностью. Такие уровни имеют атомы благородных газов. Атомы других элементов имеют незавершенные энергетические уровни и в процессе химического взаимодействия завершают их.

Химическая связь - это совокупность сил, действующих между атомами или группой атомов. Химическая связь осуществляется валентными электронами. По современным представлениям химическая связь имеет электронную природу, но осуществляется она по-разному. Поэтому различают три основных типа химической связи: ковалентную, ионную, металлическую. Между молекулами возникает водородная связь, и происходят вандерваальсовые взаимодействия.

К основным характеристикам химической связи относятся:

? длина связи - это межъядерное расстояние между химически связанными атомами. Она зависит от природы взаимодействующих атомов и от кратности связи. С увеличением кратности длина связи уменьшается, а, следовательно, увеличивается ее прочность;

? кратность связи - определяется числом электронных пар, связывающих два атома. С увеличением кратности энергия связи возрастает;

? угол связи - угол между воображаемыми прямыми проходящими через ядра двух химически взаимосвязанных соседних атомов;

? энергия связи ЕСВ - это энергия, которая выделяется при образовании данной связи и затрачивается на ее разрыв, кДж/моль.

Механизм образования связи (механизм образования общей электронной пары) может быть:

? донорно-акцепторным - один атом-донор предоставляет сразу 2 электрона, а другой (атом-акцептор) предоставляет для этой пары электронов свою свободную орбиталь, например, при образовании иона аммония: NH3 + H+ = NH4+ (у азота имеются 4 общие электронные пары - 4 ковалентные связи, но одна из них образована по донорно-акцепторному механизму). Так как атомы азота, кислорода и фтора являются сильно электроотрицательными, в соединениях с их участием могут появляться дополнительные связи по донорно-акцепторному механизму, т.е. могут образовываться соединения типа (HF)n, (H2O)n

? обменным - каждый атом отдает по одному неспаренному электрону в общую электронную пару, например, в молекуле водорода (H? + ?H = H:H), в соединении (H3C + CH3 > H3C:CH3) или в молекуле хлора.



10. Ковалентная связь. Основные положения метода валентных связей (МВЗ). Свойства ковалентной связи: направленность, насыщенность. Полярная и неполярная ковалентная связь. Поляризуемисть ковалентной связи. Эффективные заряды атомов в молекулах. Полярность молекулы и связей, их взаимосвязь. Типы ковалентной связи: сигма-, пи-, дельта-, локализованые, делокализованые. Гибридизация электронных орбиталей. Направленность, насыщенность и поляризуемисть ковалентной связи

Ковалентная связь. Химическая связь, образованная путем обобществления пары электронов двумя атомами, называется ковалентной.

Объяснение химической связи возникновением общих электронных пар между атомами легло в основу спиновой теории валентности, инструментом которой является метод валентных связей (МВС), открытый Льюисом в 1916 г. Для квантово-механического описания химической связи и строения молекул применяют ещё один метод - метод молекулярных орбиталей (ММО).

Метод валентных связей

Основные принципы образования химической связи по МВС:

1. Химическая связь образуется за счет валентных (неспаренных) электронов.

2. Электроны с антипараллельными спинами, принадлежащие двум различным атомам, становятся общими.

3. Химическая связь образуется только в том случае, если при сближении двух и более атомов полная энергия системы понижается.

4. Основные силы, действующие в молекуле, имеют электрическое, кулоновское происхождение.

5. Связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие электронные облака.

Типы ковалентной связи, как различные способы перекрывания АО: у(сигма), р(пи) и д(дельта)-связи.

Связь, образованная перекрыванием АО по линии, соединяющей ядра взаимо-действующих атомов, называется у-связью.

Связь, образованная перекрыванием АО по обе стороны от линии, соединяю-щей ядра атомов (боковые перекрывания) называется р-связью.

Связь, образованная перекрыванием d-орбиталей всеми четырьмя лепестка-ми одновременно, называется д-связью.

Ковалентная связь имеет определенные характеристики.

Насыщаемость - свойство атомов образовывать строго определенное число ковалентных связей. Благодаря насыщаемости связей молекулы имеют определенный состав.

