Условно книгу можно разделить на две части. В первой из них (гл. 1 —17, а также 24 и 29) изложены общие основы и законы химии и теоретические представления, на которых эта наука базируется. Подробно освещены вопросы строения вещества, свойства различных его агрегатных состояний и растворов, читатель знакомится с важнейшими типами химических реакций и классами веществ, излагаются основные представления химической термодинамики и кинетики, законы химического равновесия, начала электрохимии, ядерной химии, химии поверхностных явлений и коллоидных систем.
Вторая часть книги содержит разнообразный материал описательной химии. Основной упор здесь сделан на изложение неорганической химии, которое сопровождается последовательным выявлением периодических закономерностей в свойствах различных типов соединений. Более подробно, чем обычно, рассматривается химия простых анионов и катионов, а также оксианионов различных элементов и их кислородсодержащих кислот; на современном уровне изложены основы химии координационных соединений, в том числе вопросы их строения, устойчивости и стереоизоме-рии. Сравнительно более лаконично подана органическая химия, хотя по существу затронуты все важнейшие стороны этой обширной области химии, включая механизмы органических реакций, химию полимеров и био-химию. В конце книги помещена не совсем обычная для учебных пособий глава, посвященная актуальной теме — связи химии с загрязнением окружающей среды. Во второй части книги постоянно применяются структурные представления, законы химического равновесия и подходы, использующие теоретические воззрения на природу кислотно-основных и окислительно-восстановительных процессов. Благодаря этому описательная химия превращается из несколько монотонного перечисления свойств веществ и наблюдаемых закономерностей их поведения в увлекательное объяснение научных, практических, а нередко и известных из повседневного опыта фактов на базе химических представлений.
В книге с успехом использованы методические достижения последних лет, которые увенчали усилия, направленные на доходчивое и научно пра-
вильное изложение теории строения вещества и химической связи, термодинамических критериев осуществимости химических процессов, а также кинетических законов протекания реакций и установления равновесий. Вместе с тем, авторы не пытаются создать у читателей впечатления, что в этих и других разделах химии окончательно разрешены все спорные вопросы и выкристаллизовались единственно правильные теории. Наоборот, нередко они умышленно показывают, насколько сложен и порою противоречив характер науки. Так, при изложении теории химической связи сопоставляются традиционный метод валентных связей и современный метод молекулярных орбиталей, при рассмотрении кислотно-основных процессов приводятся различные теории кислот и оснований, а для обсуждения окислительно-восстановительных реакций наряду с широко знакомыми диграммами Латимера привлекаются сравнительно мало известные, но более удобные диаграммы Фроста.
Следует отметить и такую особенность книги: многие проблемы в ней затрагиваются неоднократно — в первой половине при изложении основ явлений, когда вводятся новые понятия, а затем во второй половине при более подробном обсуждении химических закономерностей. Так, например, обстоит дело с обсуждением свойств простых ионов (гл.8, 18 и 19), кристаллов (гл. 10 и 22), поверхностных явлений (гл. 11 и 29), резонанса (гл. 7 и 27) и в ряде других случаев. Указанный подход позволяет взглянуть на одну и ту же проблему под разными углами зрения, поочередно концентрируя внимание на тех ее сторонах, которые наиболее важны при рассмотрении той или иной темы. Вместе с тем, вся книга в целом написана логически последовательно и по очень четкому плану.
Книга У. Слейбо и Т. Персонса читается с большим интересом, она обильно иллюстрирована и содержит много полезных фактических сведений (часто совершенно новых для книг такого типа), а также занимательных историко-биографических данных. Для закрепления изученного материала включено большое число упражнений. Все сказанное позволяет надеяться, что книга послужит хорошим дополнительным пособием при изучении общей и, в частности, неорганической химии в вузах и техникумах, а также окажется полезным подспорьем для преподавателей средней школы.
