Курс общей и неорганической химии, изложенный в этой книге, предназначен для будущих учителей химии. Подготовка студентов в области химии связана с решением нескольких важных задач. Прежде всего, учащийся должен владеть методами, составляющими основу материалистического естествознания и уметь на конкретных примерах показать их прогрессивную роль в истории развития химических воззрений. Это возможно лишь при глубоком знании основ современной химии — ее теоретического фундамента. Химия наших дней резко отличается не только от описательной науки прошлого века, но и от химии 30-х годов этого столетия. Проникновение в химическую науку новых приемов исследования, широкое использование квантовой механики, термодинамики, структурного анализа, контакты с рядом смежных отраслей естествознания (геология, биология и др.) — все это привело к быстрому расцвету теоретической химии и сокращению объема чисто эмпирических описаний. Поэтому в пособии уделено внимание вопросам принципиальной возможности той или иной реакции с точки зрения термодинамических критериев и введено (насколько это допустимо в общем курсе) понятие об энергии Гиббса (изобарном потенциале). Сравнительно подробно рассмотрены проблемы строения атома и описаны методы молекулярных орбиталей и валентных связей.
Свойства отдельных элементов описаны более детально в тех случаях, когда речь идет об элементе, играющем особенно важную биологическую роль. Поэтому объем сведений, относящихся, например, к водороду, углероду, азоту и т. д., значительно больше, чем информация о свойствах лантаноидов и некоторых других металлах. Био-
ОГЛАВЛЕНИЕ
От автора.......... . . , 3
ВВЕДЕНИЕ ............. 5
§ 1. Материя и движение. Химическая форма движения . • «-
§ 2. Важнейшие исторические этапы развития химии • . , в
Г л а в а I
Основные понятия и законы химии
§ 1. Атомы. Энергия их взаимодействия......... *2
§ 2. Законы сохранения и эквивалентности........ 14
§ 3. Закон постоянства состава...........,15
§ 4. Закон кратных отношений........... . —~
§ 5. Масса атома, масса молекулы, моль......... 16
§ 6. Шкалы масс атомов .............. W
§ 7. Закон Авогадро. Метод Канниццаро........ -18
§ 8. Распространенность элементов на Земле и в космосе . . 21
§ 9. Периодический закон Д. И. Менделеева ....... 22
Г л а в а II
Радиоактивность и строение атома
§ 1. Атомистическая теория и строение атома....... ^
§ 2. Радиоактивность................ *jj
§ 3. Первые сведения о ядре атома. Закон смещения . . ¦ • ' ?»
§ 4. Закон Мозли ................ «°
§ 5. Количественные характеристики радиоактивного распада «•*
§ 6. Радиоактивные семейства ............ да
§ 7. Ядро атома. Открытие нейтрона и позитрона. Нейтрино . *»
§ 8. Изотопы . ................ т?
§ 9. Меченые атомы................. ?2
§ 10. Единицы измерения радиоактивности и излучений . . • до
§ 11. Теория квавт. Модели атома. Теория Бора . . . • • с?
§ 12. Двойственная природа света. Теория де Бройля ...» S
§ 13. Квантовомеханические представления о строении атома «*
§ 14. Квантовые числа...............• «?
§ 15. Спин электрона ..............» 5^
§ 16. Принцип Паули ............... -г* /
§ 17. Распределение электронов по оболочкам ......•
§ 18. Правило Хунда. Последовательность заполнения энергетн- ^;-ческих ушвней в ятомях - ....¦¦¦
Ядерные реакция
§ 1. Механизм ядерной реакции .......... 68
§ 2. Энергетика ядерных реакций .......... 69
§ 3. Типы ядерных реакций . ,.......... 72
§ 4. Ядерные реакции с участием частиц высокой энергии . . 76
§ 5. Поперечное сечение ядерных реакций........ —
§ 6. Природа ядерных сил ............ 77
§ 7. Частицы и античастицы ........... 78
§ 8. Гипероны ................ 79
