В информативной форме представлены основные сведения по общей, неорганической и органической химии. Рассмотрены понятия о моле, строении атома, химической связи и другие теоретические положения химии. Описаны получение и свойства неорганических и органических веществ. Даны рекомендации ИЮПАК по номенклатуре химических соединений.
Для широкого круга читателей — слушателей подготовительных отделений вузов, абитуриентов, учащихся техникумов и студентов вузов, преподавателей, лаборантов, химиков-техников, рабочих химических предприятий.
Оглавление
Предисловие к русскому изданию....... 11
Из предисловия к изданию ГДР........ 12
А. ОБЩАЯ ХИМИЯ .................... 13
1. Основные понятия химии................ 13
1.1. Предмет химии.................. 13
1.2. Вещества в химии................. 13
1.3. Химические реакции ................ 15
.4. Чистые вещества и смеси веществ........... 16
.5. Простые и сложные вещества. Синтез и анализ веществ . . 18 .6. Атомы и химические элементы. Распространенность элементов
в природе.................... 20
.7. Молекулы химических соединений........... 24
.8. Символы химических элементов............ 25
.9. Химические формулы веществ............ i6
.10. Уравнения химических реакций , ........... 58
1.11. Растворы . . •.................. 30
2. Основы количественных расчетов в химии.......... 33
2.1. Закон сохранения массы............... 33
2.2. Относительная атомная масса............. 33
2.3. Относительная молекулярная масса.......... 35
2.4. Закон постоянства состава. Закон кратных отношений . . 37
2.5. Количество вещества................ 38
2.6. Молярная масса................. 41
2.7. Эквивалент ................... 41
2.8. Химические газовые законы _............. 44
2.9. Молярный объем газа................ 46
2.10. Состояние идеального газа.............. 48
2.11. Уравнение состояния идеального газа.......... 49
2.12. Растворимость вешеств. Состав растворов........ 51
2.13. Расчеты в объемном анализе............ . 56
2.14. Стехиометрические расчеты по уравнениям реакций .... 57
3. Энергетика и направление химических реакций....... . 59
3.1. Внутренняя энергия. Энтальпия реакции......... 59
3.2. Энтальпия образования вещества........... 63
3.3. Законы термохимии. Расчет энтальпии реакции...... 66
3.4. Энтальпия сгорания................ 67
3.5. Энергия Гиббса реакции. Энтропия........... 68
3.6. Направление химических реакций........... 73
4. Строение атома...........i ........ 7ft
4.1. Развитие теории строения атома............ 76
4.2. Ядро и электронная оболочка атома.......... 78
4.3. Строение ядра атома................ 79
4.4. Нуклиды. Изотопы. Массовое число.......... gi
4.5. Строение электронной оболочки атома. Энергетические уровни 83
4.6. Квантово-механнческое объяснение строения атома .... 85
4.7. Энергетические подуровни многоэлектронного атома. Принципы построения электронной оболочки ........ 94
5. Периодическая система химических элементов . . . . . . . . 99
5.1. Периодический закон................ 99
5.2. Строение Периодической системы........... 100
5.3. Строение атома и Периодический закон......... 102
5.4. Валентность элементов и Периодическая система .... . 105
5.5. Свойства элементов и Периодическая система...... 106
5.6. Значение Периодического закона и Периодической системы . 109
6. Химическая связь................... ПО
6.1. Типы химической связи............... 110
6.2. Общее понятие о ковалентной связи......... .111
6.3. Ковалентные связи в молекулах и атомных кристаллических решетках .................... 113
6.4- Квантово-химическое объяснение ковалентной связи . . . .114
6.5. Ковалентные связи о участием атома углерода...... 12В
6.6. Ковалентные о,я-связи в многоатомных молекулах неорганических соединений................. 129
6.7. Полярность ковалентных связей. Электроотрицательность элементов ..................... 131
6.8. Образование ковалентной связи при участии неподеленных электронных пар ,................ 135
6.9. Водородная связь................. 13?
