Конспект лекцій розроблений відповідно до робочої програми дисципліни "Хімія". Призначений для підготовки фахівців першого (бакалаврського) рівня, які навчаються за спеціальністю 103 - Науки про Землю. Може бути використаний студентами денної, дистанційної та заочної форм навчання. ЗМІСТ ВСТУП 11 ЛЕКЦІЯ 1 ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА ЗАКОНИ ХІМІЇ 12 1.1 Атомно-молекулярне вчення 12 1.2 Основні поняття хімії 13 1.3 Основні закони хімії: 17 1.3.1 Закон збереження маси 17 1.3.2 Закон сталості складу 18 1.3.3 Закон кратних відношень 21 1.3.4 Закон еквівалентів 22 1.3.5 Закон об'ємних відношень 27 1.3.6 Закон Авогадро 27 1.3.7 Закон Клапейрона-Менделєєва 35 Контрольні питання 36 ЛЕКЦІЯ 2 ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН Д.І. МЕНДЕЛЄЄВА І ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА ЕЛЕМЕНТІВ. БУДОВА АТОМА 37 2.1 Історія відкриття періодичного закону 37 2.2 Періодична система хімічних елементів 41 2.3 Сучасні уявлення про будову атомів хімічних елементів 42 2.4 Стан електронів в атомі. Квантові числа 44 2.5 Будова атомів і періодична система елементів 49 2.6 Залежність властивостей елементів від будови їх атома 54 2.7 Енергія йонізації, енергія спорідненості до електрона. Електронегативність хімічних елементів 55 Контрольні питання 57 ЛЕКЦІЯ 3 ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК. ОКСИДИ. ГІДРАТИ ОКСИДІВ 58 3.1 Основні класи неорганічних сполук 58 3.2 Ступінь окиснення елементів 59 3.3 Оксиди 60 3.3.1 Структурні формули оксидів 60 3.3.2 Класифікація оксидів 62 3.3.3 Основні оксиди 63 3.3.4 Кислотні оксиди 64 3.3.5 Амфотерні оксиди 65 3.3.6 Номенклатура оксидів 65 3.3.7 Хімічні властивості оксидів 66 3.3.8 Одержання оксидів 68 Контрольні питання 69 ЛЕКЦІЯ 4 ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК. ГІДРАТИ ОКСИДІВ 71 4.1 Основи 72 4.1.1 Структурні формули основ 72 4.1.2 Номенклатура основ 73 4.1.3 Властивості основ 73 4.1.4 Одержання основ 74 4.2 Кислоти 75 4.2.1 Безкисневі кислоти 76 4.2.2 Кисневмісні кислоти 77 4.2.3 Структурні формули кислот 78 4.2.4 Основність кислот 80 4.2.5 Назви кисневмісних кислот 81 4.2.6 Мета- та ортокислоти 83 4.2.7 Властивості кислот 84 4.2.8 Одержання кислот 85 4.3 Амфотерні гідроксиди 86 4.3.1 Одержання, хімічні формули та номенклатура амфотерних гідроксидів 88 4.3.2 Властивості амфотерних гідроксидів 88 Контрольні питання 91 ЛЕКЦІЯ 5 ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК. СОЛІ. КИСЛОТНО-ОСНОВНІ ВЗАЄМОДІЇ 92 5.1 Солі 93 5.1.1 Середні солі 93 5.1.2 Структурні формули середніх солей 94 5.1.3 Номенклатура середніх солей 94 5.1.4 Властивості середніх солей 95 5.1.5 Одержання середніх солей 96 5.1.6 Кислі солі 98 5.1.7 Структурні формули кислих солей 100 5.1.8 Номенклатура кислих солей 101 5.1.9 Властивості кислих солей 102 5.1.10 Одержання кислих солей 102 5.1.11 Основні солі 103 5.1.12 Структурні формули основних солей 104 5.1.13 Номенклатура основних солей 105 5.1.14 Властивості основних солей 105 5.1.15 Одержання основних солей 106 5.2 Кислотно-основні взаємодії 107 Контрольні питання 110 ЛЕКЦІЯ 6 ХІМІЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК 111 6.1 Хімічний зв'язок за методом валентних зв'язків (МВЗ) 111 6.2 Утворення хімічного зв'язку гібридними орбіталями. Валентні електрони. Збудження атомів. Гібридизація орбіталей 119 6.3 Донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного зв'язку 125 6.4 Поляризація хімічного зв'язку та молекул. Диполі 127 6.5 Причини полярності молекул 128 6.6 Йонний зв'язок 130 6.7 Водневий зв'язок 131 6.8 Міжмолекулярна взаємодія 133 Контрольні питання 135 ЛЕКЦІЯ 7 БУДОВА МОЛЕКУЛ ТА КРИСТАЛІВ 136 7.1 Будова твердого тіла. Агрегатні стани речовини 136 7.2 Тверді