Е. В. Савинкина Г. П. Логинова
Сборник основныхформул по химии Карманный справочник школьника
Важнейшие химические понятия и законы
Химический элемент – это определенный вид атомов с одинаковым зарядом ядра.
Относительная атомная масса (Аr) показывает, во сколько раз масса атома данного химического элемента больше – массы атома углерода-12 (12С).
Химическое вещество – совокупность любых химических частиц.
Химические частицы
Формульная единица – условная частица, состав которой соответствует приведенной химической формуле, например:
Аr – вещество аргон (состоит из атомов Ar),
Н2O – вещество вода (состоит из молекул Н2O),
KNO3 – вещество нитрат калия (состоит из катионов К+ и анионов NO3¯).
Соотношения между физическими величинами Атомная масса (относительная) элемента B, Ar(B):
где *т (атома В) – масса атома элемента В;
*ти – атомная единица массы;
*ти = 1/12 т (атома 12С) = 1,661024 г.
Количество вещества B, n(B), моль:
где N (B) – число частиц В;
NA – постоянная Авогадро (NA = 6,021023 моль-1).
Молярная масса вещества В, М(В), г/моль:
где т(В) – масса В.
Молярный объем газа В, VM, л/моль:
где VM = 22,4 л/моль (следствие из закона Авогадро), при нормальных условиях (н.у. – атмосферное давление р = 101 325 Па (1 атм); термодинамическая температура Т = 273,15 К или температура Цельсия t = 0 °C).
*Плотность газообразного вещества B по водороду, D (газа B по H2):
*Плотность газообразного вещества В по воздуху, D (газ В по воздуху):
Массовая доля элемента Э в веществе В, w(Э):
где х – число атомов Э в формуле вещества В
Строение атома и Периодический закон Д.И. Менделеева
Массовое число (А) – общее число протонов и нейтронов в атомном ядре:
A = N(p0) + N(p+).
Заряд ядра атома (Z) равен числу протонов в ядре и числу электронов в атоме:
Z = N(p+) = N(e¯).
Изотопы – атомы одного элемента, различающиеся числом нейтронов в ядре, например: калий-39: 39К (19 р+, 20 п0, 19 е¯ ); калий-40: 40К (19 р+, 21 п0, 19е¯).
*Энергетические уровни и подуровни
*Атомная орбиталь (АО) характеризует область пространства, в которой вероятность пребывания электрона, имеющего определенную энергию, является наибольшей.
*Формы s– и р-орбиталей
Периодический закон и Периодическая система Д.И. Менделеева
Свойства элементов и их соединений периодически повторяются с возрастанием порядкового номера, который равен заряду ядра атома элемента.
Номер периода соответствует числу энергетических уровней, заполненных электронами, и обозначает последний по заполнению энергетический уровень (ЭУ).
Номер группы А показывает число валентных электронов ns и пр.
Номер группы Б показывает число валентных электронов ns и (п – 1)d.
Секция s-элементов – заполняется электронами энергетический подуровень (ЭПУ) ns-ЭПУ – IA– и IIА-группы, Н и Не.
Секция р-элементов – заполняется электронами np-ЭПУ – IIIA-VIIIA-группы.
Секция d-элементов – заполняется электронами (п- 1 ) d-ЭПУ – IБ-VIIIБ2-группы.
Секция f-элементов – заполняется электронами (п -2 ) f-ЭПУ – лантаноиды и актиноиды.
Изменение состава и свойств водородных соединений элементов 3-го периода Периодической системы
Нелетучие, разлагаются водой: NaH, MgH2, AlH3.
Летучие: SiH4, PH3, H2S, HCl.
Изменение состава и свойств высших оксидов и гидроксидов элементов 3-го периода Периодической системы
Оснóвные: Na2O – NaOH, MgO – Mg(OH)2.
Амфотерные: Al2O3 – Al(OH)3.
Кислотные: SiO2 – H4SiO4, P2O5 – H3PO4, SO3 – H2SO4, Cl2O7 – HClO4.
Электроотрицательность (χ) – величина, характеризующая способность атома в молекуле приобретать отрицательный заряд.
Механизмы образования ковалентной связи
Обменный механизм – перекрывание двух орбиталей соседних атомов, на каждой из которых имелось по одному электрону.
Донорно-акцепторный механизм – перекрывание свободной орбитали одного атома с орбиталью другого атома, на которой имеется пара электронов.
Перекрывание орбиталей при образовании связи
*Тип гибридизации – геометрическая форма частицы – угол между связями
Гибридизация орбиталей центрального атома – выравнивание их энергии и формы.
sp – линейная – 180°
sp2 – треугольная – 120°
sp3 – тетраэдрическая – 109,5°
sp3d – тригонально-бипирамидальная – 90°; 120°
sp3d2 – октаэдрическая – 90°
Раствор – однородная система, состоящая из двух или более веществ, содержание которых можно изменять в определенных пределах.
Раствор: растворитель (например, вода) + растворенное вещество.
Истинные растворы содержат частицы размером менее 1 нанометра.
Коллоидные растворы содержат частицы размером 1-100 нанометра.
Механические смеси (взвеси) содержат частицы размером более 100 нанометра.
Суспензия => твердое + жидкое
Эмульсия => жидкое + жидкое
Пена, туман => газ + жидкое
Неоднородные смеси разделяют отстаиванием и фильтрованием.
Однородные смеси разделяют выпариванием, дистилляцией, хроматографией.
Насыщенный раствор находится или может находиться в равновесии с растворяемым веществом (если растворяемое вещество – твердое, то его избыток – в осадке).
Растворимость – содержание растворенного вещества в насыщенном растворе при данной температуре.
Ненасыщенный раствор содержит растворенного вещества
