Слайд 1Лекция № 1
ТЕМА:
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ
Преподаватель: к.т.н., доцент
Ткаченко Элла
Владимировна
Слайд 2ПЛАН ЛЕКЦИИ:
Основные понятия химии
2. Основные химические законы
Слайд 4СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ
ХИМИЯ
Всего 36 аудиторных часов
Л-18, Лз-18, экзамен
Слайд 5Химия это наука о веществах и их превращениях.
1. Введение
Слайд 7Основные понятия
Молекула - наименьшая частица вещества, способная к самостоятельному существованию,
обладающая его основными химическими свойствами.
Слайд 8Aтом-это наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все его химические свойства.
Химический
элемент –это вид атомов с одинаковым зарядом ядер,
Основные понятия
Слайд 9Количество вещества (n)
Количество вещества (n) – это величина, содержащая столько
структурных единиц (молекул, атомов, ионов и т.д. ), сколько атомов
содержит в 0,012 кг углерода –12.
n=m/M
n=V/Vm
n=N/NA
Слайд 10Молярная масса (М)
Молярная масса (М) – это масса одного моль
вещества
Слайд 12Относительная атомная масса (Ar)
Относительной атомной массой элемента (Аr) называют отношение
абсолютной массы атома к 1/12 части абсолютной массы атома изотопа
углерода 12С .
Слайд 13Относительная атомная масса (Ar)
Аr показывает, во сколько раз масса атома
данного элемента больше 1/12 массы атома 12С .
Слайд 14Относительная молекулярная масса (Мr)
Относительной молекулярной массой (Мr) вещества называется масса
его молекулы, выраженная в а.е.м.
Мr численно равна сумме произведений относительных
атомных масс атомов на их число.
Слайд 15ПРИМЕР:
Относительная молекулярная масса воды будет слагаться из
атомных масс двух
атомов водорода
атомной массы одного атома кислорода
Тогда:
Mr(H2O )=2×1+16=18, выраженная
в а.е.м.
Слайд 16Валентность
Валентность- способность атомов элемента присоединять определенное количество атомов другого элемента.
Валентность
обозначается римскими цифрами.
Слайд 18Эквивалент (Э)
Эквивалент (Э) – это реальная или условная частица вещества,
которая в кислотно-основной реакции соединяется или замещается с одним атомом
или ионом водорода или в окислительно-восстанови-тельной реакции равноценна одному электрону
Слайд 19Фактор эквивалентности
(f э)
показывает какая часть молекулы вступает во взаимодействие
fэ=эквиваленту
Слайд 21ВАЖНО!
Следует различать эквивалентные массы элементов и эквивалентные массы соединений!
Слайд 23Молярная масса эквивалента (Мэ) –это масса одного моля эквивалентов.
Мэ,г/моль
Слайд 24Эквивалентные массы
Эквивалентная масса элемента = А×f
(атомная масса × фактор эквивалентности)
Эквивалентная
масса вещества =М×f
(молярная масса × фактор эквивалентности)
Слайд 25ПРИМЕР
fэ(H3PO4)=1
fэ(H3PO4)=1/2
fэ(H3PO4)=1/3
Слайд 26Эквивалентная масса сложного бинарного соединения равна сумме эквивалентных масс образующих
его элементов
Слайд 28ПРИМЕР:
0,304г магния вытеснили 0,0252 г водорода. Вычислите эквивалентную массу магния.
Слайд 29Решение:
Воспользуемся законом эквивалентов и запишем:
Слайд 30ПРИМЕР
Мышьяк образует два оксида, один содержит 65,2% As, а дру-гой
- 75,7% As.
Вычислить Мэ мышьяка, его валентность и составить формулы
оксидов.
Слайд 31Решение:
Воспользуемся законом эквивалентов:
Слайд 32Решение
AsxОy–100%, тогда
ω(О)=100% – ω(As)=100% – 65,2%=34,8%
Т.к. дано бинарное соединение,
то в формулу закона эквивалентов можно подставлять %, получим:
Слайд 33Решение
Формула 1-го оксида имеет вид: As2О5
Слайд 34Решение
Находим формулу второго оксида:
AsxОy–100%, тогда
ω(О)=100% – ω(As)=100% – 75,7%=24,3%
Слайд 35Решение
Формула 2-го оксида имеет вид: As2О3
Слайд 362.Основные законы химии
1. Закон сохранения массы (Ломоносов М.В. 1756-1759): Масса
веществ, вступающих в реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате
реакции.
Слайд 372. Закон постоянства состава (Пруст 1801-1808):
Каждое химически чистое соединение, независимо
от метода его получения, обладает определенным весовым составом
Слайд 39Закон эквивалентов
( И. В. Рихтера (1792-1800 гг.)
Массы реагирующих веществ прямопропорциональны их
эквивалентам или их эквивалентным массам
Слайд 40ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ
Закон Авогадро (1811)
В равных объемах различных газов при одинаковых
условиях содержится равное число молекул
Слайд 411. Один моль газа при нормальных условиях (н.у.) занимает объем
22,4 л
Пример:
1 моль Н2 имеет объем 22,4л
1 моль
O2 имеет объем 22,4л
Нормальные условия:
To=273K и Р=101,3 кПа
или 0°С и Р=760 мм. рт. ст.
Следствия
Слайд 422. В одном моле газа содержится 6,02×1023 структурных единиц (атомов,
молекул, ионов и т.д.)
Пример:
1 моль Н2 - 2 г -
6,02×1023 молекул -22,4л
1 моль Cl2 - 70 г - 6,02×1023 молекул -22,4 л
Следствия
Слайд 43Следует отметить, что состояние газа определяется температурой, давлением, объемом.
Принято
обозначать при н.у. P0, V0, T0.
Слайд 44Измерения объемов газов обычно проводят при условиях, отличающихся от нормальных.
Для
приведения объема газа к нормальным условиям можно пользоваться уравнением Клапейрона.
Слайд 45 Уравнение объединенного
газового закона Гей-Люссака и Бойля-Мариотта
Слайд 46Уравнение Менделеева - Клапейрона
Если условия отличаются от нормальных, мольный объём
имеет другое значение, для расчетов которого можно воспользоваться уравнением Менделеева
Клапейрона:
Слайд 47Р давление газа,
V объем,
m масса
газа,
М молярная масса,
Т температура (К),
R
универсальная газовая постоянная
Уравнение Менделеева - Клапейрона
Слайд 48ПРИМЕР:
Вычислить молярную массу газа если 500мл его при температуре 37°С
и давлении 750 мм.рт.ст. весят 0,58 г.
Решение:
Запишем уравнение Менделеева
- Клапейрона:
Слайд 50Массы равных объемов двух газов должны относится друг к другу
как их молярные массы
Слайд 51Отношение массы данного газа к массе того же объема другого
газа, взятого при той же температуре и том же давлении,
называется относительной плотностью первого газа по второму:
Слайд 52ПРИМЕР:
масса 1 л СО2 равна 1,98 г, а масса 1л
водорода при тех же условиях 0,09 г. Плотность углекислого газа
по водороду составляет:
Слайд 53Молярная масса газа равна его плотности по отношению к другому
газу умноженной на молярную массу второго газа:
Слайд 54Часто молярную массу газов определяют по водороду или по воздуху:
Слайд 55Пример
Плотность газа по воздуху равна 1,52 определить молярную массу газа.
Решение