Направленность - т. е. связь образуется в направлении максимального перекрытия электронных облаков. Относительно линии соединяющей центры атомов образующих связь различают: у и р (рис.):

у-связь - образована перекрыванием АО по линии соединяющей центры взаимодействующих атомов; р-связь - это связь, возникающая в направлении оси перпендикулярной прямой, соединяющей ядра атома.

Направленность связи обусловливает пространственную структуру молекул, т. е. их геометрическую форму.

Гибридизация - это изменение формы некоторых орбиталей при образовании ковалентной связи для достижения более эффективного перекрывания орбиталей. Химическая связь, образуемая с участием электронов гибридных орбиталей, более прочная, чем связь с участием электронов негибридных s- и р-орбиталей, так как происходит большее перекрывание.

Различают следующие виды гибридизации:

sp-гибридизация - одна s-орбиталь и одна p-орбиталь превращаются в две одинаковые «гибридные» орбитали, угол между осями которых равен 180°. Молекулы, в которых осуществляется sp-гибридизация, имеют линейную геометрию (BeCl2).

sp2-гибридизация - одна s-орбиталь и две p-орбитали превращаются в три одинаковые «гибридные» орбитали, угол между осями которых равен 120°. Молекулы, в которых осуществляется sp2-гибридизация, имеют плоскую геометрию (BF3, AlCl3).

sp3-гибридизация - одна s-орбиталь и три p-орбитали превращаются в четыре одинаковые «гибридные» орбитали, угол между осями которых равен 109°28'. Молекулы, в которых осуществляется sp3-гибридизация, имеют тетраэдрическую геометрию (CH4, NH3).

Гибридные орбитали и геометрия молекулэ

p	180° линейная	H-Be-H, HC?CH
sp2	1200 плоская тригональная
p3	109°28 тетраэдрическая
sp2d	90° квадратная
sp3d или d sp3	90°, 120° триагонально-бипирамидальная
d2sp3 или sp3d2	90° октаэдрическая

Полярность - если электронная плотность расположена симметрично между атомами, ковалентная связь называется неполярной, если электронная плотность смещена в сторону электроотрицательного атома, то ковалентная связь называется полярной. Полярность связи тем больше, чем больше разность электроотрицательностей атомов, молекула называется диполем.

Диполь - это система, в которой имеется два электрических заряда, равных по величине, но противоположных по знаку, расположенных на некотором расстоянии друг от друга.

Поляризуемость - способность молекулы становиться полярной. Данное явление происходит под действием внешнего электрического поля или под влиянием другой молекулы, являющейся партнером по реакции.

Существует обратная зависимость между полярностью и поляризуемостью ковалентной связи: чем больше полярность связи, тем меньше остается возможности для их дальнейшего смещения под действием внешних сил.

Эффективный заряд атома, характеризует разность между числом электронов, принадлежащих данному атому в химический соединение, и числом электронов свободный атома.

11. Ионные, металлические, водородные связи; определение и механизм образования

Ионная (электровалентная) связь - это сильнополярная ковалентная связь. В ее основе лежит электростатическое взаимодействие ионов. Согласно ей, атомы элементов с числом электронов в наружном слое меньше восьми присоединяют или теряют такое число электронов, которое делает наружный электронный слой таким, как у атома ближайшего инертного газа.

Атом, потерявший электроны, превращается в положительно заряженный ион (катион). Атом, присоединивший электроны, становится отрицательно заряженным ионом (анион). Разноименно заряженные ионы притягиваются друг к другу.

Возникновение ионной связи имеет место только в том случае, если элементы, атомы которых реагируют между собой, обладают резко отличными значениями энергии ионизации и сродства к электрону. Ионных соединений немного. Они обладают основными свойствами: в расплавленном состоянии обладают электропроводностью, в воде легко диссоциируют на ионы (растворяются), имеют высокую температуру плавления и кипения.

Ионная связь характеризуется следующими показателями:

Ненаправленность. Ионы - заряженные шары, их силовые поля равномерно распределяются во всех направлениях в пространстве, поэтому они притягивают противоположный по знаку ион в любом направлении.

Ненасыщаемость. Взаимодействие двух ионов не может привести к полной взаимной компенсации их силового поля. Поэтому у них сохраняется способность притягивать ионы противоположного знака и по другим направлениям.

