Для допитливих. Нобелівський лауреат родом з України
- 15-11-2023, 05:49
- 142
... |
| Слава Україні | Героям слава | ЗСУ | ДСНС | 103 | 102 | Обленерго | Лікарі | Вчителі | Українці |
... |
Хімічна рівновага. Ви знаєте, що одним із чинників, від яких залежить швидкість хімічної реакції, є концентрація реагентів. Чим вона більша, тим більша швидкість реакції. • Чому зі зростанням концентрації реагентів збільшується швидкість реакції? Розглянемо перебіг реакції між двома розчиненими у воді речовинами А і В, продуктом якої є розчинна речовина С. Вважатимемо, що кожна речовина складається з молекул. Проведемо реакцію за умов, коли вона є оборотною: А + В ⇄ С. При зливанні розчинів А і В починається взаємодія між речовинами. Із часом концентрації реагентів зменшуватимуться, і пряма реакція уповільнюватиметься. Концентрація речовини С зростатиме, а отже, швидкість зворотної реакції збільшуватиметься. У певний момент швидкості прямої та зворотної реакцій зрівняються (мал. 14); скільки частинок речовини А або В прореагують, скажімо, за секунду, стільки ж частинок речовини С розкладуться. У подальшому швидкості обох реакцій і концентрації всіх речовин змінюватися не будуть.... |
Ви знаєте, що існують різні типи хімічних реакцій. Кожний спосіб їх класифікації ґрунтується на певній ознаці (наприклад, за кількістю реагентів і продуктів, наявністю чи відсутністю зміни ступенів окиснення елементів). Серед таких ознак — напрямок перебігу реакції. Необоротні реакції. Вам відомі випадки, коли хімічних перетворень зазнають лише реагенти, а продукти реакцій не взаємодіють між собою. Такі реакції називають необоротними. Приклади реакцій, необоротних за будь-яких зовнішніх умов: У рівнянні необоротної реакції між лівою і правою частинами записують знак рівності (=) або стрілку, спрямовану праворуч (→). Іноді кажуть, що така реакція проходить «зліва направо». Оборотні реакції. Трапляється, що водночас із реакцією між реагентами взаємодіють її продукти (з утворенням реагентів), а в пробірці чи колбі в будь-який момент міститься суміш речовин — реагентів і продуктів.... |
Кухонна сіль, цукор, борошно, крохмаль — важливі харчові продукти. Кожний із вас щодня або періодично стикається з ними і знає, що сіль і цукор складаються з кристаликів, а борошно і крохмаль — із дрібних часточок, не схожих на кристали. Це підтверджується й при розгляданні двох останніх речовин у мікроскоп. Для твердих речовин існують кристалічний і аморфний1 стани. 1 Термін походить від грецького слова amorphos — безформний. Кристалічні речовини. У 8 класі під час ознайомлення зі сполуками, які складаються з йонів, ви дізналися, що вони утворюють кристали (мал. 11). Кристал — це самоутворене тверде тіло, що має плоскі грані та прямі ребра.... |
Водневий зв’язок. Із цим типом хімічного зв’язку ви ознайомилися в 9 класі, вивчаючи будову молекули води та властивості цієї сполуки. У молекулі Н2О спільні електронні пари зміщені до більш електронегативного атома Оксигену. На цьому атомі виникає невеликий негативний заряд (він менший, ніж заряд електрона), а на двох атомах Гідрогену — позитивні заряди: Молекули води орієнтуються між собою так, щоб у контакті перебували їхні атоми з протилежними зарядами. Електростатичну взаємодію між молекулами за участю атомів Гідрогену називають водневим зв’язком. Водневий зв’язок утворюється між молекулами, в яких атоми Гідрогену сполучені з атомами найелектронегативніших елементів — Флуору, Оксигену, Нітрогену. Його позначають трьома крапками між символами відповідних елементів. Цей зв’язок слабкий; частина водневих зв’язків між молекулами речовин, що перебувають у рідкому стані, постійно руйнується, й водночас утворюються такі самі зв’язки між іншими молекулами (мал. 9).... |
Ковалентний зв’язок. Вам відомо, що ковалентний зв’язок виникає між двома атомами за рахунок утворення спільних електронних пар із неспарених електронів атомів. При зближенні атомів на певну відстань їхні орбіталі з неспареними електронами починають перекриватися, а ці електрони — постійно переходити від одного атома до іншого. Так формуються спільні електронні пари. Ковалентним зв’язком сполучені атоми не лише в речовинах, а й у складних йонах (наприклад, ОН-, SO2-4, РО3-4). Характеристики ковалентного зв’язку. Ковалентний зв’язок характеризують, указуючи передусім його кратність. Атоми в молекулах водню і галогенів сполучені простим ковалентним зв’язком, а в молекулах кисню й азоту — подвійним і потрійним зв’язком відповідно:... |
