สัญลักษณ์สมัยใหม่สำหรับองค์ประกอบทางเคมีถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์ในปี ค.ศ. 1813 โดย J. Berzelius ตามข้อเสนอของเขา องค์ประกอบต่างๆ ถูกกำหนดด้วยตัวอักษรเริ่มต้นของชื่อละติน เช่น ออกซิเจน (Oxygenium) กำหนดด้วยตัวอักษร O, ซัลเฟอร์ (Sulfur) กำหนดด้วยอักษร S, ไฮโดรเจน (Hydrogenium) กำหนดด้วยอักษร H ในกรณีที่ชื่อของธาตุขึ้นต้นด้วยตัวอักษรเดียวกันจะมีอักษรอีกหนึ่งตัวคือ เพิ่มเข้าไปในตัวอักษรตัวแรก ดังนั้น คาร์บอน (Carboneum) มีสัญลักษณ์ C, แคลเซียม (แคลเซียม) - Ca, ทองแดง (Cuprum) - Cu

สัญลักษณ์ทางเคมีไม่เพียงแต่เป็นชื่อย่อของธาตุเท่านั้น แต่ยังแสดงถึงปริมาณ (หรือมวล) ที่แน่นอนอีกด้วย เช่น สัญลักษณ์แต่ละตัวแสดงถึงอะตอมของธาตุหนึ่งอะตอม หรือหนึ่งโมลของอะตอมของมัน หรือมวลของธาตุเท่ากับ (หรือสัดส่วนกับ) มวลโมลของธาตุนั้น ตัวอย่างเช่น C หมายถึงอะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอม หรืออะตอมของคาร์บอนหนึ่งโมล หรือคาร์บอน 12 หน่วยมวล (ปกติคือ 12 กรัม)

สูตรเคมี

สูตรของสารไม่เพียงแต่บ่งชี้ถึงองค์ประกอบของสารเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปริมาณและมวลของสารด้วย แต่ละสูตรแทนค่าหนึ่งโมเลกุลของสาร หรือหนึ่งโมลของสาร หรือมวลของสารเท่ากับ (หรือสัดส่วนกับ) มวลโมลของสารนั้น ตัวอย่างเช่น H2O แทนน้ำหนึ่งโมเลกุล หรือน้ำหนึ่งโมล หรือหน่วยมวล 18 หน่วย (ปกติ (18 กรัม) ของน้ำ)

สารเชิงเดี่ยวยังถูกกำหนดโดยสูตรที่แสดงจำนวนอะตอมของโมเลกุลของสารเชิงเดี่ยวที่ประกอบด้วย: ตัวอย่างเช่น สูตรของไฮโดรเจน H 2 หากไม่ทราบองค์ประกอบอะตอมของโมเลกุลของสารเชิงเดี่ยวอย่างแน่ชัด หรือสารประกอบด้วยโมเลกุลที่มีจำนวนอะตอมต่างกัน และหากมีโครงสร้างอะตอมหรือโลหะแทนที่จะเป็นโมเลกุล สารเชิงเดี่ยวจะถูกกำหนดโดย สัญลักษณ์ขององค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น ฟอสฟอรัสของสารอย่างง่ายแสดงโดยสูตร P เนื่องจากฟอสฟอรัสอาจประกอบด้วยโมเลกุลที่มีจำนวนอะตอมต่างกันหรือมีโครงสร้างโพลีเมอร์ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข

สูตรเคมีสำหรับการแก้ปัญหา

สูตรของสารถูกกำหนดตามผลการวิเคราะห์ ตัวอย่างเช่น ตามการวิเคราะห์ กลูโคสประกอบด้วยคาร์บอน 40% (น้ำหนัก) ไฮโดรเจน 6.72% (น้ำหนัก) และออกซิเจน 53.28% (น้ำหนัก) ดังนั้นมวลของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนจึงอยู่ในอัตราส่วน 40:6.72:53.28 ให้เราแสดงสูตรที่ต้องการสำหรับกลูโคส C x H y O z โดยที่ x, y และ z คือจำนวนอะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนในโมเลกุล มวลของอะตอมขององค์ประกอบเหล่านี้มีค่าเท่ากับ 12.01 ตามลำดับ เวลา 1.01 และ 16.00 น ดังนั้นโมเลกุลของกลูโคสจึงมี 12.01x อามู คาร์บอน 1.01u อามู ไฮโดรเจนและ 16.00zа.um. ออกซิเจน อัตราส่วนของมวลเหล่านี้คือ 12.01x: 1.01y: 16.00z แต่เราพบความสัมพันธ์นี้แล้วโดยอาศัยข้อมูลการวิเคราะห์กลูโคส เพราะฉะนั้น:

12.01x: 1.01y: 16.00z = 40:6.72:53.28

ตามคุณสมบัติของสัดส่วน:

x: y: z = 40/12.01:6.72/1.01:53.28/16.00

หรือ x:y:z = 3.33:6.65:3.33 = 1:2:1

ดังนั้นในโมเลกุลกลูโคสจึงมีไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งอะตอมต่ออะตอมคาร์บอน เงื่อนไขนี้เป็นไปตามสูตร CH 2 O, C 2 H 4 O 2, C 3 H 6 O 3 เป็นต้น สูตรแรก - CH 2 O- เรียกว่าสูตรที่ง่ายที่สุดหรือสูตรเชิงประจักษ์ มีน้ำหนักโมเลกุล 30.02 เพื่อที่จะทราบสูตรจริงหรือสูตรโมเลกุล จำเป็นต้องทราบมวลโมเลกุลของสารที่กำหนด เมื่อถูกความร้อน กลูโคสจะถูกทำลายโดยไม่กลายเป็นก๊าซ แต่น้ำหนักโมเลกุลสามารถกำหนดได้โดยวิธีอื่นคือมีค่าเท่ากับ 180 จากการเปรียบเทียบน้ำหนักโมเลกุลนี้กับน้ำหนักโมเลกุลที่สอดคล้องกับสูตรที่ง่ายที่สุดจะเห็นได้ชัดว่าสูตร C 6 H 12 O 6 สอดคล้องกับกลูโคส

ดังนั้น สูตรทางเคมีจึงเป็นภาพองค์ประกอบของสารโดยใช้สัญลักษณ์องค์ประกอบทางเคมี ดัชนีตัวเลข และเครื่องหมายอื่นๆ สูตรประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

— ง่ายที่สุด ซึ่งได้รับการทดลองโดยการกำหนดอัตราส่วนขององค์ประกอบทางเคมีในโมเลกุลและใช้ค่าของมวลอะตอมสัมพัทธ์ (ดูตัวอย่างด้านบน)

— โมเลกุล ซึ่งสามารถหาได้โดยการรู้สูตรที่ง่ายที่สุดของสารและน้ำหนักโมเลกุล (ดูตัวอย่างด้านบน)

— มีเหตุผล , แสดงลักษณะกลุ่มอะตอมของคลาสขององค์ประกอบทางเคมี (R-OH - แอลกอฮอล์, R - COOH - กรดคาร์บอกซิลิก, R - NH 2 - เอมีนหลัก ฯลฯ );

— โครงสร้าง (กราฟิก) แสดงการจัดเรียงสัมพัทธ์ของอะตอมในโมเลกุล (อาจเป็นแบบสองมิติ (ในระนาบ) หรือสามมิติ (ในอวกาศ));

— อิเล็กทรอนิกส์แสดงการกระจายตัวของอิเล็กตรอนข้ามออร์บิทัล (เขียนสำหรับองค์ประกอบทางเคมีเท่านั้น ไม่ใช่สำหรับโมเลกุล)

มาดูตัวอย่างโมเลกุลเอทิลแอลกอฮอล์กันดีกว่า:

1. สูตรเอธานอลที่ง่ายที่สุดคือ C 2 H 6 O;
2. สูตรโมเลกุลของเอทานอลคือ C 2 H 6 O;
3. สูตรเหตุผลของเอทานอลคือ C 2 H 5 OH;

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย	ด้วยการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของสารอินทรีย์ที่มีออกซิเจนซึ่งมีน้ำหนัก 13.8 กรัมจึงได้คาร์บอนไดออกไซด์ 26.4 กรัมและน้ำ 16.2 กรัม ค้นหาสูตรโมเลกุลของสารถ้าความหนาแน่นสัมพัทธ์ของไอระเหยเทียบกับไฮโดรเจนคือ 23
สารละลาย	ลองวาดแผนภาพปฏิกิริยาการเผาไหม้ของสารประกอบอินทรีย์โดยกำหนดจำนวนอะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนเป็น "x", "y" และ "z" ตามลำดับ: C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O ให้เราพิจารณามวลขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นสารนี้ ค่ามวลอะตอมสัมพัทธ์ที่นำมาจากตารางธาตุของ D.I. Mendeleev ปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม: Ar(C) = 12 อามู, Ar(H) = 1 อามู, Ar(O) = 16 อามู ม.(C) = n(C)×M(C) = n(CO 2)×M(C) = ×M(C); ม.(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H 2 O)×M(H) = ×M(H); ลองคำนวณมวลโมลของคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำกัน ดังที่ทราบกันดีว่ามวลโมลาร์ของโมเลกุลเท่ากับผลรวมของมวลอะตอมสัมพัทธ์ของอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุล (M = Mr): M(CO 2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 กรัม/โมล; M(H 2 O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 กรัม/โมล ม.(C) = ×12 = 7.2 ก.; ม.(H) = 2 × 16.2 / 18 × 1 = 1.8 ก. ม.(O) = ม.(ค x สูง y โอ z) - ม.(C) - ม.(H) = 13.8 - 7.2 - 1.8 = 4.8 กรัม เรามาพิจารณาสูตรทางเคมีของสารประกอบกัน: x:y:z = ม(C)/อาร์(C) : ม(H)/อาร์(H) : ม(O)/อาร์(O); x:y:z = 7.2/12:1.8/1:4.8/16; x:y:z = 0.6: 1.8: 0.3 = 2: 6: 1 ซึ่งหมายความว่าสูตรที่ง่ายที่สุดของสารประกอบคือ C 2 H 6 O และมวลโมลาร์คือ 46 กรัม/โมล มวลโมลของสารอินทรีย์สามารถกำหนดได้โดยใช้ความหนาแน่นของไฮโดรเจน: M สาร = M(H 2) × D(H 2) ; สาร M = 2 × 23 = 46 กรัม/โมล M สาร / M(C 2 H 6 O) = 46/46 = 1 ซึ่งหมายความว่าสูตรของสารประกอบอินทรีย์จะเป็น C 2 H 6 O
คำตอบ	C2H6O

ตัวอย่างที่ 2

ออกกำลังกาย	สัดส่วนมวลของฟอสฟอรัสในหนึ่งในออกไซด์ของมันคือ 56.4% ความหนาแน่นของไอออกไซด์ในอากาศคือ 7.59 หาสูตรโมเลกุลของออกไซด์.
สารละลาย	เศษส่วนมวลขององค์ประกอบ X ในโมเลกุลขององค์ประกอบ NX คำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้: ω (X) = n × อาร์ (X) / M (HX) × 100% ลองคำนวณเศษส่วนมวลของออกซิเจนในสารประกอบ: ω(O) = 100% - ω(P) = 100% - 56.4% = 43.6% ให้เราแสดงจำนวนโมลของธาตุที่รวมอยู่ในสารประกอบเป็น "x" (ฟอสฟอรัส), "y" (ออกซิเจน) จากนั้นอัตราส่วนโมลจะมีลักษณะเช่นนี้ (ค่าของมวลอะตอมสัมพัทธ์ที่นำมาจากตารางธาตุของ D.I. Mendeleev จะถูกปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม): x:y = ω(P)/อาร์(P) : ω(O)/อาร์(O); x:y = 56.4/31: 43.6/16; x:y = 1.82:2.725 = 1:1.5 = 2:3. ซึ่งหมายความว่าสูตรที่ง่ายที่สุดในการรวมฟอสฟอรัสกับออกซิเจนคือ P 2 O 3 และมวลโมลาร์ 94 กรัม/โมล มวลโมลาร์ของสารอินทรีย์สามารถกำหนดได้โดยใช้ความหนาแน่นของอากาศ: สาร M = M อากาศ × D อากาศ; สาร M = 29 × 7.59 = 220 กรัม/โมล ในการค้นหาสูตรที่แท้จริงของสารประกอบอินทรีย์ เราจะหาอัตราส่วนของมวลโมลาร์ที่ได้: M สาร / M(P 2 O 3) = 220/94 = 2 ซึ่งหมายความว่าดัชนีของฟอสฟอรัสและอะตอมออกซิเจนควรสูงกว่า 2 เท่านั่นคือ สูตรของสารจะเป็น P 4 O 6
คำตอบ	P4O6

