Навчальний посібник складений відповідно до програми курсу Хімія" ДЛЯ студентів; інженерно-технічних спеціальностей. На сучасному рівні викладеш теоретичні основи хімії атомно-молекулярна теорія, періодичний закон Д. І. Менделєєва, судова атома, класи неорганічних сполук, хімічний зв'язок, кінетика хімічних реакцій, властивості розчинів, природа окисно-відновних процесів та їх застосування. Розглянуті основи електрохімічних процесів. До кожної теми додаються контрольні питання, численні приклади розв'язку вправ і задач. ЗМІСТ ПЕРЕДМОВА.................................................................................10 ТЕМА 1 ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА ЗАКОНИ ХІМІЇ.................12 1.1 Атомно-молекулярне вчення..................................................12 ! .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....................................................................28 Контрольні питання......................................................................35 ТЕМА 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 ї 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......................................................................56 ТЕМА З ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК. ОКСИДИ. ГІДРАТИ ОКСИДІВ..................................................58 3.1 Основні класи неорганічних сполук....................................59 3.2 Ступінь окиснення елементів................................................59 3.3 Оксиди......................................................................................61 3.3.1 Структурні формули оксидів..............................................61 3.3.2 Класифікація оксидів...........................................................63 3.3.3 Основні оксиди.....................................................................63 3.3.4 Кислотні оксиди..................................................................65 3.3.5 Амфотерні оксиди...............................................................66 3.3.6 Номенклатура оксидів.........................................................66 3.3.7 Хімічні властивості оксидів................................................67 3.3.8 Одержання оксидів..............................................................69 3.4 Основи.....................................................................................70 3.4.1 Структурні формули основ................................................71 3.4.2 Номенклатура основ............................................................71 3.4.3 Властивості основ................................................................72 3.4.4 Одержання основ.................................................................73 3.5 Кислоти...................................................................................74 3.5.1 Безкисневі кислоти.............................................................75 3.5.2 Кисневмісні кислоти...........................................................75 3.5.3 Структурні формули кислот...........................................77 3.5.4 Основність кислот............................................................78 3.5.5 Назви кисневмісних кислот............................................ 79 3.5.6 Мета- та ортокислоти.......................................................81 3.5.7 Властивості кислот...........................................................82 3.5.8 Одержання кислот............................................................83 3.6 Амфотерні гідроксиди.........................................................84 3.6.1 Одержання, хімічні формули та номенклатура амфотерних гідроксидів............................................................86 3.6.2 Властивості амфотерних гідроксидів.............................87 Контрольні питання..................................................................89 ТЕМА 4 ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК. СОЛІ. КИСЛОТНО-ОСНОВШ ВЗАЄМОДІЇ........................90 4.1 Солі.......................................................................................91 4.1.1 Середні солі..................................................................... 91 4.1.2 Структурні формули середніх солей..............................92 4.1.3 Номенклатура середніх солей........................................93 4.1.4 Властивості середніх солей............................................93 4.1.5 Одержання середніх солей............................................. 95 4.1.6 Кислі солі..........................................................................97 4.1.7 Структурні формули кислих солей................................98 4.1.8 Номенклатура кислих солей...........................................99 4.1.9 Властивості кислих солей.............................................100 4.1.10 Одержання кислих солей............................................101 4 111 Основні солі...................................................................101 л і 1~> Структурні формули основних солей......................102 4.1.13 Номенклатура основних солей...................................103 4.1.14 Властивості основних солей.......................................104 4.1.15 Одержання основних солей........................................105 4.2 Кислотно-основні взаємодії.............................................105 Контрольні питання...................,..."..,,.,.,..............................108 ТЕМА 5 ХІМІЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК. БУДОВА МОЛЕКУЛ ТА КРИСТАЛІВ...........................................................................109 5.1 Хімічний зв'язок за методом валентних зв'язків (МВЗ)......................................................................................109 5.2 Утворенні! хімічного зв'язку гібридними орбіталями. Валентні електрони. Збудження атомів. Гібридизація орбіталей................................................................................116 5.3 Донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного зв'язку.............................................................123 5.4 Поляризація хімічного зв'язку та молекул. Диполі.....125 5.5 Причини полярності молекул........................................126 5.6 Йонний зв'язок................................................................128 5.7 Водневий зв'язок............................................................ 129 5.8 Міжмолекулярна взаємодія............................................131 5.9 Будова твердого тіла. Агрегатні стани речовини........133 5.10 Тверді речовини. Кристалічний та аморфний стани......................................................................................134 5.11 Будова кристалів. Кристалічні ґратки.......................136 Контрольні питання..............................................................139 ТЕМА 6 КОМПЛЕКСНІ (КООРДИНАЦІЙНІ) СПОЛУКИ.............................................................................140 6.1 Будова комплексних сполук.........................................141 6.2 Номенклатура комплексних сполук.............................144 6.3 Електролітична дисоціація та стійкість комплексних сполук.......................................................................................146 6.4 Написання хімічних реакцій з участю комплексних сполук.......................................................................................148 6.5. Хімічний зв'язок в комплексних сполуках.................... 