6.10. ИоИная связь
1. Металлическая связь................ 144
2. Связь в комплексных соединениях...........160
6. 3. Валентность и степень окисления элементов...... . 165
6.14. Координационное число...............163
7. Реакции в неорганической химии. Электролитическая диссоциация 164
7.1. Классификация реакций ..............164
7.2. Теория электролитической диссоциации.........166
7.3. Сила электролитов.................170
7.4. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН) . . 173
7.5. Основания, кислоты и соли в теории электролитической дис-социашш ....................176
7.6. Ионные реакции..................186
7.7. Окислительно-восстановительные реакции. Основные понятия
и определения ..................188
7.8. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций .....................192
7.9. Окислительно-восстановительные реакции в водных растворах 195
7.10. Кислотно-основные реакции. Протонная теория кислот и оснований ....................199
7.11. Кислотно-основные реакции в водных растворах.....202
7.12. Важнейшие кислотно-основные реакции в трактовке по протонной теории ..................206
8. Электрохимия ....................209
8.1. Предмет электрохимии...............209
8.2. Электрохимический ряд напряжений..........209
8.3. Стандартные электродные потенциалы.........212
8.4. Гальванические элементы..............215
8.5. Электрические аккумуляторы ............219
8.6. Уравнение электродного потенциала..........220
8.7. Электролиз. Принципиальные различия гальванического элемента и электролизера ............... 221
8.8. Электролиз в водном растворе ............223
8.9. Электролиз с растворимым анодом...........226
8.10. Напряжение разложения электролита. Перенапряжение . . . 228
8.11. Законы электролиза................ 230
8.12. Электрохимическая коррозия............. 233
9. Химическое равновесие.................235
9.1. Обратимые реакции................235
9.2. Принцип Ле Шателье. Смещение химического равновесия . . 238
9.3. Скорость химических реакций. Катализ . . . ,......241
9.4. Закон действующих масс. Константа равновесия . . . . . 244
9.5. Кинетический вывод закона действующих масс ,,.... 248
9.6. Факторы, влияющие на химическое равновесие......250
9.7. Ионные равновесия в растворах слабых электролитов . •. .255
9.8. Произведение растворимости...........• • 258
Б. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ............... 263
10. Водород и его соединения............., . • 263
10.1. Общая характеристика............... 263
10.2. Водород .................... 263
10.3. Гидриды .................... 266
10.4. Вода ....., . . ............. 267
10.5. Пероксид водорода................ 268
10.6. Дейтерий. Тяжелая вода. Тритий........... 269
11. Элементы IA группы.................. 270
11.1. Общая характеристика............... 270
11.2. Литий и его соединения............... 270
11.3. Натрий..................... 273
11.4. Соединения натрия ................. 274
11.5. Калий ..................... 281
11.6. Соединения калия . ................ . 282
11.7. Рубидий, цезий, франций и их соединения........ 284
12. Элементы ПА группы................. 285
12.1. Общая характеристика...............283
12.2. Бериллий и его соединения..............286
12.3. Магний ....................288
12.4. Соединения магния................ 289
12.5. Кальций.................... 290
12.6. Соединения кальция................292
12.7. Жесткость воды..................297
12.8. Стронций, барий и их соединения...........299
12.9. Радий и его соединения...............300
13. Элементы 1IIA группы................ . 301
13.1. Общая характеристика...............301
13.2. Бор ......................302
13.3. Соединения бора . ................ 302
13.4. Алюминий................... 305
13.5. Соединения алюминия...............307
13.6. Галлий, индий, таллий и их соединения ......... 310
14. Элементы 1VA группы................ „ . 311
14.1. Общая характеристика............. . 311
14.2. Углерод.................... 313
14.3. Соединения углерода............ . ; , . 315
14.4. Кремний..................; . 322
14.5. Соединения кремния............... 323
14.6. Кремниевые кислоты и силикаты............ 325
14.7. Германий и его соединения.............331
14.8. Олово.................... . 332
14.9. Соединения олова................ 333
14.10. Свинец ....................334
14.11. Соединения свинца................336
15. Элементы VA группы................. . 337
15.1. Общая характеристика...............337
15.2. Азот.....................339
J5.3. Аммиак................... . . , ЗВД
15.4. Соединения аммония................ 343
15.5. Оксиды азота................. . 345
16.6. Азотная кислота и нитраты . . . . . . . . . . . . . 346
15.7. Другие соединения азота..............349