ตรวจสอบข้อมูล จำเป็นต้องตรวจสอบความถูกต้องของข้อเท็จจริงและความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่นำเสนอในบทความนี้ ในหน้าพูดคุยมีการอภิปรายในหัวข้อ: ข้อสงสัยเกี่ยวกับคำศัพท์ สูตรเคมี ... Wikipedia

สูตรทางเคมีสะท้อนข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบและโครงสร้างของสารโดยใช้สัญลักษณ์ทางเคมี ตัวเลข และสัญลักษณ์การหารของวงเล็บ ปัจจุบันมีสูตรเคมีประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้: สูตรที่ง่ายที่สุด สามารถรับได้โดยผู้มีประสบการณ์... ... Wikipedia

สูตรทางเคมีสะท้อนข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบและโครงสร้างของสารโดยใช้สัญลักษณ์ทางเคมี ตัวเลข และสัญลักษณ์การหารของวงเล็บ ปัจจุบันมีสูตรเคมีประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้: สูตรที่ง่ายที่สุด สามารถรับได้โดยผู้มีประสบการณ์... ... Wikipedia

สูตรทางเคมีสะท้อนข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบและโครงสร้างของสารโดยใช้สัญลักษณ์ทางเคมี ตัวเลข และสัญลักษณ์การหารของวงเล็บ ปัจจุบันมีสูตรเคมีประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้: สูตรที่ง่ายที่สุด สามารถรับได้โดยผู้มีประสบการณ์... ... Wikipedia

สูตรทางเคมีสะท้อนข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบและโครงสร้างของสารโดยใช้สัญลักษณ์ทางเคมี ตัวเลข และสัญลักษณ์การหารของวงเล็บ ปัจจุบันมีสูตรเคมีประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้: สูตรที่ง่ายที่สุด สามารถรับได้โดยผู้มีประสบการณ์... ... Wikipedia

บทความหลัก: สารประกอบอนินทรีย์ รายชื่อสารประกอบอนินทรีย์ตามองค์ประกอบ รายการข้อมูลของสารประกอบอนินทรีย์แสดงตามลำดับตัวอักษร (ตามสูตร) ​​สำหรับแต่ละสาร กรดไฮโดรเจนขององค์ประกอบ (ถ้า ... ... Wikipedia

บทความหรือส่วนนี้จำเป็นต้องแก้ไข โปรดปรับปรุงบทความให้เป็นไปตามหลักเกณฑ์การเขียนบทความ... Wikipedia

สมการทางเคมี (สมการของปฏิกิริยาเคมี) เป็นตัวแทนแบบดั้งเดิมของปฏิกิริยาเคมีโดยใช้สูตรทางเคมี ค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลข และสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ สมการของปฏิกิริยาเคมีให้ผลเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ... ... Wikipedia

ซอฟต์แวร์เคมีคือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในสาขาเคมี สารบัญ 1 บรรณาธิการเคมี 2 แพลตฟอร์ม 3 วรรณกรรม ... Wikipedia

หนังสือ

• พจนานุกรมภาษาญี่ปุ่น-อังกฤษ-รัสเซียสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์อุตสาหกรรม Popova I.S. มีคำศัพท์ประมาณ 8,000 ศัพท์ พจนานุกรมนี้มีไว้สำหรับผู้ใช้ที่หลากหลายและมีไว้สำหรับนักแปลและผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการจัดหาและการใช้งานอุปกรณ์อุตสาหกรรมจากญี่ปุ่นหรือ...
• พจนานุกรมสั้นๆ ของคำศัพท์ทางชีวเคมี Kunizhev S.M. พจนานุกรมนี้มีไว้สำหรับนักศึกษาสาขาเคมีและชีววิทยาในมหาวิทยาลัยที่กำลังศึกษาหลักสูตรชีวเคมีทั่วไป นิเวศวิทยา และพื้นฐานของเทคโนโลยีชีวภาพ และยังสามารถใช้ใน ...

เคมี– ศาสตร์แห่งองค์ประกอบ โครงสร้าง สมบัติ และการเปลี่ยนแปลงของสาร

วิทยาศาสตร์อะตอม-โมเลกุลสารประกอบด้วยอนุภาคเคมี (โมเลกุล อะตอม ไอออน) ซึ่งมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน (โปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอน)

อะตอม– อนุภาคที่เป็นกลางประกอบด้วยนิวเคลียสบวกและอิเล็กตรอน

โมเลกุล– กลุ่มอะตอมที่เสถียรซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมี

องค์ประกอบทางเคมี– อะตอมชนิดหนึ่งที่มีประจุนิวเคลียร์เท่ากัน องค์ประกอบแสดงถึง

โดยที่ X เป็นสัญลักษณ์ขององค์ประกอบ ซี– หมายเลขลำดับของธาตุในตารางธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ, ก– เลขมวล หมายเลขซีเรียล ซีเท่ากับประจุของนิวเคลียสของอะตอม จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม และจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอม เลขมวล กเท่ากับผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอนในอะตอม จำนวนนิวตรอนเท่ากับส่วนต่าง ก-ฮ

ไอโซโทป- อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันซึ่งมีเลขมวลต่างกัน

มวลอะตอมสัมพัทธ์(A r) คืออัตราส่วนของมวลเฉลี่ยของอะตอมขององค์ประกอบขององค์ประกอบไอโซโทปตามธรรมชาติต่อ 1/12 ของมวลของอะตอมของไอโซโทปคาร์บอน 12 C

น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์(M r) คืออัตราส่วนของมวลเฉลี่ยของโมเลกุลของสารที่มีองค์ประกอบไอโซโทปตามธรรมชาติต่อ 1/12 ของมวลอะตอมของไอโซโทปคาร์บอน 12 C

หน่วยมวลอะตอม(a.um) – 1/12 ของมวลอะตอมของไอโซโทปคาร์บอน 12 C 1 a.u. ม. = 1.66? 10 -24 ปี

ตุ่น– ปริมาณของสารที่มีหน่วยโครงสร้างจำนวนมาก (อะตอม, โมเลกุล, ไอออน) เท่าที่มีอะตอมใน 0.012 กิโลกรัมของไอโซโทปคาร์บอน 12 C ตุ่น– ปริมาณของสารที่มีหน่วยโครงสร้าง 6.02 10 23 หน่วย (อะตอม โมเลกุล ไอออน)

n = ไม่มี/ไม่มี A, ที่ไหน n– ปริมาณของสาร (โมล) เอ็น– จำนวนอนุภาค, เอ็น เอ– ค่าคงที่ของอาโวกาโดร ปริมาณของสารสามารถแสดงด้วยสัญลักษณ์ v

ค่าคงตัวของอาโวกาโดร เอ็น เอ = 6.02 10 23 อนุภาค/โมล

มวลกรามม(กรัม/โมล) – อัตราส่วนของมวลของสาร ม(ง) ถึงปริมาณของสาร n(โมล):

ม = ม/น,ที่ไหน: ม. = มและ n = ม./ม.

ปริมาตรโมลของก๊าซวี เอ็ม(ลิตร/โมล) – อัตราส่วนปริมาตรก๊าซ วี(ฏ) กับปริมาณของสารในก๊าซนี้ n(โมล). ภายใต้สภาวะปกติ วี เอ็ม = 22.4 ลิตร/โมล

สภาวะปกติ:อุณหภูมิ เสื้อ = 0°C หรือ ที = 273 K ความดัน พี = 1 เอทีเอ็ม = 760 มม. rt. ศิลปะ. = 101,325 ปาสคาล = 101.325 ปาสคาล

V M = V/n,ที่ไหน: วี = วี นาทีและ n = V/V M

ผลลัพธ์ที่ได้คือสูตรทั่วไป:

n = ม./M = วี/วี M = ไม่มี/ไม่มี A

เทียบเท่า- อนุภาคจริงหรือที่สร้างขึ้นเองซึ่งมีอันตรกิริยากับอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม หรือแทนที่อะตอมนั้น หรือเทียบเท่ากับอะตอมในทางอื่นใด

มวลกรามเทียบเท่า M e– อัตราส่วนของมวลของสารต่อจำนวนเทียบเท่าของสารนี้: M e = ม./น (สมการ) .

ในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนประจุ มวลโมลของสารที่เทียบเท่าจะเท่ากับ

มีมวลโมล มเท่ากับ: M e = ม/(น ? ม).

ในปฏิกิริยารีดอกซ์ หมายถึงมวลโมลาร์ที่เทียบเท่ากับสารที่มีมวลโมลาร์ มเท่ากับ: M e = M/n(จ)ที่ไหน ไม่มี(จ)– จำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอน

กฎแห่งการเทียบเท่า– มวลของสารตั้งต้น 1 และ 2 เป็นสัดส่วนกับมวลโมลาร์ที่เทียบเท่ากัน ม. 1 / ม. 2= เอ็ม E1/เอ็ม E2,หรือ ม. 1 /ม E1 = ม. 2 /ม E2,หรือ ไม่มี 1 = ไม่มี 2ที่ไหน ม. 1และ ม. 2– มวลของสารสองชนิด เอ็ม อี1และ เอ็ม อี2– มวลโมลาร์ที่เทียบเท่า หมายเลข 1และ หมายเลข 2– จำนวนเทียบเท่าของสารเหล่านี้

สำหรับการแก้ปัญหา สามารถเขียนกฎการเทียบเท่าได้ดังนี้

ค E1 วี 1 = ค E2 วี 2, ที่ไหน ด้วย E1, กับ E2, V 1และ วี 2– ความเข้มข้นของโมลที่เทียบเท่าและปริมาตรของสารละลายของสารทั้งสองนี้

กฎหมายยูไนเต็ดแก๊ส: พีวี = เอ็นอาร์ที, ที่ไหน พี– ความดัน (Pa, kPa) วี– ปริมาตร (ม. 3, ลิตร) n– ปริมาณของสารก๊าซ (โมล) ที –อุณหภูมิ (K) ต(เค) = ที(°ซ) + 273, ร- คงที่, ร= 8.314 J/(K?mol) โดยที่ J = Pa m 3 = kPa l

2. โครงสร้างอะตอมและกฎธาตุ

ความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาคสสาร - แนวคิดที่ว่าวัตถุทุกชิ้นสามารถมีทั้งคุณสมบัติของคลื่นและกล้ามเนื้อ Louis de Broglie เสนอสูตรที่เชื่อมโยงคลื่นและคุณสมบัติทางร่างกายของวัตถุ: ? = ชั่วโมง/(มิลลิโวลต์)ที่ไหน ชม.– ค่าคงตัวของพลังค์ ? – ความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับวัตถุแต่ละชิ้นที่มีมวล มและความเร็ว วี.แม้ว่าคุณสมบัติของคลื่นจะมีอยู่ในวัตถุทุกชนิด แต่ก็สามารถสังเกตได้เฉพาะกับวัตถุขนาดเล็กที่มีมวลตามลำดับมวลของอะตอมและอิเล็กตรอนเท่านั้น

หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก: ?(มิลลิโวลต์ x) ?х > ชั่วโมง/2nหรือ ?V x ?x > ชม./(2?ม.)ที่ไหน ม– มวลอนุภาค x– พิกัดของมัน วีเอ็กซ์– ความเร็วในทิศทาง เอ็กซ์, ?– ความไม่แน่นอน ความผิดพลาดในการตัดสินใจ หลักการความไม่แน่นอนหมายความว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุตำแหน่ง (พิกัด) พร้อม ๆ กัน เอ็กซ์)และความเร็ว (วี x)อนุภาค