150 Контрольні питання.................................................................155 ТЕМА 7 ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ.............................156 7.1 Сучасна теорія окисно-відновних процесів...................157 7.2 Відновники.........................................................................159 7.3 Окисники............................................................................162 7.4 Класифікація окисно-відновних реакцій.........................166 7.5 Складання рівнянь окисно-відновних реакцій................168 7.6 Залежність окисно-відновних реакцій від характеру середовища...............................................................................174 7.7 Складання рівнянь окисно-відновних реакцій у випадку одного відомого продукту реакції.........................................176 7.8 Деякі випадки складання окисно-відновних реакцій... 177 Контрольні питання................................................................180 ТЕМА 8 ХІМІЧНА КІНЕТИКА........................................... 182 8.1. Закон діючих мас.............................................................183 8.2 Залежність швидкості реакції від температури............186 8.3 Гомогенний і гетерогенний каталіз...............................190 8.4 Оборотні хімічні процеси. Хімічна рівновага..............193 8.5 Зміщення рівноваги. Принцип Ле Шательє..................199 8.5.1 Вплив зміни концентрації на рівновагу......................200 8.5.2 Втне зміни тиску на рівновагу.....................................200 8.5.3 Втне зміни температури на рівновагу.........................201 Контрольні питання................................................................202 ТЕМА 9 ВОДА. ПОНЯТТЯ ПРО РОЗЧИНИ. РОЗЧИНИ: НЕЕЛЕКТРОЛГГШ................................................................204 9.1 Вода Діаграму стану води...............................................204 9.2 Загальні поняття про розчини.........................................207 9.3 Розчини неелектролітів....................................................211 9.3.2 Зниження тиску парів розчинника над розчином…..213 9.3.3 Підвищення температури кипіння і пониження температури замерзання розчин ів........................................214 Контрольні питання................................................................215 ТЕМА 10 РОЗЧИНИ. СИЛЬНІ І СЛАБКІ ЕЛЕКТРОЛІТИ ВОДНЕВИЙ ПОКАЗНИК. ГІДРОЛІЗ СОЛЕЙ....................216 10.1 Розчини електролітів.....................................................216 10.1.1 Ступінь дисоціації. Сильні і слабкі електроліти…. 219 10.1.2 Константа дисоціації.................................................. 220 10.1.3 Дисоціація кислот, основ, солей............................... 222 10.1.4 Реакції обміну у розчинах електролітів (йонно- молекулярні рівняння)........................................................... 224 10.2 Способи виразу складу розчинів...................................227 10.3 Приготування розчинів методом розведення...............237 10.4 Хімічні взаємодії в розчинах..........................................239 10.5 Титрування................,......................................................241 10.6 Дисоціація води. Водневий показник (рН)...................245 10.7 Добуток розчинності.......................................................250 10.8 Гідроліз солей...................................................................253 Контрольні питання.................................................................257 ТЕМА 11 ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ. КРИСТАЛІЧНИЙ СТАН МЕТАЛІВ. ФІЗИЧНІ ТА ХІМГЧШ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ..................................258 11.1 Кристалічний стан металів............................................259 11.2 Фізичні властивості металів головних підгруп............261 11.3 Фізичні властивості металів побічних підгруп (d-елементів)...............................................................................262 11.4 Фізичні властивості лантаноїдів, торію та урану.......264 11.5 Активність металів........................................................264 11.6 Взаємодія металів з розчинами солей.........................265 11.7. Взаємодія металів з водою..........................................265 11.8 Взаємодія металів з кислотами....................................267 11.9 Взаємодія металів з лугами..........................................270 11.10 Взаємодія металів з неметалами................................271 11.11 Способи одержання металів......................................273 Контрольні питання..............................................................274 ТЕМА 12 ОСНОВИ ЕЛЕКТРОХІМІЇ.................................276 12.1 Рівноважний електродний потенціал..........................276 12.2 Принцип роботи гальванічних елементів...................279 12.3 Вимірювання електродних потенціалів.......................282 12.4 Стандартний водневий електрод.................................283 12.5 Рівняння Нернста...........................................................286 12.6 Електрохімічний ряд напруг........................................287 12.7 Електроліз.......................................................................288 12.8 Використання процесів електролізу. Гальваностегія. Гальванопластика.......................................298 12.9 Принцип дії акумуляторів.............................................299 Контрольні питання...............................................................303 ТЕМА 13 КОРОЗІЯ. ЗАХИСТ МЕТАЛІВ ВІД КОРОЗІЇ..304 13.1 Корозія металів. Електрохімічна корозія...................304 13.2 Захист металів від корозії.............................................308 Контрольні питання:.............................................................314 РЕКОМЕНДОВАНІ ДЛЯ ТЕОРЕТИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ СТУДЕНТІВ ДЖЕРЕЛА......................................................315 ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.............................316