Ионный кристалл () - гигантская молекула из ионов. Из отдельных молекул ионные соединения состоят только в парообразном состоянии.

Металлическая связь основана на обобществлении валентных электронов, принадлежащих не двум, а практически всем атомам металла в кристалле.

В металлах валентных электронов намного меньше, чем свободных орбиталей. Это создает условия для свободного перемещения электронов по орбиталям разных атомов металла. Внутри металла происходит непрерывное хаотичное движение электронов от атома к атому, т. е. электроны становятся общими. При создании разности потенциалов происходит согласованное движение электронов - это объясняет электрическую проводимость данных веществ. В металлах небольшое число электронов одновременно связывает множество атомных ядер - эта особенность называется делокализацией.

Водородная связь - одна из разновидностей взаимодействия между полярными молекулами, образуется между электроотрицательными атомами одной молекулы и атомами водорода другой, типа Н-Х (Х - это F, O, N, Cl, Br, I) за счет сил электростатического притяжения. Связь между водородом и одним из этих атомов характеризуется достаточной полярностью, поскольку связующее электронное облако смещено в сторону более электроотрицательного атома. Водород в данном случае расположен на положительном конце диполя. Два и более таких диполя взаимодействуют между собой так, что ядро атома водорода одной молекулы (положительный конец диполя) притягивается неподеленной электронной парой второй молекулы. Данная связь проявляется в газах, жидкостях и твердых телах. Она относительно прочна. Наличие водородной связи обусловливает повышение устойчивости молекул вещества, а также повышению их температуры кипения и плавления. Образование водородных связей играет важную роль как в химических, так и в биологических системах.

Водородная связь бывает внутри- и межмолекулярной молекулы карбоновых кислот в неполярных растворителях димеризуются за счет двух межмолекулярных водородных связей.

Существование веществ в различных агрегатных состояниях свидетельствует о том, что между частицами (атомы, ионы, молекулы) имеет место взаимодействие, обусловленное ван-дер-ваальсовыми силами притяжения. Наиболее важной и отличительной чертой этих сил является их универсальность, так как они действуют без исключения между всеми атомами и молекулами.

Межмолекулярные силы (вандерваальсовые силы) - взаимодействие между молекулами, в результате которого вещество переходит в жидкое или твердое состояние. Межмолекулярные силы имеют электрическую природу. Они обусловлены полярностью и поляризуемостью молекул. Различают три типа межмолекулярного взаимодействия: дипольное, индукционное, дисперсионное.

В молекулах, образованных более чем двумя атомами различных элементов, могут существовать разные типы связей.



12. Окислительно-восстановительные реакции. Влияние реакции среды на течение окислительно-восстановительных реакций, расчет окислительно-восстановительных эквивалентов. Стандартные потенциалы окислителей и восстановителей. Использование таблиц окислительно-восстановительных потенциалов для определения направления течения окислительно-восстановительных реакций

Окислительно-восстановительные реакции - это такие реакции, которые протекают с изменением степени окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих веществ.

Например,

NaOH + HCl = NaCl + H2O

реакция идет без изменения степени окисления. Такого типа реакции называются обменными.

Zn0 + HCl- = H20 + Zn2+Cl2

реакция протекает с изменением степени окисления, следовательно, это окислительно-восстановительная реакция (ОВР).

Zn0 - 2e ® Zn2+ 1 восстановитель, окисление

2H+ + 2e ® H20 1 окислитель, восстановление

Сущность окислительно-восстановительных процессов состоит в переходе валентных электронов от восстановителя к окислителю. При окислительно-восстановительных реакциях одновременно протекают два взаимосвязанных процесса: окисление и восстановление.

Окисление Ї это процесс отдачи электрона. Этот процесс сопровождается повышением степени окисления элемента. Вещество, отдающее электрон, называется восстановителем.

Восстановление Ї это процесс присоединения электронов. Этот процесс сопровождается понижением степени окисления элемента. Вещество, принимающее электрон, является окислителем.

Состояние атома в молекуле характеризуется с помощью понятия «степени окисления».

Под степенью окисления понимают заряд атома элемента в соединении, вычисленный из предположения о том, что молекула состоит только из ионов.