Е. Розенберг
ПРЕДИСЛОВИЕ ПЕРЕВОДЧИКА 5
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ 7
1.1. Химия и естествознание 9
1.2. Химття-точная наука ,11
1.3. Химическая технология 12
1.4. Химия и проблемы современного общества 12
1.5. Успехи химии в современный период 13
1.6. Научные методы, применяемые в химии 14 Упражнения 16 Список литературы 17
2.1. Материя и вещество 18
2.2. Физические и химические превращения 20
2.3. Разделение смесей 21
2.4. Идентификация веществ 24
2.5. Метрическая система единиц (СИ) 25
2.6. Масса, объем и плотность 27
2.7. Вещество и энергия 29
2.8. Электромагнитный спектр 33
2.9. Электрическая природа вещества 37 Упражнения 38 Список литературы 38
3.1. Химическая революция 39
3.2. Атомистическая теория Дальтона 40
3.3. Химические элементы и атомные веса 41
3.4. Химические формулы 44
3.5. Формульный вес, молекулярный вес
и понятие моля 46
3.6. Расчет эмпирических формул 47
3.7. Химическое уравнение 48
3.8. Весовые соотношения при химических превращениях 50
3.9. Промышленная стехиометрия 52 Упражнения 53 Список литературы 55
4.1. Электрон 56
4.2. Протон и нейтрон 59
4.3. Масс-спектрометр 60
4.4. Радиоактивность и субатомные частицы 61
4.5. Резерфорд и его ядерная модель
строения атома 62
4.6. Порядковый номер атома 63
4.7. Зарождение волновой механики
и квантовой теории 65
Упражнения 66
5.1. Атомные спектры • 67
5.2. Бор и его модель атома 68
5.3. Квантовомехаиическая модель атома 73
5.4. Многоэлектронные атомы 79
5.5. Символическое изображение орбиталей 83
5.6. Магнитные свойства атомов 83 Упражнения 86 Список литературы 87
6.1. Открытие периодического закона 88
6.2. Современные формы периодической
СТЬ таблицы 90
6.3. Изображение валентных электронов точками 93
6.4. Размеры атомов . 93
6.5. Потенциалы ионизации и сродство
к электрону . 98
6.6. Электроотрицательность 102
6.7. Применения периодического закона и таблицы периодической системы элементов . 104
Упражнения 106
Список литературы 107
7.1. Природа химической связи 108
7.2. Ионная связь 110
7.3. Теория ковалентной связи 112
7.4. Электронные формулы ковалентных
молекул 118
7.5. Кратные связи 119
7.6. Донорио-акцепторные ковалентные связи 121
7.7. Многоатомные ионы 123
7.8. Резонанс 123
7.9. Полярность связи 125
Упражнения 126
Список литературы 127
8.1. Физические свойства ионных 128 и молекулярных атрегатов
8.2. Свойства ионов 130
8.3. Структура молекул 132
8.4. Связывающие орбитали 136
8.5. Полярность молекул 139
8.6. Ион-молекулярные и межмолекулярныс взаимодействия 140
Упражнения 146
Список литературы 146
У
9.1. Кинетическая теория строения газов 147
9.2. Связь между давлением и обьемом газа 150
9.3. Влияние температуры на свойства газов 153
9.4. Идеальный газ 155
9.5. Реальные газы 159
9.6. Парциальное давление газов 162
9.7. Закон соединения газов Гей-Люссака
и атомистическая теория 163
9.8. Решение задач применительно к газам 165 Упражнения 166 Список литературы 167
10.1. Свойства твердых веществ 168
10.2. Основные представления о строении твердых веществ 169
10.3. Кристаллические решетки 171
10.4. Реитгеиосгрупурный анализ 173
10.5. Типы кристаллических веществ 176
10.6. Аморфные вещества 180
10.7. Энергия кристаллической решетки .181
10.8. Дефекты в кристаллах 183 Упражнения 184 Список литературы 186
11.1. Жидкое состояние 187
11.2. Испарение жидкости 191
11.3. Фазовые превращения 193
11.4. Правило фаз 198
11.5. Равновесие между состояниями 198 Упражнения 199
12.1. Типы растворов - 201
12.2. Концентрация растворов 203
12.3. Механизмы процессов растворения
в жидких растворах 207
12.4. Равновесия между жидкостью
и растворенными в ней газами 210
12.5. Жидкие двухкомпопешные растворы 211
12.6. Растворы твердых веществ в жидкостях 213
12.7. Коллигативные свойства
растворов 215
12.8. Коллигативные свойства ионных растворов 218
12.9. Рапределепие растворенною вещества между двумя фазами 219
Упражнения /- 221
Список литературы 222
13.1. Особенности протекания химических реакций
13.2. Факторы, влияющие на скорость
реакций 225
13.3. Кинетика химических реакций 226
13.4. Порядок реакции 229
13.5. Эпер! ия активации и катализаторы 233
13.6. Механизм реакции 236
13.7. Обратимость и равновесие в химических реакциях 238
13.8. Fe'iepoiei-шые равновесия 241
13.9. Принцип Ле Шателье и химическое равновесие 242
Упражнения 243
Список лшерагуры . 244
14.1. Представления о кислотах и основаниях 246
14.2. Нейтрализация 250 1ПЫ 14.3. Ок иды и вещества с амфотсрными
свойствами 251
14.4. Соли 254
14.5. Твердые гидраты 256
14.6. Окислительно-восстановительные
реакции 257
Упражнения 262
Список литера!уры 263
15.1. Ионные растворы 264
15.2. Слабые кислоты и слабые основания 265
15.3. Ионизация воды 269
15.4. Величины рН и рОН 270
15.5. Индикаторы 271
15.6. Влияние общих ионов 273
15.7. Гидролиз и нейтрализация 275
15.8. Растворимость слаборастворимых
солей 278
15.9. Факторы, обусловливающие полную завершенность реакций 280
Упражнения 281
16.1. Окисление и восстановление 283