речовини. Кристалічний та аморфний стани 137 7.3 Будова кристалів. Кристалічні гратки 138 Контрольні питання 142 ЛЕКЦІЯ 8 КОМПЛЕКСНІ (КООРДИНАЦІЙНІ) СПОЛУКИ 143 8.1 Будова комплексних сполук 144 8.2 Номенклатура комплексних сполук 147 8.3 Електролітична дисоціація та стійкість комплексних сполук 149 8.4 Нaпиcання хімічних реакцій з участю комплексних сполук 151 8.5 Хімічний зв'язок в комплексних сполуках 153 Контрольні питання 158 ЛЕКЦІЯ 9 ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ 159 9.1 Сучасна теорія окисно-відновних процесів 160 9.2 Відновники 162 9.3 Окисники 165 9.4 Класифікація окисно-відновних реакцій 169 9.5 Складання рівнянь окисно-відновних реакцій 171 9.6 Залежність окисно-відновних реакцій від характеру середовища 176 9.7 Складання рівнянь окисно-відновних реакцій у випадку одного відомого продукту реакції 179 9.8 Деякі випадки складання окисно-відновних реакцій 180 Контрольні питання 182 ЛЕКЦІЯ 10 ХІМІЧНА КІНЕТИКА 184 10.1 Закон діючих мас 185 10.2 Залежність швидкості реакції від температури 188 10.3 Гомогенний і гетерогенний каталіз 192 10.4 Оборотні хімічні процеси. Хімічна рівновага 195 10.5 Зміщення рівноваги. Принцип Ле Шательє 200 10.5.1 Вплив зміни концентрації на рівновагу 201 10.5.2 Вплив зміни тиску на рівновагу 201 10.5.3 Вплив зміни температури на рівновагу 202 Контрольні питання 203 ЛЕКЦІЯ 11 ВОДА. ПОНЯТТЯ ПРО РОЗЧИНИ. РОЗЧИНИ НЕЕЛЕКТРОЛІТІВ 205 11.1 Вода. Діаграму стану води 205 11.2 Загальні поняття про розчини 208 11.3 Розчини неелектролітів 211 11.3.1 Дифузія і осмос 211 11.3.2 Зниження тиску парів розчинника над розчином 213 11.3.3 Підвищення температури кипіння і пониження температури замерзання розчинів 214 Контрольні питання 215 ЛЕКЦІЯ 12 РОЗЧИНИ. СИЛЬНІ І СЛАБКІ ЕЛЕКТРОЛІТИ. ВОДНЕВИЙ ПОКАЗНИК. ГІДРОЛІЗ СОЛЕЙ 217 12.1 Розчини електролітів 217 12.1.1 Ступінь дисоціації. Сильні і слабкі електроліти 220 12.1.2 Константа дисоціації 221 12.1.3 Дисоціація кислот, основ, солей 223 12.1.4 Реакції обміну у розчинах електролітів (йонно-молекулярні рівняння) 225 12.2 Способи виразу складу розчинів 228 12.3 Приготування розчинів методом розведення 238 12.4 Хімічні взаємодії в розчинах 240 12.5 Титрування 242 12.6 Дисоціація води. Водневий показник (рН) 246 12.7 Добуток розчинності 251 12.8 Гідроліз солей 254 Контрольні питання 258 ЛЕКЦІЯ 13 ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ. КРИСТАЛІЧНИЙ СТАН МЕТАЛІВ. ФІЗИЧНІ ТА ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ 259 13.1 Кристалічний стан металів 260 13.2 Фізичні властивості металів головних підгруп 262 13.3 Фізичні властивості металів побічних підгруп (d-елементів) 263 13.4 Фізичні властивості лантаноїдів, торію та урану 265 13.5 Активність металів 265 13.6 Взаємодія металів з розчинами солей 266 13.7 Взаємодія металів з водою 266 13.8 Взаємодія металів з кислотами 269 13.9 Взаємодія металів з лугами 272 13.10 Взаємодія металів з неметалами 273 13.11 Способи одержання металів 275 Контрольні питання 276 ЛЕКЦІЯ 14 ОСНОВИ ЕЛЕКТРОХІМІЇ 277 14.1 Рівноважний електродний потенціал 277 14.2 Принцип роботи гальванічних елементів 280 14.3 Вимірювання електродних потенціалів 283 14.4 Стандартний водневий електрод 284 14.5 Рівняння Нернста 287 14.6 Електрохімічний ряд напруг 288 14.7 Електроліз 289 14.8 Використання процесів електролізу. Гальваностегія. Гальванопластика 299 14.9 Принцип дії акумуляторів 300 Контрольні питання 304 ЛЕКЦІЯ 15 КОРОЗІЯ. ЗАХИСТ МЕТАЛІВ ВІД КОРОЗІЇ 305 15.1 Корозія металів. Електрохімічна корозія 305 15.2 Захист металів від корозії 309 Контрольні питання: 315 РЕКОМЕНДОВАНІ ДЛЯ ТЕОРЕТИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ СТУДЕНТІВ ДЖЕРЕЛА 316 ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 317