อนุภาคที่มีมวลน้อย (อะตอม นิวเคลียส อิเล็กตรอน โมเลกุล) ไม่ใช่อนุภาคในความหมายของกลศาสตร์ของนิวตัน และฟิสิกส์คลาสสิกไม่สามารถศึกษาได้ พวกมันถูกศึกษาโดยฟิสิกส์ควอนตัม

เลขควอนตัมหลักnรับค่า 1, 2, 3, 4, 5, 6 และ 7 สอดคล้องกับระดับอิเล็กทรอนิกส์ (เลเยอร์) K, L, M, N, O, P และ Q

ระดับ– ช่องว่างที่มีอิเล็กตรอนจำนวนเท่ากัน n.อิเล็กตรอนที่มีระดับต่างกันจะถูกแยกออกจากกันเชิงพื้นที่และมีพลังตั้งแต่จำนวนนั้น nกำหนดพลังงานอิเล็กตรอน อี(ยิ่งมากขึ้น เอ็น,ยิ่งมากขึ้น จ)และระยะทาง รระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียส (ยิ่งมาก เอ็น,ยิ่งมากขึ้น ร)

เลขควอนตัมวงโคจร (ด้าน, อะซิมุธาล)ลรับค่าขึ้นอยู่กับจำนวน n:l= 0, 1,…(n– 1) ตัวอย่างเช่น ถ้า n= 2 แล้ว ล = 0, 1; ถ้า n= 3 แล้ว ล = 0, 1, 2. หมายเลข ลกำหนดลักษณะของระดับย่อย (เลเยอร์ย่อย)

ระดับย่อย– พื้นที่ที่อิเล็กตรอนมีความแน่นอน nและ ล.ระดับย่อยของระดับที่กำหนดจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับจำนวน ล:ส- ถ้า ล = 0, พี- ถ้า ล = 1, ง- ถ้า ล = 2, ฉ- ถ้า ล = 3.ระดับย่อยของอะตอมที่กำหนดนั้นถูกกำหนดขึ้นอยู่กับตัวเลข nและ ลิตรตัวอย่างเช่น: 2 วินาที (น= 2, ล = 0), 3d(n= 3, ล = 2) เป็นต้น ระดับย่อยของระดับที่กำหนดจะมีพลังงานที่แตกต่างกัน (ยิ่งมาก ลิตรยิ่งมากขึ้น จ): อีส< E < Е А < … และรูปร่างต่างๆ ของออร์บิทัลที่ประกอบกันเป็นระดับย่อยเหล่านี้ ออร์บิทัล s มีรูปร่างเหมือนลูกบอล พี- วงโคจรมีรูปร่างเหมือนดัมเบล ฯลฯ

เลขควอนตัมแม่เหล็กม. 1แสดงลักษณะการวางแนวของโมเมนต์แม่เหล็กในวงโคจรเท่ากับ ลิตรในอวกาศสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กภายนอกและรับค่าต่อไปนี้: – ล,…-1, 0, 1,…ล,นั่นคือทั้งหมด (2l + 1) ความคุ้มค่า ตัวอย่างเช่น ถ้า ล = 2 แล้ว ม.1 =-2, -1, 0, 1, 2.

วงโคจร(ส่วนหนึ่งของระดับย่อย) คือช่องว่างที่มีอิเล็กตรอน (ไม่เกิน 2 ตัว) อยู่ในตำแหน่งที่แน่นอน น, ล, ม. 1ระดับย่อยประกอบด้วย 2ล+1วงโคจร ตัวอย่างเช่น, ง- ระดับย่อยประกอบด้วย d-orbitals ห้าอัน วงโคจรระดับย่อยเดียวกันมีตัวเลขต่างกัน ม. 1มีพลังงานเท่ากัน

หมายเลขหมุนแม่เหล็กนางสาวแสดงลักษณะการวางแนวของโมเมนต์แม่เหล็กของอิเล็กตรอนเอง s เท่ากับ? สัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กภายนอกและรับค่าสองค่า: +? และ _ ?.

อิเล็กตรอนในอะตอมครอบครองระดับ ระดับย่อย และออร์บิทัลตามกฎต่อไปนี้

กฎของเปาลี:ในหนึ่งอะตอม อิเล็กตรอนสองตัวไม่สามารถมีเลขควอนตัมที่เหมือนกันสี่ตัวได้ ต้องต่างกันด้วยเลขควอนตัมอย่างน้อยหนึ่งตัว

จากกฎของเพาลี เป็นไปตามที่ว่าวงโคจรสามารถมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 2 ตัว ระดับย่อยสามารถมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 2(2l + 1) และระดับหนึ่งสามารถมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 2 ตัว 2n2อิเล็กตรอน

กฎของ Klechkovsky:ระดับย่อยอิเล็กทรอนิกส์จะถูกกรอกตามลำดับจำนวนที่เพิ่มขึ้น (n + ลิตร)และในกรณีที่เป็นจำนวนเงินเท่ากัน (ไม่มี+ล)– โดยเรียงลำดับจากน้อยไปหามาก n.

รูปแบบกราฟิกของกฎของ Klechkovsky

ตามกฎของ Klechkovsky ระดับย่อยจะถูกกรอกตามลำดับต่อไปนี้: 1s, 2s, 2р, 3s, Зр, 4s, 3d, 4р, 5s, 4d, 5р, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s,...

แม้ว่าการเติมระดับย่อยจะเกิดขึ้นตามกฎของ Klechkovsky แต่ในสูตรอิเล็กทรอนิกส์ระดับย่อยจะถูกเขียนตามลำดับตามระดับ: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4fเป็นต้น ดังนั้น สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมโบรมีนจึงเขียนได้ดังนี้ Br(35e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 .

การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมจำนวนหนึ่งแตกต่างจากที่ทำนายไว้ตามกฎของ Klechkovsky ดังนั้นสำหรับ Cr และ Cu:

ซ(24e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1และลูกบาศ์ก(29e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1.

กฎของฮุนดา (กุนดา):การเติมวงโคจรของระดับย่อยที่กำหนดจะดำเนินการเพื่อให้การหมุนทั้งหมดสูงสุด วงโคจรของระดับย่อยที่กำหนดจะถูกเติมด้วยอิเล็กตรอนทีละตัวก่อน

การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมสามารถเขียนได้ตามระดับ ระดับย่อย และออร์บิทัล ตัวอย่างเช่น สามารถเขียนสูตรอิเล็กทรอนิกส์ P(15e) ได้ดังนี้:

ก) ตามระดับ)2)8)5;

b) ตามระดับย่อย 1วินาที 2 2วินาที 2 2จุด 6 3วินาที 2 3p 3;

c) โดยวงโคจร

ตัวอย่างสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและไอออนบางชนิด:

วี(23e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2;

วี 3+ (20e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 0.

3. พันธะเคมี

3.1. วิธีพันธะวาเลนซ์

ตามวิธีพันธะเวเลนซ์ พันธะระหว่างอะตอม A และ B เกิดขึ้นจากการแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่หนึ่ง

พันธะโควาเลนต์ การเชื่อมต่อระหว่างผู้บริจาคและผู้รับ

วาเลนซ์แสดงถึงความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมีและเท่ากับจำนวนพันธะเคมีที่เกิดจากอะตอม ตามวิธีของพันธะเวเลนซ์ วาเลนซ์จะเท่ากับจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน และในกรณีของพันธะโควาเลนต์ วาเลนซ์จะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่ในระดับภายนอกของอะตอมในพื้นดินหรือในสภาวะที่ตื่นเต้น .

เวเลนซ์ของอะตอม

ตัวอย่างเช่น สำหรับคาร์บอนและซัลเฟอร์:

ความอิ่มตัวพันธะโควาเลนต์: อะตอมสร้างพันธะจำนวนจำกัดเท่ากับเวเลนซ์ของพวกมัน

การผสมพันธุ์ของออร์บิทัลของอะตอม– การผสมของออร์บิทัลอะตอม (AO) ของระดับย่อยต่าง ๆ ของอะตอม ซึ่งอิเล็กตรอนมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเทียบเท่า? ความเท่าเทียมกันของวงโคจรแบบผสม (H2O) อธิบายความเท่าเทียมกันของพันธะเคมีที่เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ในกรณีของอะตอมคาร์บอนแบบเตตระวาเลนต์จะมีอะตอมหนึ่งอะตอม 2s–และสาม 2p-อิเล็กตรอน. เพื่ออธิบายความเท่าเทียมกันของพันธะสี่?-ที่เกิดจากคาร์บอนในโมเลกุล CH 4, CF 4 ฯลฯ อะตอมหนึ่ง ส-และสาม พี-วงโคจรจะถูกแทนที่ด้วยวงลูกผสมที่เทียบเท่ากันสี่วง เอสพี 3-ออร์บิทัล:

จุดสนใจพันธะโควาเลนต์คือพันธะที่เกิดขึ้นในทิศทางของการทับซ้อนกันสูงสุดของออร์บิทัลซึ่งก่อตัวเป็นคู่อิเล็กตรอนร่วม

วงโคจรลูกผสมมีตำแหน่งเฉพาะในอวกาศ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของการผสมพันธุ์:

เอสพี– เส้นตรง มุมระหว่างแกนของออร์บิทัลคือ 180°

เอสพี 2– สามเหลี่ยม มุมระหว่างแกนของออร์บิทัลคือ 120°

เอสพี 3– จัตุรมุข มุมระหว่างแกนของออร์บิทัลคือ 109°

เอสพี 3 วัน 1– ตรีโกณมิติ-ปิรามิดคู่, มุม 90° และ 120°;

เอสพี 2 วัน 1– สี่เหลี่ยมจัตุรัส มุมระหว่างแกนของออร์บิทัลคือ 90°

เอสพี 3 วัน 2– ทรงแปดด้าน มุมระหว่างแกนของออร์บิทัลคือ 90°

3.2. ทฤษฎีการโคจรของโมเลกุล

ตามทฤษฎีของวงโคจรโมเลกุล โมเลกุลประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอน ในโมเลกุล อิเล็กตรอนจะอยู่ในวงโคจรของโมเลกุล (MO) MO ของอิเล็กตรอนชั้นนอกมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและถือเป็นการรวมกันเชิงเส้นของออร์บิทัลด้านนอกของอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุล จำนวน MO ที่เกิดขึ้นจะเท่ากับจำนวน AO ที่เกี่ยวข้องกับการจัดขบวน พลังงานของ MO อาจต่ำกว่า (พันธะ MO) เท่ากัน (MO ที่ไม่มีพันธะ) หรือสูงกว่า (MO ต้านพันธะ) มากกว่าพลังงานของ AO ที่ก่อตัวขึ้น

เงื่อนไขการปฏิสัมพันธ์ของ JSC

1. AO จะโต้ตอบหากมีพลังงานใกล้เคียงกัน

2. AO จะโต้ตอบหากทับซ้อนกัน

3. AO จะโต้ตอบหากมีสมมาตรที่เหมาะสม

สำหรับโมเลกุลไดอะตอมมิก AB (หรือโมเลกุลเชิงเส้นใดๆ) ความสมมาตรของ MO สามารถเป็น:

ถ้า MO ที่กำหนดมีแกนสมมาตร

หาก MO ที่กำหนดมีระนาบสมมาตร

ถ้า MO มีระนาบสมมาตรสองระนาบตั้งฉากกัน

การมีอยู่ของอิเล็กตรอนบนพันธะ MO ทำให้ระบบมีความเสถียร เนื่องจากจะลดพลังงานของโมเลกุลเมื่อเทียบกับพลังงานของอะตอม มีลักษณะความเสถียรของโมเลกุล คำสั่งพันธบัตร n,เท่ากับ: n = (แสง n – ขนาด n)/2,ที่ไหน แสงและขนาด n -จำนวนอิเล็กตรอนในวงโคจรของพันธะและแอนติบอดี

การเติม MO ด้วยอิเล็กตรอนเกิดขึ้นตามกฎเดียวกันกับการเติม AO ในอะตอม กล่าวคือ: กฎของ Pauli (มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 2 ตัวบน MO) กฎของ Hund (การหมุนทั้งหมดจะต้องสูงสุด) เป็นต้น .