Степень окисления Ї понятие условное, т.к. большинство соединений не являются ионами, чаще встречаются соединения с ковалентной связью. Степень окисления Ї величина переменная. Вычисление степени окисления производится на основании того, что молекула любого вещества в целом электронейтральна, т.е. алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю.

Классификация окислительно-восстановительных реакций

Реакции межмолекулярного окисления-восстановления - это реакции, в которых атом-окислитель и атом-восстановитель принадлежат разным веществам. Эти вещества могут быть как простыми, так и сложными.

4N3-H3 + 3O02 = 2N02 + 6H2O2-

2N3- - 6e = N02 2 восстановитель

O02 + 4e = 2O2- 3 окислитель

Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления - это реакции, в которых атом-окислитель и атом-восстановитель входят в состав одной и той же молекулы или одного и того же иона.

Например, разложение хлората калия



2KCl5+O2-3 = 2KCl- + 3O02

Cl5+ + 6e = Cl- 2 окислитель

2O2- -4e = O02 3 восстановитель

Реакции диспропорционирования (самоокисление- самовосстановление) - это реакции, в которых функцию окислителя и восстановителя выполняет один и тот же атом молекулы или иона, находящийся в промежуточной степени окисления. Например:

4KCl5+O3 = 3 KCl7+O4 + KCl-

Cl5+ - 2e = Cl7+ 6 3 восстановитель

Cl5+ +6e = Cl- 2 1 окислитель

Реакции конмутации - реакции внутримолекулярного окисления- восстановления, в результате которых происходит выравнивание степеней окисления атомов одного и того же элемента. Например:

N3-H4N5+O3 = N21+O + 2H2O

Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций

Реакции окисления-восстановления могут протекать в средах (кислой, нейтральной и щелочной), при этом может изменяться характер протекания реакции между одними и теми же веществами. Рассмотрим взаимодействие перманганата калия с сульфитом калия.

а) Кислая среда:

2KMn7+O4 + 5K2S4+O3 + 3H2SO4 ® 2Mn2+SO4 + 6K2S6+O4 + 3H2O

Mn7+ + 5e ® Mn2+ 2

S4+ - 2e ® S6+ 5

б) Нейтральная среда:

2KMn7+O4 + 3K2S4+O3 + H2O ® 2Mn4+O2 + 3K2S6+O4 + 2KOH

Mn7+ + 3e ® Mn4+ 2

S4+ - 2e ® S6+ 3

в) Щелочная среда:

2KMn7+O4 + K2S4+O3 + 2KOH ® K2Mn6+O4 + 2K2S6+O4 +H2O

Mn7+ + e ® Mn6+ 2

S4+ - 2e ® S6+ 1

Схематически это можно представить следующим образом:

Окисленная Восстановленная форма

Форма

Mn2+ - бесцветный

Mn7+ ® MnО2 - бурый осадок

MnО42- - зеленый

Среда должна учитываться при составлении уравнений ОВР в соответствии со следующими правилами:

В кислой среде при составлении уравнений полуреакций можно использовать ионы H+ и молекулы H2O

В щелочной - молекулы H2O и ион OH-

В нейтральной среде в левой части уравнения полуреакции пишут только молекулы воды, а в правой как ионы H+, так и OH-.

Стандартные потенциалы окислительно-восстановительных реакций. Возможность протекания любой окислительно-восстановительной реакции в реальных условиях обусловлена рядом причин: температурой, природой окислителя и восстановителя, кислотностью среды, концентрацией веществ, участвующих в реакции, и т. д. Учесть все эти факторы бывает трудно, но, помня о том, что любая окислительно-восстановительная реакция протекает с переносом электронов от восстановителя к окислителю, можно установить критерий возможности протекания такой реакции.

Количественной характеристикой окислительно-восстановительных процессов являются нормальные окислительно-восстановительные потенциалы окислителей и восстановителей (или стандартные потенциалы электродов).

13. Химическое равновесие. Константа равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье и его значение в химии. Влияние температуры, давления и концентрации реагентов на равновесие

Химическое равновесие -- состояние химической системы, в котором обратимо протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямая-обратная реакция равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем

...