§ 9. Барионный заряд .............• —
§ 10. Цепные ядерные реакции. Синтезы трансуранов .... 80
Г л а в а IV
Периодический закон в свойства элементов
§ 1. Радиусы атомов и ионов ............ 86
§ 2. Ионизационные потенциалы. Экранирование ..... 90
§ 3. Сродство к электрону............. 93
§ 4. Электроотрицательность............. 94
| 5. Магнитные свойства атомов ..........• 95
§ 6. Непереходные и переходные элементы (элементы главных и побочных подгрупп) .............. 99
§ 7. Периодичность свойств соединений......... 101
Г л ав а V
Химическая связь. Строение и свойства молекул
§ 1. Образование молекулы из атомов ........ 104
§ 2. Основы методов валентных связей (ВС) и молекулярных
орбиталей (МО) ............. 105
§ 3. Энергетические диаграммы в методе МО ...... 112
§ 4. Гибридизация ................ ИЗ
§ 5. Тип химической связи и свойства соединений..... 116
§ 6. Энергия химической связи ........... 117
§ 7. Валентные состояния и типы химической связи .... 118
§ 8. Дипольные моменты, поляризация ........ 122
§ 9. Понятие поляризации в неорганической химии .... 124
| 10. Форма молекул ............... 127
§ 11. Водородная связь .............. 131
§ 12. Силы Ван-дер-Ваальса ............133
§ 13. Спектры поглощения молекул.......... 134
Глава VI
Агрегатные состояния вещества
§ 1. Общие сведения ............... 138
§ 2. Газовое состояние ...........^ . . 139
§ 3. Жидкости ................ 145 s
§ 4. Кристаллы ................ 146
§ 5. Энергия решетки ............... 160
Г л а в а VII
Энергетика химических реакций
| 1. Законы термодинамики.............163
* о Мопййпный потенциал (энергия Гиббса) и его применение в
172
""""" "" V_ " 'ЩИ!***
Окислительно-восстановительные реакции ~* " **>'' '
§ 1. Окислительно-восстановительные потенциалы
§ 2. Окислительно-восстановительные потенциалы и ваппя4™ ' '*"
реакций .......... "равление
§ 3. Некоторые типы окислительно-восстановительных веакпий ' w
§ 4. Электродные потенциалы ........v «*мм од
§ 5. Законы электролиза •••...*.'.'."'"" i
**•••• 195
Г л а в а IX
Основы химической кинетики
§ 1. Скорость, порядок и молекулярность реакции. Закон действия МаСС...............М fg~
§ 2. Химическая обратимость.......'•.'.' 202
§ 3. Энергия активации '...........! ' * " 203
§ 4. Теория переходного состояния ......! ! ! * 205
§ 5. Свободные радикалы и цепные реакции ..,'.! * \ 207
§ в. Сопряженные реакции ..........! ! * 210
§ 7. Химическое равновесие..........! ! ! 211
§ 8. .Влияние температуры и давления на химическое равновесие 214
§ 9. Катализ.................. 216
§ 10. Радиационные и фотохимические реакции .,',., '. . 225
Глава X Водород. Гидриды
§ 1. Физические и химические свойства водорода ..... 229
§ 2. Молекулы водорода............... 233
§ 3. Позитроний ................. 234
§ 4. Получение водорода.............. 235
§ 5. Применение водорода.............. 237
§ 6. Водород в природе .............. 238
§ 7. Гидриды................... 2«0
Глава XI
Вода. Перекись водорода
§ 1. Свойства воды ................ 24'
§ 2. Строение молекулы воды............ ^48
§ 3. Структура льда. Гидраты............ «0
§ 4. Перекись водорода (пероксид водорода)........ *•«
Г л а в а XII
Раетворы
257
§ 1. Общие сведения................ _
§ 2. Определение раствора ............. 258
§ 3. Типы растворов ............... _
§ 4. Способы выражения состава растворов......• „«,
§ 5. Парциальные мольные величины ......... _
§ 6. Классификация растворов ........... ow}
§ 7. Закон Генри. Закон распределения ........ 2ei
§ 8. Закон Рауля ... ............. 262
§ 9. Состав пара смесей.............* «63.
§ 10. Температура замерзания и кипения растворов ....¦• -^
§11. Растворимость твердых веществ в жидкоетях.....