Йонний зв’язок. Йони з протилежними зарядами за дії електростатичних сил сполучаються разом; між ними виникає йонний зв’язок. Він реалізується в основних і амфотерних оксидах, основах, солях неорганічних і органічних кислот, деяких інших речовинах, утворених двома елементами — металічним і неметалічним. Приклади йонних сполук: MgO, Аl2О3, Са(ОН)2, ВаСl2, Li3N. Йонний зв’язок досить міцний. Роз’єднання протилежно заряджених йонів потребує витрачання значної енергії. Чим більші заряди йонів і чим менша відстань між ними (тобто чим менші радіуси катіона й аніона), тим міцніший йонний зв’язок у сполуці. Це випливає з відомого вам закону Кулона щодо взаємодії електричних зарядів. Про збільшення міцності йонного зв’язку зі зростанням зарядів йонів свідчать температури плавлення сполук:... |
Періодичність змін характеру хімічних елементів. Вам відомо, що кожний період у періодичній системі (крім першого) започатковують металічні елементи, а завершують неметалічні елементи. Атоми металічних елементів здатні втрачати один чи кілька електронів, а атоми неметалічних елементів — приєднувати електрони. У періодах заряди ядер атомів зростають, а радіуси зменшуються. Унаслідок цього атоми кожного наступного елемента в періоді міцніше утримують електрони і важче їх віддають. В атомів елементів другої частини періоду з’являється властивість приєднувати додаткові електрони. Тому металічний характер елементів у періоді слабшає, а неметалічний характер посилюється (у галогенів він виражений найбільш яскраво). Останні елементи кожного періоду називають інертними, оскільки їх прості речовини надзвичайно пасивні (гелій, неон і аргон не вступають у хімічні реакції). Періодичність змін властивостей простих речовин. Прості речовини металічних елементів є металами, а неметалічних елементів — неметалами. Метали мають загальні, характерні для них фізичні та хімічні властивості, а неметали — інші, також спільні властивості. Якщо «рухатись» по періодичній системі за зростанням зарядів ядер атомів, тобто за збільшенням порядкових номерів елементів, то зафіксуємо періодичну зміну типів і хімічної активності простих речовин (табл. 3).... |
Валентність елементів. Ви знаєте, що валентність елемента визначається кількістю спільних електронних пар (ковалентних зв’язків), які утворює його атом з іншими атомами за рахунок неспарених електронів. В атомі Гідрогену є лише один електрон (1s1), який бере участь в утворенні хімічного зв’язку. Тому цей елемент в усіх речовинах одновалентний: Електронна будова атомів деяких елементів може змінюватися. Однією з умов для цього є наявність в атомі на останньому1 енергетичному рівні вільних орбіталей. При отриманні атомом певної порції енергії пара зовнішніх електронів роз’єднується і один із них переміщується в нову орбіталь. Атом переходить з основного стану в так званий збуджений стан (його позначають зірочкою справа від символу елемента). При збудженні атома кількість неспарених електронів зростає, і в нього виникає можливість утворювати більшу кількість ковалентних зв’язків. Із таким явищем ви ознайомилися раніше на прикладі атома Карбону:... |
Електрони в атомі. Електрон — дуже дрібна частинка. Його розміри, траєкторію руху визначити неможливо. Вам відомо, що частину простору атома, в якій перебування електрона є найбільш імовірним, називають орбіталлю. Розрізняють сферичні, або s-орбіталі, гантелеподібні, або р-орбіталі, та складніші за формою d- і f-орбіталі (мал. 2). р-Орбіталі орієнтовані вздовж осей х, у і z; їх позначають з відповідними нижніми індексами: pх, ру, pz. Енергія електронів. Сучасна модель будови атома враховує енергію електронів, яку можна визначити досить точно. Електрони розміщуються в атомі так, щоб їхня енергія була мінімальною. Це — принцип найменшої енергії; він визначає електронну будову атома. Електрони в атомі розподіляють за енергетичними рівнями і підрівнями (схема 1). Кожний енергетичний рівень заповнюють електронами з однаковою чи дуже близькою енергією. Електрони першого рівня мають найменшу енергію, оскільки рухаються поблизу ядра атома. Другий рівень займають електрони з вищою енергією, третій — зі ще вищою і т. д. Електрони, які заповнюють останній енергетичний рівень, називають зовнішніми.... |