ปฏิกิริยาระหว่างอะตอม 1s-AO ของคาบแรก (H และ He) ทำให้เกิดพันธะ?-MO และแอนติบอดี?*-MO:

สูตรโมเลกุลอิเล็กทรอนิกส์ คำสั่งพันธะ เอ็น,พลังงานพันธะทดลอง อีและระยะทางระหว่างโมเลกุล รสำหรับโมเลกุลไดอะตอมมิกจากอะตอมของคาบแรกแสดงไว้ในตารางต่อไปนี้:

อะตอมอื่นๆ ของคาบที่สอง นอกเหนือจาก 2s-AO แล้ว ยังมี 2p x -, 2p y – และ 2p z -AO ซึ่งเมื่อเกิดปฏิกิริยาระหว่างกันสามารถก่อตัวเป็น?– และ?-MO สำหรับอะตอม O, F และ Ne พลังงานของ 2s– และ 2p-AOs จะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ และอันตรกิริยาระหว่าง 2s-AO ของอะตอมหนึ่งกับ 2p-AO ของอีกอะตอมหนึ่งสามารถถูกละเลยได้ เมื่อพิจารณาถึงอันตรกิริยาระหว่าง 2s -AO ของสองอะตอมแยกจากอันตรกิริยาของ 2p-AO โครงการ MO สำหรับโมเลกุล O 2, F 2, Ne 2 มีรูปแบบดังต่อไปนี้:

สำหรับอะตอม B, C, N พลังงานของ 2s– และ 2p-AO จะมีพลังงานใกล้เคียงกัน และ 2s-AO ของอะตอมหนึ่งจะมีปฏิกิริยากับ 2p z-AO ของอีกอะตอมหนึ่ง ดังนั้นลำดับของ MO ในโมเลกุล B 2, C 2 และ N 2 จึงแตกต่างจากลำดับของ MO ในโมเลกุล O 2, F 2 และ Ne 2 ด้านล่างนี้คือโครงร่าง MO สำหรับโมเลกุล B 2, C 2 และ N 2:

ตามโครงร่าง MO ที่กำหนด เป็นไปได้ที่จะเขียนสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุล O 2 , O 2 + และ O 2 ?:

โอ 2 + (11e)? เอส2? ส*2 ? z 2 (? x 2 ? y 2)(? x *1 ? y *0)

n = 2 R = 0.121 นาโนเมตร;

โอ 2 (12e)? เอส2? ส*2 ? z 2 (? x 2 ? y 2)(? x *1 ? y *1)

n = 2.5 R = 0.112 นาโนเมตร;

โอ 2 ?(13e)? เอส2? ส*2 ? z 2 (? x 2 ? y 2)(? x *2 ? y *1)

n = 1.5 R = 0.126 นาโนเมตร

ในกรณีของโมเลกุล O 2 ทฤษฎี MO ช่วยให้เรามองเห็นความแข็งแกร่งที่มากขึ้นของโมเลกุลนี้ เนื่องจาก n = 2 ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่มีผลผูกพันและระยะทางระหว่างนิวเคลียร์ในซีรีส์ O 2 + – O 2 – O 2 ? เช่นเดียวกับพาราแมกเนติซึมของโมเลกุล O 2 ซึ่งเป็น MO ส่วนบนซึ่งมีอิเล็กตรอนสองตัวที่ไม่มีการจับคู่

3.3. การเชื่อมต่อบางประเภท

พันธะไอออนิก– พันธะไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนของประจุตรงข้ามกัน พันธะไอออนิกถือได้ว่าเป็นกรณีที่รุนแรงของพันธะโควาเลนต์มีขั้ว พันธะไอออนิกจะเกิดขึ้นหากค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอม X มากกว่า 1.5–2.0

พันธะไอออนิกก็คือ ไม่ใช่ทิศทางไม่อิ่มตัวการสื่อสาร ในผลึก NaCl ไอออน Na+ จะถูกดึงดูดโดย Cl ไอออนทั้งหมดใช่หรือไม่ และถูกผลักไสโดย Na + ไอออนอื่นๆ ทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงทิศทางของอันตรกิริยาและจำนวนไอออน สิ่งนี้จะกำหนดความเสถียรที่มากขึ้นของผลึกไอออนิกเมื่อเปรียบเทียบกับโมเลกุลไอออนิก

พันธะไฮโดรเจน– พันธะระหว่างอะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุลหนึ่งกับอะตอมอิเล็กโตรเนกาติตี (F, CI, N) ของอีกโมเลกุลหนึ่ง

การมีอยู่ของพันธะไฮโดรเจนอธิบายคุณสมบัติที่ผิดปกติของน้ำ: จุดเดือดของน้ำสูงกว่าจุดคล้ายคลึงทางเคมีมาก: t kip (H 2 O) = 100 °C และ t kip (H 2 S) = - 61 องศาเซลเซียส ไม่มีพันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล H 2 S

4. รูปแบบของกระบวนการทางเคมี

4.1. อุณหเคมี

พลังงาน(จ)- ความสามารถในการผลิตงาน งานเครื่องกล (A) ดำเนินการโดยใช้แก๊สระหว่างการขยายตัว: A = p?V.

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับการดูดซับพลังงานคือ: ดูดความร้อน

ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยพลังงานคือ: คายความร้อน

ประเภทของพลังงาน:ความร้อน แสง ไฟฟ้า เคมี พลังงานนิวเคลียร์ ฯลฯ

ประเภทพลังงาน:จลน์ศาสตร์และศักยภาพ

พลังงานจลน์– พลังงานของร่างกายที่เคลื่อนไหว นี่คืองานที่ร่างกายสามารถทำได้ก่อนที่จะถึงจุดพัก

ความร้อน (คิว)– พลังงานจลน์ชนิดหนึ่ง – เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุล เมื่อสื่อสารกับมวลกาย (ม.)และความจุความร้อนจำเพาะ (c) ของความร้อน Q อุณหภูมิเพิ่มขึ้นโดย? t: ?Q = m ด้วย ?t,ที่ไหน? เสื้อ = ?Q/(c เสื้อ).

พลังงานศักย์- พลังงานที่ร่างกายได้รับอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งในอวกาศโดยร่างกายหรือส่วนประกอบต่างๆ พลังงานของพันธะเคมีเป็นพลังงานศักย์ประเภทหนึ่ง

กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์:พลังงานสามารถส่งผ่านจากประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่งได้ แต่ไม่สามารถหายไปหรือเกิดขึ้นได้

พลังงานภายใน (คุณ) – ผลรวมของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ของอนุภาคที่ประกอบเป็นร่างกาย ความร้อนที่ถูกดูดซับในปฏิกิริยาจะเท่ากับความแตกต่างในพลังงานภายในของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาและรีเอเจนต์ (Q = ?U = U 2 – U 1)โดยมีเงื่อนไขว่าระบบไม่ได้ทำงานใดๆ เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่ความดันคงที่ ก๊าซที่ปล่อยออกมาจะทำงานต้านแรงกดภายนอก และความร้อนที่ดูดซับระหว่างปฏิกิริยาจะเท่ากับผลรวมของการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน ?คุณและทำงาน A = p?V.ความร้อนที่ถูกดูดซับที่ความดันคงที่นี้เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี: ? น = ?คุณ + พีวีการกำหนด เอนทาลปียังไง H = U + พีวีปฏิกิริยาของสารของเหลวและของแข็งเกิดขึ้นโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงปริมาตรอย่างมีนัยสำคัญ (?วี = 0) แล้วปฏิกิริยาเหล่านี้ล่ะ? เอ็นใกล้กับ ?U (?Н = ?U- สำหรับปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยนแปลงปริมาตรเรามี ?Н > ?คุณหากอยู่ระหว่างการขยาย และ ?น< ?U ถ้ามีการบีบอัด

การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีมักอ้างอิงถึงสถานะมาตรฐานของสาร กล่าวคือ สำหรับสารบริสุทธิ์ในสถานะหนึ่ง (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) ที่ความดัน 1 atm = 101,325 Pa อุณหภูมิ 298 K และ ความเข้มข้นของสาร 1 โมล/ลิตร

เอนทาลปีมาตรฐานของการก่อตัว?– ความร้อนที่ปล่อยออกมาหรือถูกดูดซับระหว่างการก่อตัวของสาร 1 โมลจากสารธรรมดาที่ประกอบขึ้นภายใต้สภาวะมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น ?ยังไม่มี(โซเดียมคลอไรด์) = -411 กิโลจูล/โมล ซึ่งหมายความว่าในปฏิกิริยา Na(s) + ?Cl 2 (g) = NaCl เมื่อ NaCl เกิดขึ้น 1 โมล พลังงานจะถูกปล่อยออกมา 411 กิโลจูล

เอนทาลปีมาตรฐานของปฏิกิริยา?H– การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีระหว่างปฏิกิริยาเคมี กำหนดโดยสูตร: ?น = ?ยังไม่มี(สินค้า) - ?ยังไม่มี(รีเอเจนต์)

ดังนั้นสำหรับปฏิกิริยา NH 3 (g) + HCl (g) = NH 4 Cl (tv) รู้หรือไม่ H o 6 p (NH 3) = -46 kJ/mol, ? H o 6 p (HCl) = -92 kJ /mol และ?H o 6 p (NH 4 Cl) = -315 kJ/mol เรามี:

H = ?H o 6 p (NH 4 Cl) – ?H o 6 p (NH 3) – ?H o 6 p (HCl) = -315 – (-46) – (-92) = -177 กิโลจูล

ถ้า? เอ็น< 0 จากนั้นปฏิกิริยาจะคายความร้อน ถ้า? ญ> 0 จากนั้นปฏิกิริยาจะดูดความร้อน

กฎเฮสส์: เอนทัลปีมาตรฐานของปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับเอนทัลปีมาตรฐานของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ และไม่ขึ้นอยู่กับเส้นทางของปฏิกิริยา

กระบวนการที่เกิดขึ้นเองไม่เพียงแต่เป็นกระบวนการคายความร้อนเท่านั้น เช่น กระบวนการที่มีพลังงานลดลง (?เอ็น< 0) แต่อาจเป็นกระบวนการดูดความร้อนได้เช่นกัน เช่น กระบวนการที่มีพลังงานเพิ่มขึ้น (?ญ> 0) ในกระบวนการทั้งหมดเหล่านี้ “ความผิดปกติ” ของระบบจะเพิ่มขึ้น

เอนโทรปีส – ปริมาณทางกายภาพที่แสดงถึงระดับความผิดปกติของระบบ S – เอนโทรปีมาตรฐาน ?S – การเปลี่ยนแปลงในเอนโทรปีมาตรฐาน ถ้า S > 0 ความผิดปกติจะเพิ่มขึ้นถ้า AS< 0, то беспорядок системы уменьшается. Для процессов в которых растет число частиц, ?S >0. สำหรับกระบวนการที่จำนวนอนุภาคลดลง ?S< 0. Например, энтропия меняется в ходе реакций:

CaO(โซล) + H 2 O(l) = Ca(OH) 2 (โซล), ?S< 0;

CaCO 3 (ทีวี) = CaO (ทีวี) + CO 2 (g), ?S > 0

กระบวนการเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติพร้อมกับการปล่อยพลังงาน เช่น เพื่ออะไร? เอ็น< 0 และด้วยเอนโทรปีที่เพิ่มขึ้น เช่น เพื่ออะไร?S > 0 เมื่อคำนึงถึงทั้งสองปัจจัยจะทำให้เกิดนิพจน์สำหรับ พลังงานกิ๊บส์: G = H – TSหรือ? G = ?H – T?S.ปฏิกิริยาที่พลังงานกิ๊บส์ลดลง เช่น ?G< 0, могут идти самопроизвольно. Реакции, в ходе которых энергия Гиббса увеличивается, т. е. ?G >0 อย่าไปโดยธรรมชาติ เงื่อนไข?G = 0 หมายความว่ามีการสร้างสมดุลระหว่างผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้น

ที่อุณหภูมิต่ำเมื่อมีค่า ตใกล้ถึงศูนย์ เนื่องจากเกิดปฏิกิริยาคายความร้อนเท่านั้น ทีเอส– น้อย และ?G = ? เอ็น< 0. ที่อุณหภูมิสูงค่าต่างๆ ทีเอสเยี่ยมมาก และละเลยขนาดเหรอ? ยังไม่มีข้อความเรามี?G = – ทีเอสกล่าวคือ กระบวนการที่มีเอนโทรปีเพิ่มขึ้นจะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยที่?S > 0, a?G< 0. При этом чем больше по абсолютной величине значение?G, тем более полно проходит данный процесс.