§ 12. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа ...... uuu
§ 13. Недостатки простой физической трактовки растворов ! . . 267 § 14. Раствор электролитов. Теория электролитической диссоциации 268
§ 15. Ионные реакции............... 271
§ 16. Ионные равновесия..............272
§ 17. Понятие об активности............275
| 18. Гидратация в растворах. Развитие воззрений Д. И. Менделеева 276
§ 19. Теплоты растворения. Энергия гидратации......277
§ 20. Влияние ионов на структуру воды........ 280
§ 21. Крайние случаи взаимодействия иона и воды.....—
§ 22. Произведение растворимости, ионное произведение. Константа диссоциации ...............281
§ 23. Протолитическая теория кислот и оснований.....284
§ 24. Кислоты и основания Льюиса...........285
§ 25. Определение рН, индикаторы ..........286
§ 26. Выбор индикатора ..............288
| 27. Буферное действие..............289
§ 28. Гидролиз...................290
§ 29. Константа гидролиза ............* 292
§ 30. Образование комплексных соединений при гидролизе . . 294
§ 31. Типы кислот ...............296
| 32. Сила кислот ................297
§ 33. Коллоидные системы ............299
§ 34. Устойчивость коллоидных систем .........301
§ 35. Коагуляция коллоидных систем .........302
§ 36. Основные представления теории фаз ........303
Глава ХП1
Элементы VIII группы главной подгруппы. Благородные газы
| 1. Благородные газы ..............310
§ 2. Соединения благородных газов............... 312
Г л а в а XIV
Элементы VII группы главной подгруппы
§ 1. Фтор................... 317
| 2. Хлор ................... 325
| 3. Бром ................... 335
§ 4. Иод................... 337
§ 5. Астат................... 339
Г л а в а XV
Элементы VI группы главной подгруппы
§ 1. Кислород.................. 343
| 2. Воздух ..................• 350
I 3. Соединения кислорода. Оксиды, гидроксиды и пероксиды 352
§ 4. Сера ................... 357
§ 5. Селен, теллур, полоний.............. 371
Г л а в а XVI
Элементы V группы главной подгруппы
| 1 Общая характеристика элементов ....., . . 374
§ 2. Азот................... 377
| 3. Фосфор................... 394
§ 4. Мышьяк, сурьма, висмут............. 399
621
Глава XVII ¦ V¦ Щя
Элементы IV группы главной подгруппы. '№?
Неметаллические элементы III группы главной ' ' ~т подгруппы
§ 1. Общие свойства...........
§ 2. Углерод............... ' *°*
§ 3. Кремний...............• . . 405
§ 4. Бор ............... ' * 427
V ........... 438
Глава XVIII
Металлы
§ 1. Металлы в технике ........,.....„.
§ 2. Руды, содержащие важнейшие металлы .....) ] Т^т
§ 3. Химические основы металлургии. Методы получения метал-
ЛОВ....................»»е
§ 4. Термодинамическое исследование реакций окисления в вое-
становления при высоких температурах . ..... ,„
§ 5. Электронное строение металлов .......... 72
Глава XIX
Металлы I группы главной подгруппы
§ 1. Общие свойства ............. , /R2
§ 2. Литий................... 465
§ 3. Натрий................... 437
§ 4. Калий.................., 472
§ 5. Рубидий и цезий ............. 475
Г л а в а XX
Металлы II группы главной подгруппы
§ 1. Бериллий .................. 480
§ 2. Магний .................. 482
§ 3. Кальций .................. 484
§ 4. Стронций.................. 488
§ 5. Барий .................. 489
§ 6. Радий................... 491
Глава XXI
Металлы III группы главной подгруппы
§ 1. Алюминий.................^
§ 2. Галлий, индий, таллий .............4аб
Глава XXII
Металлы IV группы главной подгруппы
§ 1. Германий ..................503
§ 2. Олово...................?*>
§ 3. Свинец...................bw
Глава XXIII Комплексные соединения
§ 1. Определение и классификация........•• j?:~
§ 2. Свойства комплексных соединений .........&1Э
€22
§ 3, Геометрическая форма комплексного иона.......517
§ 4. Электронное отроение комплексных ионов.......518
§ 5. Номенклатура и запись формул комплексных соединений 522
Глава XXIV
Металлы I группы побочной подгруппы
§ 1. Медь....................525
§ 2. Серебро и золото ...............528
Глава XXV
Металлы II группы побочной подгруппы
§ 1. Цинк и кадмий................531
§ 2. Ртуть ...................534
Глава XXVI
Элементы III группы побочной подгруппы
§ 1. Скандий................... 538
§ 2. Иттрий................... 539
§ 3. Лантан................... __
§ 4. Актиний.................. 540
§ 5. Лантаноиды ................ __
§ 6. АКТИНОИДЫ..................ело
| 7- Торий ...................У
§ 8. Уран....................547
Глава XXVII
Металлы IV группы побочной подгруппы
§ 1. Титан ...................551
§ 2. Цирконий и гафний..............553
§ 3. Курчатовий .................555
Глава XXVIII
Металлы V группы побочной подгруппы
§ 1. Ванадий ..................557
§ 2. Ниобий и тантал . . .............560
Глава XXIX
Элементы VI группы побочной подгруппы
§ 1. Хром .................., 562
§ 2. Молибден.................t 565
§ 3. Вольфрам................4 4 569
Глава XXX
Металлы VII группы побочной подгруппы
§ 1. Марганец ..................574
§ 2. Технеций.................578
§ 3. Рений ..................579
Цена: 300руб.
