Курс общей химии. Мингулина, Масленникова, Коровин_1990 -446с (Учебник по химии)

Э.И.Мингулина, Г.Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов КУРС ОБЩКЙ ХИМИИ В учебнике изложены современные представления о строении атомов и химической связи. Рассмотрены энергетика и кинетика химических реакций, химия растворов, окислительно-восстановительные и электрохимические процессы, коррозия и защита металлов. Дана общая характеристика химических элементов и их соединений (простых, комплексных и органических).

В специальной части освещаются химия конструкционных и электротехнических материалов, электрохимические процессы в энергетике и электротехнике, химия воды и топлива, химия и охрана окружающей среды, а также радиохимия и ядерная химия. ПРЕДИСЛОВИЕ Учебник соответствует программе по химии для инженернотехнических вузов, утвержденной Минвузом СССР в 1985 г., и включает общетеоретическую и специальную части. В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов; приведен обзор свойств элементов и их соединений.

Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровнях и строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе элементы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа.

Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. Специальная часть включает в себя химию конструкционных и электротехнических материалов, химию воды и топлива и специальные разделы электрохимии, радиохимии и ядерной химии. Рассмотрены свойства металлов, особое внимание уделено Н-элементам. Освещены получение и свойства полимерных материалов.

Приведены химические свойства воды, описаны методы очистки природных и сточных вод. Рассмотрены строение и химические свойства топлива. Описаны химические источники тока и электрохнмическне энергоустановки, электрохимическне методы обработки и осаждения металлов. Особое внимание в учебнике уделяется роли химии в охране окружающей среды. В учебнике приведены контрольные вопросы, которые могут быть использованы как индивидуальные домашние задания, Учебник рекомендуется студентам очной н заочной форм обучения. Основной вид занятий студентов-заочников — самостоятельная работа и прежде всего работа с учебником.

Прежде чем приступить к изучению отдельных тем, необходимо просмотреть оглавление книги. Это даст представление о содержании книги и принятой систематизации материала. Изучение отдельных глав книги рекомендуется проводить в два этапа.

При первом чтении создается общее представление о содержании и выясняются ее трудные места. При повторном изучении темы легче понять сущность вопроса, теоретические положения, их применение, математические зависимости, уравнения химических реакций. Подавляющее большинство людей легче усваивают прочитанное, если параллельно с чтением книги ведут конспект. Работа над конспектом помогает пониманию прочитанного и является средством самоконтроля.

Лучшая форма конспектирования учебника — тезисная. Тезис, сформулированный самостоятельно при чтении учебника, передает не только содержание книги,. но и отношение к изучаемому матерралу. Наиболее важные положения и определения целесообразно выписывать дословно. Рекомендуется заносить в конспекты основные законы и понятия, формулы и уравнения реакций, математические расчеты, незнакомые термины и названия. Для проверки усвоения полезно восстановить по памяти основные положения прочитанного, а затем снова вернуться к тому, что оказалось непонятным. Не следует переходить к дальнейшему материалу, не усвоив предыдущий. Работа с учебником должна сопровом:.даться решением задач, которые помещены после каждой главы. Самостоятельное решение задач будет способствовать лучшему пониманию н закреплению материала курса. Введение, главы Ч11, т'П1, Х1, ХП1 — ХЧ1, заключение написаны Н. В.

Коровиным; главы 1, П и Х вЂ” Г. Н. Масленниковой и Н. В. Коровиным; главы 1Ч, т', !Х вЂ” Э. И. Мингулиной и Н. В. Коровиным; глава П1 — Э. Л. Филипповым и Н. В. Коровиным; главы т'1, ХП вЂ” Э. И: Мингулиной, Э. Л. Филипповым и Н. В. Коровиным. Общее редактирование проведено Н. В. Коровиным. Авторы выражают глубокую благодарность проф. С. И. Дракину за полезные советы и замечания по книге, а также преподавателям кафедры химии МЭИ доц. Т. В. Лапшиной и доц. Н.

И. Козловой, просмотревшим рукопись книги и высказавшим ценные замечания, а также сотрудникам кафедры, оказавшим помощь в подготовке и оформлении книги. Авторы ВВЕДЕНИЕ й !. првдмвт химии Понятие о материи и веществе. Весь окружающий нас многообразный мир, все существующее — это материя. Классическое определение материи дано В. И. Лениным: «Материя есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них»е.

Материя находится в непрерывном движении, она неразрывно связана с движением. «Движение есть способ существования материи. Нигде и никогда не бывало и не может быть материи без движения»**. Формы движения материи очень разнообразны, онн взят!мно связаны и могут переходить из одной в другую. Например, механическая форма движения может переходить в электрическую, электрическая — в тепловую и т.

п. Различные формы движения материи изучаются разными естественными науками; физикой, химией, биологией и др. При любых превращениях материи соблюдается закон сохранения; материя не возникает из ничего и не уничтожается. Мерой движения материи, количественной его характеристикой является энергия. Материя конкретно проявляется в двух формах — вещества и поля. Вещество представляет собой форму материи, состоящую из частиц, имеющих собственную массу !массу покоя), например молекул, атомов, электронов, атомных ядер.

Поле— это такая форма существования материи, которая прежде всего ,характеризуется энергией. Посредством поля осуществляется связь и взаимодействие между частицами вещества. В качестве примера можно привести электромагнитное и гравитационное поля. Определение химии, Химия изучает химическую форму движения материи, под которой понимают качественное изменение веществ, превращение одних веществ в другие. При химических процессах происходит обмен атомами между различными веществами, перераспределение электронов между атомами, разрушение одних соединений и возникновение других. В результате химических процессов возникают новые вещества с новыми химическими и физическими свойствами. * Ленин В.

И. Полн. собр. сои. Т. !8. С. !3!. '* Энгельс Ф. Анти-Дюрииг. М., !983. С. ЬЬ. Таким образом, химия — это наука о веществах и законах их превращений. Объектом изучения в химии являются химические элементы и их соединения. Химическим элементом называют вид атомов с одинаковым зарядом ядер. В свою очередь атом — это наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все его химические свойства. Таким образом, каждому химическому элементу соответствует определенный вид атомов.

Атомы данного элемента характеризуются одинаковыми свойствами. М о л е к у л о й называют наименьшую частицу индивидуального вещества, способную к самостоятельному существованию, обладающую его основными химическими свойствами и состоящую из одинаковых или различных атомов. Молекулы могут быть одно-, двух- и многоатомными. Они являются составными частицами вещества. Если молекулы состоят из одинаковых атомов, то вещество называют простым или элементарным, например Не, Аг, Нм Ом Оз, $о Яа, Ьв и Р4. Простое вещество является формой существования химического элемента в свободном состоянии.

Если молекула вещества состоит из разных атомов, то вещество называют сложным (или химическим соединением), например СО, Н»О, МН», СНзО, Н»РОь Любое вещество характеризуется определенным составом (природой и числом атомов в его молекуле), строением (пространственным расположением атомов в молекуле) и определенными физическими и химическими свойствами. Химические свойства вещества характеризуют его способность участвовать в химических реакциях, т.