ค่าของ AG สำหรับปฏิกิริยาเฉพาะสามารถกำหนดได้จากสูตร:

G = ?С arr (ผลิตภัณฑ์) – ?G o b p (รีเอเจนต์)

ในกรณีนี้ค่าของ ?G o br รวมถึง? ยังไม่มีและสำหรับสารจำนวนมากมีระบุไว้ในตารางพิเศษ

4.2. จลนพลศาสตร์เคมี

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี(โวลต์) ถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของโมลาร์ของสารตั้งต้นต่อหน่วยเวลา:

ที่ไหน โวลต์– อัตราการเกิดปฏิกิริยา, s – ความเข้มข้นโมลาร์ของรีเอเจนต์ ที- เวลา.

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นอยู่กับลักษณะของสารตั้งต้นและสภาวะของปฏิกิริยา (อุณหภูมิ ความเข้มข้น การมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ)

ผลของความเข้มข้น ในในกรณีของปฏิกิริยาธรรมดา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเป็นสัดส่วนกับผลคูณของความเข้มข้นของสารตั้งต้นซึ่งมีกำลังเท่ากับสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์

สำหรับปฏิกิริยา

โดยที่ 1 และ 2 เป็นทิศทางของปฏิกิริยาไปข้างหน้าและย้อนกลับตามลำดับ:

โวลต์ 1 = k 1 ? [เช้า ? [B]n และ

โวลต์ 2 = k2 ? [ค]ป ? [D]คิว

ที่ไหน โวลต์– ความเร็วปฏิกิริยา เค– อัตราคงที่ [A] – ความเข้มข้นโมลของสาร A

โมเลกุลของปฏิกิริยา– จำนวนโมเลกุลที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเบื้องต้น สำหรับปฏิกิริยาง่ายๆ เช่น: มิลลิแอมป์ + เอ็นบี> рС + qD,ความเป็นโมเลกุลเท่ากับผลรวมของสัมประสิทธิ์ (ม + น)ปฏิกิริยาอาจเป็นโมเลกุลเดี่ยว โมเลกุลคู่ และโมเลกุลสามโมเลกุลน้อยมาก ไม่เกิดปฏิกิริยาที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่า

ลำดับปฏิกิริยาเท่ากับผลรวมของเลขชี้กำลังของระดับความเข้มข้นในการแสดงออกเชิงทดลองของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ดังนั้นสำหรับปฏิกิริยาที่ซับซ้อน

mA + nB > рС + qDการแสดงออกทางการทดลองสำหรับอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะมีรูปแบบ

โวลต์ 1 =คะ 1 ? [ก] ? - [ใน] ? และลำดับปฏิกิริยาคือ (? + ?) ในเวลาเดียวกัน? และ? พบได้จากการทดลองและอาจไม่ตรงกันด้วย มและ nดังนั้น เนื่องจากสมการของปฏิกิริยาที่ซับซ้อนเป็นผลมาจากปฏิกิริยาง่ายๆ หลายอย่าง

ผลกระทบของอุณหภูมิอัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับจำนวนการชนที่มีประสิทธิผลระหว่างโมเลกุล การเพิ่มอุณหภูมิจะเพิ่มจำนวนโมเลกุลที่ทำงานอยู่ ทำให้พวกมันมีพลังงานที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาที่จะเกิดขึ้น พลังงานกระตุ้นอีออกฤทธิ์และเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

กฎของแวนต์ ฮอฟฟ์เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10° อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น 2–4 เท่า ในทางคณิตศาสตร์สิ่งนี้เขียนเป็น:

โวลต์ 2 = โวลต์ 1 ? -(เสื้อ 2 – เสื้อ 1)/10

โดยที่ v 1 และ v 2 คืออัตราการเกิดปฏิกิริยาที่อุณหภูมิเริ่มต้น (t 1) และอุณหภูมิสุดท้าย (t 2) ? – ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของอัตราการเกิดปฏิกิริยา ซึ่งแสดงจำนวนครั้งที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10°

แม่นยำยิ่งขึ้นคือการแสดงการขึ้นอยู่กับอัตราการเกิดปฏิกิริยากับอุณหภูมิ สมการอาร์เรเนียส:

เค = ก? จ - อีเมล/(RT)

ที่ไหน เค– อัตราคงที่ ก– ค่าคงที่ ไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ e = 2.71828 อี– พลังงานกระตุ้น ร= 8.314 J/(K? mol) – ค่าคงที่ของแก๊ส; ต– อุณหภูมิ (เค) จะเห็นได้ว่าอัตราคงที่จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและพลังงานกระตุ้นที่ลดลง

4.3. สมดุลเคมี

ระบบจะอยู่ในสมดุลหากสถานะของมันไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ความเท่าเทียมกันของอัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าและย้อนกลับเป็นเงื่อนไขในการรักษาสมดุลของระบบ

ตัวอย่างของปฏิกิริยาที่ผันกลับได้คือปฏิกิริยา

ยังไม่มีข้อความ 2 + 3H 2 - 2NH 3

กฎแห่งการกระทำของมวล:อัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ของความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาต่อผลิตภัณฑ์ของความเข้มข้นของสารเริ่มต้น (ความเข้มข้นทั้งหมดระบุด้วยกำลังเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์) เป็นค่าคงที่ที่เรียกว่า ค่าคงที่สมดุล

ค่าคงที่สมดุลคือการวัดความก้าวหน้าของปฏิกิริยาไปข้างหน้า

เค = O – ไม่เกิดปฏิกิริยาโดยตรง

เค =- – ปฏิกิริยาโดยตรงสิ้นสุดลง

เค > 1 – ยอดคงเหลือเลื่อนไปทางขวา

ถึง< 1 – ยอดคงเหลือเลื่อนไปทางซ้าย

ค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยา ถึงเกี่ยวข้องกับขนาดของการเปลี่ยนแปลงพลังงานกิ๊บส์มาตรฐาน?G สำหรับปฏิกิริยาเดียวกัน:

ก= – RT ln เคหรือ?ก= -2.3RTแอลจี เคหรือ K= 10 -0.435?G/RT

ถ้า เค > 1 แล้วก็แอลจี เค> 0 และ?ก< 0, т. е. если равновесие сдвинуто вправо, то реакция – переход от исходного состояния к равновесному – идет самопроизвольно.

ถ้า ถึง< 1 แล้วก็แอลจี เค < 0 и?G >0 เช่น หากสมดุลเลื่อนไปทางซ้าย ปฏิกิริยาจะไม่ไปทางขวาตามธรรมชาติ

กฎแห่งการเปลี่ยนแปลงสมดุล:หากอิทธิพลภายนอกเกิดขึ้นกับระบบในสภาวะสมดุล กระบวนการจะเกิดขึ้นในระบบที่ต่อต้านอิทธิพลภายนอก

5. ปฏิกิริยารีดอกซ์

ปฏิกิริยารีดอกซ์– ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ

ออกซิเดชัน– ขั้นตอนการบริจาคอิเล็กตรอน

การกู้คืน– กระบวนการเติมอิเล็กตรอน

สารออกซิแดนท์– อะตอม โมเลกุล หรือไอออนที่รับอิเล็กตรอน

สารรีดิวซ์– อะตอม โมเลกุล หรือไอออนที่ให้อิเล็กตรอน

สารออกซิไดซ์ที่รับอิเล็กตรอนจะอยู่ในรูปแบบรีดิวซ์:

ฉ 2 [ประมาณ. ] + 2e > 2F? [กู้คืน]

รีดักแทนต์ที่ให้อิเล็กตรอนไปอยู่ในรูปแบบออกซิไดซ์:

นา 0 [ฟื้นตัว ] – 1e > Na + [ประมาณ]

ความสมดุลระหว่างรูปแบบออกซิไดซ์และรูปแบบรีดิวซ์นั้นมีลักษณะเฉพาะ สมการเนิร์นสต์สำหรับศักยภาพรีดอกซ์:

ที่ไหน อี 0– ค่ามาตรฐานของศักยภาพรีดอกซ์ n– จำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอน [กู้คืนแล้ว ] และ [ประมาณ. ] คือความเข้มข้นโมลของสารประกอบในรูปแบบรีดิวซ์และออกซิไดซ์ตามลำดับ

ค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน อี 0แสดงไว้ในตารางและแสดงลักษณะคุณสมบัติออกซิเดชั่นและการรีดักชันของสารประกอบ ยิ่งค่าเป็นบวกมากเท่าไร อี 0,ยิ่งคุณสมบัติออกซิไดซ์แรงขึ้นและค่าลบก็จะยิ่งมากขึ้น อี 0,ยิ่งคุณสมบัติการบูรณะมีความแข็งแกร่งมากขึ้นเท่านั้น

ตัวอย่างเช่นสำหรับ F 2 + 2e - 2F? อี 0 = 2.87 โวลต์และสำหรับ Na + + 1e - Na 0 อี 0 =-2.71 โวลต์ (กระบวนการจะถูกบันทึกสำหรับปฏิกิริยารีดักชันเสมอ)

ปฏิกิริยารีดอกซ์คือการรวมกันของสองปฏิกิริยาครึ่งปฏิกิริยา ออกซิเดชันและการรีดักชัน และมีลักษณะเฉพาะด้วยแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) ? อ 0:?อี 0= ?อี 0 โอเค – ?E 0 คืนค่า, ที่ไหน อี 0 โอเคและ? E 0 คืนค่าเป็นศักยภาพของสารออกซิไดซ์และรีดิวซ์มาตรฐานสำหรับปฏิกิริยาที่กำหนด

อีเอ็มเอฟ ปฏิกิริยา? อี 0มีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานอิสระกิ๊บส์?G และค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยา ถึง:

?ก = – เอ็นเอฟ?อี 0หรือ? อี = (RT/nF) ln เค.

อีเอ็มเอฟ ปฏิกิริยาที่ความเข้มข้นไม่เป็นไปตามมาตรฐาน? อีเท่ากับ: ? อี =?E 0 – (RT/nF) ?ไอจี เคหรือ? อี =?อี 0 –(0,059/n)แอลจี เค.

ในกรณีสมดุล?G = 0 และ?E = 0 มาจากไหน? อี =(0.059/n)แอลจี เคและ เค = 10n?E/0.059 .