16.2. Понятия, применяемые для описания
1Я электрических явлений 284
J6.3. Электролиз 285
16.4. Закон Фарадея 287
16.5. Гальванические элементы 288 16.6 Окислительно-восстановительные
потенциалы 294
16.7. Практическое использование электрохимических процессов 296
16.8. Коррозия 298 Упражнения 299 Список литературы 301
17.1. Системы, состояния и функции
состояния 303
1ЛА 17.2. Формы энергии и их эквивалентность 303
17.3. Сохранение энергии 305
17.4. Независимость изменения энергии
от пути реакции 308
17.5. Термохимия 309
17.6. Энтальпия образования 311
17.7. Энергии связей " 312
17.8. Движущая сила химических реакций 313
17.9. Термодинамика химических процессов 317 Упражнения 321 Список литературы 322
18.1. Образование простых анионов 323
18.2. Электронное строение простых анионов 324
18.3. Поведение простых анионов
в водных растворах 327
18.4. Сила кислот, образуемых простыми анионами 329
18.5. Цианидный ион 330
18.6. Получение простых анионов 331
18.7. Получение кислот простых анионов 334
18.8. Окисление простых анионов 337 Упражнение 341 Список литературы 342
19.1. Периодические закономерности
в свойствах простых катионов 343
19.2. Свойства простых катионов 345
19.3. Поведение, простых катионов
в водных растворах 347
19.4. Получение простых катионов 350
19.5. Восстановление простых катионов 354 Упражнения 355 Список литературы 355
20.1. Образование оксианионов 356
20.2. Степень окисления центральною атома
и номенклатура оксианионов 358
20.3. Оксианионы переходных металлов 361
20.4. Сила кислот, образуемых оксианионами 362
20.5. Поведение оксианионов в водных растворах 366
20.6. Оксиаиионы в качестве окислителей 369
20.7. Получение оксианионов 372 Упражнения 374 Список литературы 374
21.1. Химическая связь в полимерных ионах 375
21.2. Силикатные полимеры 377
21.3. Фосфатные полимеры 382
21.4. Другие анионные полимеры 383
21.5. Катионные полимеры 383
21.6. Полимеры серы 384
21.7. Прочие неорганические полимеры 384 Упражнения 385 Список литературы 386
22.1. Строение металлов 388
22.2. Сплавы 392
22.3. Фазовые диаграммы сплавов 393
22.4. Соединения внедрения 394
22.5. Неметаллические элементы 396
Упражнения .. 401
Список литературы 402
23.1. Координационный комплекс 403
23.2. Лигапды в координационных
комплексах 405
., 23.3. Координационное число
и геометрическое строение
комплексных соединений 406
23.4. Стереои'.юмерия координационных комплексных соединений 408
23.5. Номенклатура координационных соединений 411
23.6. Устойчивость комплексов 411
23.7. Природа химической связи
в координационных комплексах 413
23.8. Применение координационных комплексов 421
Упражнения 422
Список литературы 423
24.1. Элементарные частицы 424
24.2. Радиоактивность 426
24.3. Устойчивость ядер 428
24.4. Ядерные реакции 431
24.5. Измерение радиоактивности 432
24.6. Использование явления радиоактивности 433
24.7. Ядерная энергия 435
24.8. Использование ядерной энергии
в мирных целях 437
Упражнения 438
Список литературы 439
25.1. Происхождение элементов 440
25.2. Элементный состав Земли 442
25.3. Химические процессы в литосфере • 444
25.4. Металлург ия. Извлечение элементов
из их руд 446
Упражнения 452
Список литературы 452
26.1. Определение органической химии 453
26.2. Атом углерода 453
26.3. Классы органических соединений 455
26.4. Алифатические углеводороды 455
26.5. Изомеры и номенклатура органических соединений 456
26.6. Ароматические углеводороды 458
26.7. Функциональные производные 459
26.8. Типы реакций органических соединений 461 Упражнения 463 Список литературы 464
27.1. Механизмы органических реакций 465
27.2. Резонанс 470
27.3. Водородная связь в органической химии 471
27.4. Полимеры ' 472 Упражнения 475 Список литературы ' 476
28.1. Химические процессы в живых системах 477
28.2. Углеводы 478
28.3. Липиды 479
28.4. Белки 483
28.5. Нуклеиновые кислоты 483
28.6. Метаболизм пищевых веществ 486
28.7. Витамины и гормоны 487
28.8. Фотосинтез 490
28.9. Лекарственные препараты 491 Упражнения • 492 Список литературы 492
29.1. Коллоиды и поверхности 493
29.2. Поверхностная энергия 494
29.3. Адсорбция на поверхности 496 29-4. Электрические свойства поверхностей 498
29.5. Оптические и кинетические свойства коллоидов 500
29.6. Лиофильныс коллоиды 501
29.7. Сведения о практических свойствах коллоидов 502
Упражнения 503
Список литературы 503
ЗОЛ. Естественные и искусственные причины
загрязнения окружающей среды 504
30.2. Вода как один из природных ресурсов 506
30.3. Виды загрязнений воды и их контроль 507
30.4. Получение пресной воды из морской
воды 510
30.5. Воздух, которым мы дышим 511
30.6. Виды загрязнений воздуха 513
30.7. Проблемы загрязнения окружающей
среды и современный образ жизни 516
Упражнения 518
Список литературы 518
ПРИЛОЖЕНИЯ 519
СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ 528
АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ 531
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ 533
Цена: 500руб.