เพื่อให้ปฏิกิริยาดำเนินไปเองจะต้องเป็นไปตามความสัมพันธ์ต่อไปนี้: ?G< 0 или เค >> 1. ตรงกับเงื่อนไขข้อใด? อี 0> 0 ดังนั้น เพื่อพิจารณาความเป็นไปได้ของปฏิกิริยารีดอกซ์ที่กำหนด จำเป็นต้องคำนวณค่าหรือไม่ อี 0ถ้า? อี 0 > 0 ปฏิกิริยากำลังดำเนินอยู่ ถ้า? อี 0< 0 ไม่มีการตอบสนอง

แหล่งที่มาของสารเคมีในปัจจุบัน

เซลล์กัลวานิก– อุปกรณ์ที่แปลงพลังงานของปฏิกิริยาเคมีให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

เซลล์ไฟฟ้าของแดเนียลประกอบด้วยอิเล็กโทรดสังกะสีและทองแดงที่แช่อยู่ในสารละลาย ZnSO 4 และ CuSO 4 ตามลำดับ สารละลายอิเล็กโทรไลต์สื่อสารผ่านพาร์ติชันที่มีรูพรุน ในกรณีนี้ เกิดออกซิเดชันบนอิเล็กโทรดสังกะสี: Zn > Zn 2+ + 2e และการรีดักชันเกิดขึ้นบนอิเล็กโทรดทองแดง: Cu 2+ + 2e > Cu โดยทั่วไปปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น: Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu

ขั้วบวก– อิเล็กโทรดที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น แคโทด– อิเล็กโทรดที่เกิดการลด ในเซลล์กัลวานิก แอโนดมีประจุลบ และแคโทดมีประจุบวก ในแผนภาพองค์ประกอบ โลหะและปูนจะถูกคั่นด้วยเส้นแนวตั้ง และปูนสองอันจะถูกคั่นด้วยเส้นแนวตั้งคู่

ดังนั้นสำหรับปฏิกิริยา Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu แผนภาพวงจรของเซลล์กัลวานิกจะถูกเขียน: (-)Zn | สังกะสีโซ 4 || คิวเอสโอ 4 | ลูกบาศ์ก(+)

แรงเคลื่อนไฟฟ้า (emf) ของปฏิกิริยาคือ? E 0 = E 0 ตกลง – E 0 คืนค่า= อี 0(ลูกบาศ์ก 2+ /ลูกบาศ์ก) – อี 0(Zn 2+ /Zn) = 0.34 – (-0.76) = 1.10 V เนื่องจากการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าที่สร้างโดยองค์ประกอบจะน้อยกว่า? อี 0หากความเข้มข้นของสารละลายแตกต่างจากความเข้มข้นมาตรฐาน เท่ากับ 1 โมล/ลิตร อี 0 โอเคและ E 0 คืนค่าคำนวณโดยใช้สมการ Nernst จากนั้นจึงคำนวณแรงเคลื่อนไฟฟ้า เซลล์กัลวานิกที่สอดคล้องกัน

องค์ประกอบแห้งประกอบด้วยตัวสังกะสี NH 4 Cl ผสมกับแป้งหรือแป้ง ส่วนผสมของ MnO 2 กับกราไฟท์และอิเล็กโทรดกราไฟท์ ในระหว่างการดำเนินการจะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้: Zn + 2NH 4 Cl + 2MnO 2 = Cl + 2MnOOH

แผนภาพองค์ประกอบ: (-)Zn | NH4Cl | MnO 2 , C(+). อีเอ็มเอฟ องค์ประกอบ - 1.5 V.

แบตเตอรี่.แบตเตอรี่ตะกั่วประกอบด้วยแผ่นตะกั่วสองแผ่นที่แช่อยู่ในสารละลายกรดซัลฟิวริก 30% และเคลือบด้วยชั้น PbSO 4 ที่ไม่ละลายน้ำ เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ กระบวนการต่อไปนี้จะเกิดขึ้นบนอิเล็กโทรด:

PbSO 4 (ทีวี) + 2e > Pb (ทีวี) + SO 4 2-

PbSO 4 (ทีวี) + 2H 2 O > PbO 2 (ทีวี) + 4H + + SO 4 2- + 2e

เมื่อแบตเตอรี่หมด กระบวนการต่อไปนี้จะเกิดขึ้นบนอิเล็กโทรด:

Pb(ทีวี) + SO 4 2- > PbSO 4 (ทีวี) + 2e

PbO 2 (ทีวี) + 4H + + SO 4 2- + 2e > PbSO 4 (ทีวี) + 2H 2 O

ปฏิกิริยาทั้งหมดสามารถเขียนได้เป็น:

ในการทำงาน แบตเตอรี่ต้องมีการชาร์จและการตรวจสอบความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกเป็นประจำ ซึ่งอาจลดลงเล็กน้อยระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่

6. โซลูชั่น

6.1. ความเข้มข้นของสารละลาย

เศษส่วนมวลของสารในสารละลาย ว เท่ากับอัตราส่วนของมวลของตัวถูกละลายต่อมวลของสารละลาย: w = m น้ำ / m สารละลายหรือ w = m ใน-va /(V ? ?), เพราะ m สารละลาย = V p-pa ? ?ร-รา

ความเข้มข้นของฟันกราม กับ เท่ากับอัตราส่วนของจำนวนโมลของตัวถูกละลายต่อปริมาตรของสารละลาย: ค = น(โมล)/ วี(ฎ) หรือ ค = ม/(M? V(ล )).

ความเข้มข้นของฟันกรามที่เทียบเท่า (ความเข้มข้นปกติหรือเทียบเท่า) ด้วย eเท่ากับอัตราส่วนของจำนวนเทียบเท่าของสารที่ละลายต่อปริมาตรของสารละลาย: ด้วย e = n(สมมูลโมล)/ วี(ฎ) หรือ ด้วย e = m/(M e? V(l))

6.2. การแยกตัวด้วยไฟฟ้า

การแยกตัวด้วยไฟฟ้า– การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์เป็นแคตไอออนและแอนไอออนภายใต้อิทธิพลของโมเลกุลตัวทำละลายที่มีขั้ว

ระดับความแตกแยก?– อัตราส่วนความเข้มข้นของโมเลกุลที่แยกตัวออก (มี diss) ต่อความเข้มข้นรวมของโมเลกุลที่ละลาย (มีปริมาตร): ? = ด้วย diss / ด้วย ob

อิเล็กโทรไลต์สามารถแบ่งออกเป็น แข็งแกร่ง(? ~ 1) และ อ่อนแอ.

อิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่ง(สำหรับพวกเขา? ~ 1) – เกลือและเบสที่ละลายในน้ำได้เช่นเดียวกับกรดบางชนิด: HNO 3, HCl, H 2 SO 4, HI, HBr, HClO 4 และอื่น ๆ

อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ(สำหรับพวกเขา?<< 1) – Н 2 O, NH 4 OH, малорастворимые основания и соли и многие кислоты: HF, H 2 SO 3 , H 2 CO 3 , H 2 S, CH 3 COOH и другие.

สมการปฏิกิริยาไอออนิก ในในสมการปฏิกิริยาไอออนิก อิเล็กโทรไลต์เข้มข้นจะถูกเขียนในรูปของไอออน และอิเล็กโทรไลต์อ่อน สารและก๊าซที่ละลายน้ำได้ไม่ดีจะถูกเขียนในรูปของโมเลกุล ตัวอย่างเช่น:

CaCO 3 v + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ^

CaCO 3 โวลต์ + 2H + + 2Cl? = Ca 2+ + 2Cl? + เอช 2 โอ + โค 2 ^

CaCO 3 v + 2H + = Ca 2+ + H 2 O + CO 2 ^

ปฏิกิริยาระหว่างไอออนไปสู่การก่อตัวของสารที่ผลิตไอออนน้อยลง เช่น ไปสู่อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนลงหรือสารที่ละลายน้ำได้น้อยกว่า

6.3. การแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์อ่อน

ขอให้เราใช้กฎการออกฤทธิ์กับสมดุลระหว่างไอออนและโมเลกุลในสารละลายของอิเล็กโทรไลต์อ่อน เช่น กรดอะซิติก:

CH 3 COOH - CH 3 COO? +เอช+

ค่าคงที่สมดุลสำหรับปฏิกิริยาการแยกตัวเรียกว่า ค่าคงที่การแยกตัวค่าคงที่การแยกตัวแสดงถึงลักษณะของการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ: ยิ่งค่าคงที่ต่ำลง อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอจะแยกตัวออกจากกันก็จะยิ่งอ่อนแอลง

กรดโพลีเบสิกแยกตัวตามขั้นตอน:

ช 3 ปอ 4 - เอช + + เอช 2 ปอ 4 ?

ค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยาการแยกตัวทั้งหมดเท่ากับผลคูณของค่าคงที่ของแต่ละขั้นตอนของการแยกตัวออก:

ยังไม่มีข้อความ 3 PO 4 - ZN + + PO 4 3-

กฎการเจือจางของ Ostwald:ระดับการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ (a) จะเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นลดลงนั่นคือด้วยการเจือจาง:

ผลของไอออนทั่วไปต่อการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ:การเติมไอออนทั่วไปจะช่วยลดการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์อ่อน ดังนั้นเมื่อเติม CH 3 COOH ลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์อ่อน

CH 3 COOH - CH 3 COO? +เอช+ ?<< 1

อิเล็กโทรไลต์เข้มข้นที่มีไอออนทั่วไปใน CH 3 COOH เช่น อะซิเตตไอออน เช่น CH 3 COONa

CH 3 COOna - CH 3 COO? + นา + ? = 1

ความเข้มข้นของอะซิเตตไอออนเพิ่มขึ้น และสมดุลการแยกตัวของ CH 3 COOH จะเลื่อนไปทางซ้าย กล่าวคือ การแยกตัวของกรดจะลดลง

6.4. การแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์เข้มข้น

กิจกรรมของไอออน ก – ความเข้มข้นของไอออน ซึ่งแสดงออกมาในคุณสมบัติของมัน

ปัจจัยกิจกรรมฉ– อัตราส่วนกิจกรรมไอออน กให้มีความเข้มข้นด้วย: ฉ= เครื่องปรับอากาศหรือ ก = เอฟซี

ถ้า f = 1 ไอออนจะเป็นอิสระและไม่มีปฏิกิริยาต่อกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นในสารละลายที่เจือจางมาก ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์อ่อน ฯลฯ

ถ้าฉ< 1, то ионы взаимодействуют между собой. Чем меньше f, тем больше взаимодействие между ионами.

ค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมขึ้นอยู่กับความแรงของไอออนิกของสารละลาย I: ยิ่งความแรงของไอออนิกสูง ค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมก็จะยิ่งต่ำลง

ความแรงของสารละลายไอออนิก ฉัน ขึ้นอยู่กับค่าใช้จ่าย z และความเข้มข้นจากไอออน:

ฉัน = 0.52?ส ซี 2 .

ค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมขึ้นอยู่กับประจุของไอออน ยิ่งประจุไอออนมาก ค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมก็จะยิ่งต่ำลง ในทางคณิตศาสตร์การพึ่งพาสัมประสิทธิ์กิจกรรม ฉเรื่องความแรงของไอออนิก ฉันและประจุไอออน zเขียนโดยใช้สูตร Debye-Hückel:

ค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมไอออนสามารถกำหนดได้โดยใช้ตารางต่อไปนี้:

6.5 ผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำ ค่าพีเอช

น้ำซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์อ่อน ๆ จะแยกตัวออกเป็นไอออน H+ และ OH ไอออนเหล่านี้มีไฮเดรต กล่าวคือ เชื่อมต่อกับโมเลกุลของน้ำหลายโมเลกุล แต่เพื่อความเรียบง่าย ไอออนเหล่านี้จึงถูกเขียนในรูปแบบที่ไม่ไฮเดรต

H 2 O - H + + โอ้?.

ตามกฎแห่งการกระทำของมวล เพื่อความสมดุลนี้:

ความเข้มข้นของโมเลกุลของน้ำ [H 2 O] เช่น จำนวนโมลในน้ำ 1 ลิตร ถือว่าคงที่และเท่ากับ [H 2 O] = 1,000 กรัม/ลิตร: 18 กรัม/โมล = 55.6 โมล/ลิตร จากที่นี่:

ถึง[เอช 2 โอ] = ถึง(เอช 2 โอ ) = [H + ] = 10 -14 (22°C)

ผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำ– ผลคูณของความเข้มข้น [H + ] และ – เป็นค่าคงที่ที่อุณหภูมิคงที่และเท่ากับ 10 -14 ที่ 22°C

ผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

ค่าพีเอช– ลอการิทึมลบของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน: pH = – log ในทำนองเดียวกัน: pOH = – log

การหาลอการิทึมของผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำจะได้: pH + pHOH = 14

ค่า pH แสดงถึงปฏิกิริยาของตัวกลาง

หาก pH = 7 ดังนั้น [H + ] = จะเป็นสื่อที่เป็นกลาง

ถ้ามีค่าพีเอช< 7, то [Н + ] >– สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด

ถ้า pH > 7 ดังนั้น [H + ]< – щелочная среда.

6.6. สารละลายบัฟเฟอร์

สารละลายบัฟเฟอร์คือสารละลายที่มีไฮโดรเจนไอออนมีความเข้มข้นในระดับหนึ่ง ค่า pH ของสารละลายเหล่านี้จะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเจือจาง และเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเมื่อเติมกรดและด่างในปริมาณเล็กน้อย

I. สารละลายของกรดอ่อน HA, ความเข้มข้น – จากกรด, และเกลือของกรดที่มี BA ที่เป็นเบสแก่, ความเข้มข้น – จากเกลือ ตัวอย่างเช่น บัฟเฟอร์อะซิเตตคือสารละลายของกรดอะซิติกและโซเดียมอะซิเตต: CH 3 COOH + CHgCOONa

pH = pK เป็นกรด + log (เกลือ/s เปรี้ยว)

ครั้งที่สอง สารละลายของ BOH ฐานอ่อน, ความเข้มข้น - จากพื้นฐาน, และเกลือของมันด้วยกรด BA เข้มข้น, ความเข้มข้น - จากเกลือ ตัวอย่างเช่น บัฟเฟอร์แอมโมเนียคือสารละลายของแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์และแอมโมเนียมคลอไรด์ NH 4 OH + NH 4 Cl

pH = 14 – рК พื้นฐาน – บันทึก(มีเกลือ/มีพื้นฐาน)

6.7. ไฮโดรไลซิสของเกลือ

ไฮโดรไลซิสของเกลือ– ปฏิกิริยาของเกลือไอออนกับน้ำทำให้เกิดอิเล็กโทรไลต์อ่อน

ตัวอย่างสมการปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

I. เกลือเกิดจากเบสแก่และกรดอ่อน:

นา 2 CO 3 + H 2 O - NaHCO 3 + NaOH

2Na + + CO 3 2- + H 2 O - 2Na + + HCO 3 ? +โอ้?

CO 3 2- + H 2 O - HCO 3 ? + OH?, pH > 7, สภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

ในระยะที่สอง การไฮโดรไลซิสจะไม่เกิดขึ้นจริง

ครั้งที่สอง เกลือเกิดจากเบสอ่อนและกรดแก่:

AlCl 3 + H 2 O - (AlOH)Cl 2 + HCl

อัล 3+ + 3Cl? + H 2 O - AlOH 2+ + 2Cl? + H + + Cl?

อัล 3+ + H 2 O - AlOH 2+ + H +, pH< 7.

ในระยะที่สอง การไฮโดรไลซิสจะเกิดขึ้นน้อยลง และในขั้นตอนที่สามจะไม่มีการไฮโดรไลซิสเลย

ที่สาม เกลือเกิดจากเบสแก่และกรดแก่:

เค + + ไม่ใช่ 3 ? + เอช 2 โอ ? ไม่มีการไฮโดรไลซิส pH? 7.

IV. เกลือเกิดจากเบสอ่อนและกรดอ่อน:

CH 3 COONH 4 + H 2 O - CH 3 COOH + NH 4 OH

CH 3 ซีโอโอ? + NH 4 + + H 2 O - CH 3 COOH + NH 4 OH, pH = 7

ในบางกรณี เมื่อเกลือเกิดจากเบสและกรดที่อ่อนแอมาก จะเกิดการไฮโดรไลซิสโดยสมบูรณ์ ในตารางความสามารถในการละลายของเกลือดังกล่าว สัญลักษณ์คือ "สลายตัวด้วยน้ำ":

อัล 2 ส 3 + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 โวลต์ + 3H 2 S^

ควรคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการไฮโดรไลซิสโดยสมบูรณ์ในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน:

อัล 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 v + 3Na 2 SO 4 + 3CO 2 ^

ระดับของการไฮโดรไลซิสชม. – อัตราส่วนของความเข้มข้นของโมเลกุลไฮโดรไลซ์ต่อความเข้มข้นรวมของโมเลกุลที่ละลาย

สำหรับเกลือที่เกิดจากเบสแก่และกรดอ่อน:

= ชрOH = – บันทึก, рН = 14 – рOH

จากการแสดงออกเป็นไปตามระดับของการไฮโดรไลซิส ชม.(เช่น ไฮโดรไลซิส) เพิ่มขึ้น:

ก) เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เมื่อ K(H 2 O) เพิ่มขึ้น

b) เมื่อการแยกตัวของกรดที่ก่อตัวเป็นเกลือลดลง: ยิ่งกรดอ่อนลงเท่าใดการไฮโดรไลซิสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

c) ด้วยการเจือจาง: ยิ่ง c น้อยลงเท่าใดการไฮโดรไลซิสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

สำหรับเกลือที่เกิดจากเบสอ่อนและกรดแก่

[เอช + ] = ช pH = – บันทึก

สำหรับเกลือที่เกิดจากเบสอ่อนและกรดอ่อน

6.8. ทฤษฎีโปรโตไลติกของกรดและเบส

โปรโตไลซิส– กระบวนการถ่ายโอนโปรตอน

โปรโตลิธ– กรดและเบสที่ให้และรับโปรตอน

กรด– โมเลกุลหรือไอออนที่สามารถให้โปรตอนได้ กรดแต่ละชนิดมีเบสคอนจูเกตที่สอดคล้องกัน ความแรงของกรดมีลักษณะเฉพาะคือค่าคงที่ของกรด เคเค

เอช 2 CO 3 + เอช 2 โอ - เอช 3 โอ + + HCO 3 ?

เค เค = 4 ? 10 -7

3+ + H 2 O - 2+ + H 3 O +

เค เค = 9 ? 10 -6

ฐาน– โมเลกุลหรือไอออนที่สามารถรับโปรตอนได้ แต่ละเบสมีกรดคอนจูเกตที่สอดคล้องกัน ความแข็งแรงของฐานมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าคงที่ฐาน เค 0.

NH3? H 2 O (H 2 O) - NH 4 + + OH?

เค 0 = 1,8 ?10 -5

แอมโฟไลต์- โปรโตลิธสามารถปล่อยและรับโปรตอนได้

HCO3? + ชม 2 โอ - ชม 3 โอ + + CO 3 2-

HCO3? – กรด.

HCO3? + เอช 2 โอ - เอช 2 CO 3 + OH?

HCO3? - พื้นฐาน.

สำหรับน้ำ: H 2 O+ H 2 O - H 3 O + + OH?

K(H 2 O) = [H 3 O + ] = 10 -14 และ pH = – log

ค่าคงที่ เคเคและ เค 0สำหรับกรดและเบสคอนจูเกตจะเชื่อมโยงกัน

HA + H 2 O - H 3 O + + A?,

เอ? + H 2 O - HA + โอ้?,

7. ค่าคงที่การละลาย ความสามารถในการละลาย

ในระบบที่ประกอบด้วยสารละลายและตะกอน จะมีสองกระบวนการเกิดขึ้น - การละลายของตะกอนและการตกตะกอน ความเท่าเทียมกันของอัตราของกระบวนการทั้งสองนี้เป็นเงื่อนไขของความสมดุล

สารละลายอิ่มตัว– สารละลายที่อยู่ในสมดุลกับตะกอน

กฎการออกฤทธิ์ของมวลที่ใช้กับสมดุลระหว่างตะกอนและสารละลายให้:

เนื่องจาก = const

ถึง = Ks (AgCl) = .

โดยทั่วไปเรามี:

ก มบี n(ทีวี) - มก +น+นบี -ม

เค (ก มบี น)= [อ +น ] ม[ใน -ม ] n .

ค่าคงที่การละลายเคเอส(หรือผลิตภัณฑ์ความสามารถในการละลาย PR) - ผลคูณของความเข้มข้นของไอออนในสารละลายอิ่มตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่ละลายได้เล็กน้อย - เป็นค่าคงที่และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้น

ความสามารถในการละลายของสารที่ละลายได้น้อย ส สามารถแสดงเป็นโมลต่อลิตร ขึ้นอยู่กับขนาด สสารสามารถแบ่งได้เป็นสารที่ละลายได้ไม่ดี - s< 10 -4 моль/л, среднерастворимые – 10 -4 моль/л? ส- 10 -2 โมล/ลิตร และละลายได้สูง ส>10 -2 โมล/ลิตร

ความสามารถในการละลายของสารประกอบสัมพันธ์กับผลิตภัณฑ์ที่ละลายได้

สภาวะการตกตะกอนและการละลายของตะกอน

ในกรณีของ AgCl: AgCl - Ag + + Cl?

เคเอส= :

ก) สภาพสมดุลระหว่างตะกอนและสารละลาย: = กศ.

b) เงื่อนไขการทับถม: > เค;ในระหว่างการตกตะกอน ความเข้มข้นของไอออนจะลดลงจนกระทั่งเกิดความสมดุล

c) เงื่อนไขสำหรับการละลายของตะกอนหรือการมีอยู่ของสารละลายอิ่มตัว:< เค;เมื่อตะกอนละลาย ความเข้มข้นของไอออนจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งเกิดความสมดุล

8. สารประสานงาน

สารประกอบประสานงาน (เชิงซ้อน) คือสารประกอบที่มีพันธะระหว่างผู้บริจาคและผู้รับ

สำหรับเค 3:

ไอออนของทรงกลมด้านนอก – 3K +,

ไอออนทรงกลมชั้นใน – 3-,

สารเชิงซ้อน – ​​Fe 3+,

ลิแกนด์ – 6CN?, ฟันของมัน – 1,

หมายเลขประสานงาน – 6

ตัวอย่างของสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน: Ag +, Cu 2+, Hg 2+, Zn 2+, Ni 2+, Fe 3+, Pt 4+ เป็นต้น

ตัวอย่างของลิแกนด์: โมเลกุลเชิงขั้ว H 2 O, NH 3, CO และแอนไอออน CN?, Cl?, OH? ฯลฯ

หมายเลขประสานงาน: โดยปกติจะเป็น 4 หรือ 6, น้อยกว่า 2, 3 เป็นต้น

ศัพท์.ไอออนจะถูกตั้งชื่อเป็นอันดับแรก (ในกรณีนาม) ตามด้วยไอออนบวก (ในกรณีสัมพันธการก) ชื่อของลิแกนด์บางชนิด: NH 3 - ammin, H 2 O - aquo, CN? – ไซยาโน, ซีแอล? – คลอโรโอ้? – ไฮดรอกโซ ชื่อของหมายเลขประสานงาน: 2 – di, 3 – สาม, 4 – เตตรา, 5 – เพนต้า, 6 – เฮกซ่า สถานะออกซิเดชันของสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนถูกระบุ:

Cl—ไดแอมมีนซิลเวอร์(I) คลอไรด์;

SO 4 – คอปเปอร์เตตระมีน (II) ซัลเฟต;

K 3 – โพแทสเซียมเฮกซายาโนเฟอร์เรต(III)

เคมีการเชื่อมต่อ.

ทฤษฎีพันธะวาเลนซ์ถือว่าการผสมพันธุ์ของวงโคจรของอะตอมกลาง ตำแหน่งของวงโคจรลูกผสมที่เกิดขึ้นจะกำหนดรูปทรงของสารเชิงซ้อน

ไดอะแมกเนติกคอมเพล็กซ์ไอออนเฟ(CN) 6 4-

ไซยาไนด์ไอออน – ผู้บริจาค

ไอออนเหล็ก Fe 2+ – ตัวรับ – มีสูตร 3d 6 4s 0 4p 0- เมื่อคำนึงถึงธรรมชาติของไดแมกเนติกของคอมเพล็กซ์ (อิเล็กตรอนทั้งหมดถูกจับคู่) และหมายเลขโคออร์ดิเนชัน (จำเป็นต้องมีออร์บิทัลอิสระ 6 อัน) เรามี วัน 2 เอสพี 3-การผสมพันธุ์:

สารเชิงซ้อนนั้นเป็นไดแมกเนติก, หมุนต่ำ, ในวงโคจร, เสถียร (ไม่ใช้อิเล็กตรอนภายนอก), แปดด้าน ( วัน 2 เอสพี 3-ไฮบริด)

ไอออนเชิงซ้อนพาราแมกเนติก FeF 6 3-

ฟลูออไรด์ไอออนเป็นผู้บริจาค

ไอออนเหล็ก Fe 3+ – ตัวรับ – มีสูตร 3d 5 4s 0 4p 0 .เมื่อคำนึงถึงพาราแมกเนติซึมของคอมเพล็กซ์ (อิเล็กตรอนถูกควบคู่กัน) และหมายเลขโคออร์ดิเนชัน (จำเป็นต้องมีออร์บิทัลอิสระ 6 อัน) เรามี เอสพี 3 วัน 2-การผสมพันธุ์:

คอมเพล็กซ์เป็นแบบพาราแมกเนติก สปินสูง ออร์บิทัลด้านนอก ไม่เสถียร (ใช้ออร์บิทัล 4 มิติด้านนอก) ทรงแปดด้าน ( เอสพี 3 วัน 2-ไฮบริด)

การแยกตัวของสารประกอบประสานงาน

สารประกอบโคออร์ดิเนชันในสารละลายจะแยกตัวออกเป็นไอออนของทรงกลมด้านในและด้านนอกอย่างสมบูรณ์

หมายเลข 3 > Ag(NH 3) 2 + + NO 3 ?, ? = 1.

ไอออนของทรงกลมชั้นใน กล่าวคือ ไอออนเชิงซ้อน จะแยกตัวออกเป็นไอออนของโลหะและลิแกนด์ เช่น อิเล็กโทรไลต์อ่อน เป็นระยะๆ

ที่ไหน เค 1 , ถึง 2 , ถึง 1 _ 2 เรียกว่าค่าคงที่ความไม่แน่นอนและแสดงลักษณะการแยกตัวของสารเชิงซ้อน: ยิ่งค่าคงที่ความไม่เสถียรต่ำลง ความซับซ้อนก็แยกตัวออกน้อยลง เสถียรภาพก็จะยิ่งมากขึ้น

แนวคิดและสูตรพื้นฐานหลายประการ

สารทุกชนิดมีมวล ความหนาแน่น และปริมาตรต่างกัน ชิ้นส่วนโลหะจากองค์ประกอบหนึ่งสามารถมีน้ำหนักมากกว่าชิ้นส่วนที่มีขนาดเท่ากันของโลหะอีกชิ้นหลายเท่า

ตุ่น(จำนวนโมล)

การกำหนด: ตุ่น, ระหว่างประเทศ: โมล- หน่วยวัดปริมาณของสาร สอดคล้องกับปริมาณของสารที่ประกอบด้วย เอ็น.เอ.อนุภาค (โมเลกุล อะตอม ไอออน) ดังนั้นจึงมีการนำปริมาณสากลมาใช้ - จำนวนโมลวลีที่พบบ่อยในงานคือ “received... โมลของสาร"

เอ็น.เอ.= 6.02 1,023

เอ็น.เอ.- เบอร์อาโวกาโดร “ตัวเลขตามข้อตกลง” ด้วย ปลายดินสอมีอะตอมกี่อะตอม? ประมาณพัน. ไม่สะดวกในการใช้งานในปริมาณดังกล่าว ดังนั้น นักเคมีและนักฟิสิกส์ทั่วโลกจึงเห็นพ้องต้องกันว่า เรามากำหนดอนุภาคขนาด 6.02 × 1,023 อัน (อะตอม โมเลกุล ไอออน) เป็น 1 โมล สาร.

1 โมล = 6.02 1,023 อนุภาค

นี่เป็นสูตรพื้นฐานสูตรแรกในการแก้ปัญหา

มวลโมลของสาร

มวลกรามสสารคือมวลของหนึ่ง โมลของสาร.

ระบุว่าเป็น นาย. พบได้ตามตารางธาตุ - เป็นเพียงผลรวมของมวลอะตอมของสาร

ตัวอย่างเช่นเราได้รับกรดซัลฟิวริก - H2SO4 มาคำนวณมวลโมลาร์ของสารกัน: มวลอะตอม H = 1, S-32, O-16
นาย(H2SO4)=1 2+32+16 4=98 g\mol

สูตรที่จำเป็นประการที่สองในการแก้ปัญหาคือ

สูตรมวลสาร:

กล่าวคือ หากต้องการหามวลของสสาร คุณจำเป็นต้องรู้จำนวนโมล (n) แล้วเราจะหามวลโมลจากตารางธาตุ

กฎการอนุรักษ์มวล -มวลของสารที่เข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีจะเท่ากับมวลของสารที่เกิดขึ้นเสมอ

ถ้าเรารู้มวลของสารที่ทำปฏิกิริยา เราก็จะสามารถหามวลของผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานั้นได้ และในทางกลับกัน

สูตรที่สามในการแก้ปัญหาทางเคมีคือ

ปริมาณของสาร:

ขออภัย รูปภาพนี้ไม่เป็นไปตามหลักเกณฑ์ของเรา หากต้องการเผยแพร่ต่อ โปรดลบรูปภาพหรืออัปโหลดรูปภาพอื่น

เลข 22.4 มาจากไหน? จาก กฎของอาโวกาโดร:

ก๊าซต่างชนิดที่มีปริมาตรเท่ากันซึ่งถ่ายที่อุณหภูมิและความดันเท่ากันจะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน

ตามกฎของอาโวกาโดร ก๊าซในอุดมคติ 1 โมลภายใต้สภาวะปกติ (n.s.) จะมีปริมาตรเท่ากัน วม= 22.413 996(39) ลิตร

นั่นคือหากเราได้รับสภาวะปกติในปัญหาเมื่อทราบจำนวนโมล (n) เราก็จะสามารถหาปริมาตรของสารได้

ดังนั้น, สูตรพื้นฐานสำหรับการแก้ปัญหาในวิชาเคมี

เบอร์ของอาโวกาโดรเอ็น.เอ.

6.02 1,023 อนุภาค

ปริมาณของสาร n (โมล)

n=V\22.4 (ลิตร\โมล)

มวลของสารม. (ก.)

ปริมาตรของสาร V(ล)

V=n 22.4 (ลิตร\โมล)

ขออภัย รูปภาพนี้ไม่เป็นไปตามหลักเกณฑ์ของเรา หากต้องการเผยแพร่ต่อ โปรดลบรูปภาพหรืออัปโหลดรูปภาพอื่น

เหล่านี้คือสูตร บ่อยครั้งในการแก้ปัญหา ก่อนอื่นคุณต้องเขียนสมการปฏิกิริยาและ (จำเป็น!) จัดเรียงสัมประสิทธิ์ - อัตราส่วนของพวกมันจะกำหนดอัตราส่วนของโมลในกระบวนการ

คำสำคัญ: เคมีเกรด 8. สูตรและคำจำกัดความทั้งหมด สัญลักษณ์ของปริมาณทางกายภาพ หน่วยการวัด คำนำหน้าการกำหนดหน่วยการวัด ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วย สูตรเคมี คำจำกัดความพื้นฐาน สรุป ตาราง แผนภาพ

1. สัญลักษณ์ ชื่อ และหน่วยการวัด
ปริมาณทางกายภาพบางอย่างที่ใช้ในวิชาเคมี

ปริมาณทางกายภาพ	การกำหนด	หน่วยวัด
เวลา	ที	กับ
ความดัน	พี	ป่าปาปา
ปริมาณของสาร	ν	ตุ่น
มวลของสาร	ม	กก. ก
เศษส่วนมวล	ω	ไร้มิติ
มวลกราม	ม	กิโลกรัม/โมล, กรัม/โมล
ปริมาณฟันกราม	ว	ม.3 /โมล, ลิตร/โมล
ปริมาณของสาร	วี	ม. 3, ล
เศษส่วนของปริมาตร		ไร้มิติ
มวลอะตอมสัมพัทธ์	อาร์	ไร้มิติ
	นาย	ไร้มิติ
ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซ A ถึงก๊าซ B	ดีบี (ก)	ไร้มิติ
ความหนาแน่นของสสาร	ร	กก./ลบ.ม. 3, กรัม/ซม.3, กรัม/มล
ค่าคงตัวของอาโวกาโดร	เอ็น เอ	1/โมล
อุณหภูมิสัมบูรณ์	ต	เค (เคลวิน)
อุณหภูมิเป็นเซลเซียส	ที	°C (องศาเซลเซียส)
ผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเคมี	ถาม	กิโลจูล/โมล

2. ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยปริมาณทางกายภาพ

3. สูตรเคมีในชั้นประถมศึกษาปีที่ 8

4. คำจำกัดความพื้นฐานในชั้นประถมศึกษาปีที่ 8

• อะตอม- อนุภาคของสารที่แบ่งแยกไม่ได้ทางเคมีที่เล็กที่สุด
• องค์ประกอบทางเคมี- อะตอมบางประเภท
• โมเลกุล- อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่ยังคงองค์ประกอบและคุณสมบัติทางเคมีไว้และประกอบด้วยอะตอม
• สารธรรมดา- สารที่มีโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกัน
• สารเชิงซ้อน- สารที่มีโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมประเภทต่างๆ
• องค์ประกอบเชิงคุณภาพของสาร แสดงว่าประกอบด้วยอะตอมของธาตุใดบ้าง
• องค์ประกอบเชิงปริมาณของสาร แสดงจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบในองค์ประกอบ
• สูตรเคมี- การบันทึกแบบดั้งเดิมขององค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของสารโดยใช้สัญลักษณ์และดัชนีทางเคมี
• หน่วยมวลอะตอม(amu) - หน่วยวัดมวลอะตอมเท่ากับมวล 1/12 ของอะตอมคาร์บอน 12 C
• ตุ่น- ปริมาณของสารที่มีอนุภาคจำนวนหนึ่งเท่ากับจำนวนอะตอมในคาร์บอน 12 C 0.012 กิโลกรัม
• ค่าคงตัวของอาโวกาโดร (นา = 6*10 23 โมล -1) - จำนวนอนุภาคที่มีอยู่ในหนึ่งโมล
• มวลโมลของสาร (ม ) คือมวลของสารที่รับเข้าไปมีปริมาณ 1 โมล
• มวลอะตอมสัมพัทธ์องค์ประกอบ ก ร - อัตราส่วนของมวลของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนด m 0 ถึง 1/12 ของมวลของอะตอมคาร์บอน 12 C
• น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์สาร ม ร - อัตราส่วนของมวลของโมเลกุลของสารที่กำหนดต่อ 1/12 ของมวลของอะตอมคาร์บอน 12 C มวลโมเลกุลสัมพัทธ์เท่ากับผลรวมของมวลอะตอมสัมพัทธ์ขององค์ประกอบทางเคมีที่ก่อตัวเป็นสารประกอบ พิจารณาจำนวนอะตอมของธาตุที่กำหนด
• เศษส่วนมวลองค์ประกอบทางเคมี ω(เอ็กซ์)แสดงให้เห็นว่าส่วนใดของมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสาร X คิดเป็นองค์ประกอบที่กำหนด

การสอนอะตอม-โมเลกุล
1. มีสารที่มีโครงสร้างโมเลกุลและไม่ใช่โมเลกุล
2. มีช่องว่างระหว่างโมเลกุลซึ่งขนาดขึ้นอยู่กับสถานะการรวมตัวของสารและอุณหภูมิ
3. โมเลกุลมีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง
4. โมเลกุลประกอบด้วยอะตอม
6. อะตอมมีมวลและขนาดที่แน่นอน
ในระหว่างปรากฏการณ์ทางกายภาพ โมเลกุลจะถูกเก็บรักษาไว้ ในระหว่างปรากฏการณ์ทางเคมี ตามกฎแล้วจะถูกทำลาย อะตอมจัดเรียงใหม่ในระหว่างปรากฏการณ์ทางเคมี ก่อตัวเป็นโมเลกุลของสารใหม่

กฎขององค์ประกอบคงที่ของสสาร
สารบริสุทธิ์ทางเคมีแต่ละชนิดที่มีโครงสร้างโมเลกุล โดยไม่คำนึงถึงวิธีการเตรียม มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณคงที่

วาเลนซ์
วาเลนซ์เป็นคุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในการยึดหรือแทนที่อะตอมขององค์ประกอบอื่นจำนวนหนึ่ง

ปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาเคมีเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการที่สารอื่นเกิดขึ้นจากสารชนิดเดียว สารตั้งต้นคือสารที่เข้าสู่ปฏิกิริยาเคมี ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาคือสารที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา
สัญญาณของปฏิกิริยาเคมี:
1. การปล่อยความร้อน (แสง)
2. เปลี่ยนสี
3. กลิ่นปรากฏขึ้น
4. การก่อตัวของตะกอน
5. การปล่อยก๊าซ