15.8. Фосфор.................... 350
15.9. Фосфорные кислоты и фосфаты...........352
15.10. Другие соединения фосфора.............354
15.11. Мышьяк и его соединения..............356
15.12. Сурьма и ее соединения.............. 357
15.13. Висмут и его соединения . . . . ;........ . 359
16. Элементы VIA группы................. . 360
16.1. Общая характеристика...............360
16.2. Кислород....................362
16.3. Соединения кислорода...............365
16.4. Сера.......................366
16.5. Сероводород. Сульфиды..............368
16.6. Кислородные соединения серы............370
16.7. Другие соединения серы...............374
16.8. Селен и его соединения...............375
16.9. Теллур, полоний и их соединения...........376
17. Элементы VIIA группы.................377
17.1. Общая характеристика...............377
17.2. Фтор.....................379
17.3. Соединения фтора.................379
17.4. Хлор......................380
17.5. Соединения хлора.................383
17.6. Бром и его соединения...............386
17.7. Иод и его соединения................ 387
17.8. Астат .....................388
18. Элементы VIIIA группы . Г...............388
19. Общая характеристика «(/-элементов ............390
20. Элементы 1Б группы..................391
20.1. Общая характеристика...............391
20.2. Медь.....................392
20.3. Соединения меди.................394
20.4. Серебро ....................395
20.5. Соединения серебра................396
20.6. Золото и его соединения...............398
21. Элементы ИБ группы.................399
21.1. Общая характеристика............... 399
21.2. Цинк.....................400
21.3. Соединения цинка.................401
21.4. Кадмий и его соединения..............402
21.5. Ртуть.....................403
21.6. Соединения ртути , , . ,............. 404
22. Элементы 1ПБ группы.................405
22.1. Общая характеристика . . . . ;......... . 405
22.2. Скандий, иттрий .................405
22.3. Лантаноиды...................406
22.4. Актиноиды .....'.'..'...........407
23. Элементы IVB группы.................409
23.1. Общая характеристика . ..............409
23.2. Титан и его соединения.............. . 410
23.3. Цирконий, гафний и их соединения . . . .......411
24. Элементы VB группы . . . "...............412
24.1. Общая характеристика ...............412
24.2. Ванадий и его соединения..............412
24.3. Ниобий и его соединения..............413
24.4. Тантал и его соединения.............. 413
26. Элементы VIB группы.................. 414
25.1. Общая характеристика............... 414
25.2. Хром...................... 415
25.3. Соединения хрома................. 415
25.4. Молибден и его соединения . . .......... . 417
25.5. Вольфрам и его соединения'............. 418
26. Элементы VIIB группы................. 419
26.1. Общая характеристика............... 419
26.2. Марганец......i............. 420
26.3. Соединения марганца................ 420
26.4. Технеций и его соединения.............. 422
26.5. Рений и его соединения............... 422
27. Элементы VIIIB группы................. 423
27.1. Общая характеристика............... 423
27.2. Железо.................... 423
27.3. Сплавы железа с углеродом............. 426
27.4. Черная металлургия................ 427
27.5. Соединения железа.............., . 432
27.6. Кобальт и его соединения.............. 435
27.7. Никель и его соединения.......... . '. . , 436
27.8. Легкие платиновые металлы............. 437
27.9. Тяжелые платиновые металлы............ 438
В. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ................ . 440
28. Теоретические основы органической химии . ......... 440
28.1. Предмет органической химии............. 440
28.2. Изомерия..........^^......... 441
28.3. Типы органических реакции............. 443
28.4. Мезомерия................... 447
28.5. Эффекты заместителей............... 449
28.6. Классификация органических реакций по их механизму . . 453
29. Ациклические углеводороды............... 460
29.1. Алканы.................... 460
29.2. Алкены и алкадиены................ 463
29.3. Алкины....................465
30. Нефть ....................... 468
30.1. Виды и происхождение нефти............. 468
30.2. Добыча и переработка нефти............. 469
30.3. Крекинг. Риформинг................ 470
31. Уголь....................... 472
31.1. Виды и происхождение угля............. 472
31.2. Переработка угля................. 473
32. Ациклические кислородсодержащие соединения........ 475
32.1. Спирты .................... 475
32.2. Простые эфиры.................. 478
32.3. Альдегиды ................... 480
32.4. Кетоны..................... 483
32.5. Карбоновые кислоты................ 484
32.6. Сложные эфиры ................. 491
33. Ациклические галогенсодержащие соединения......... 494
33.1. Алкилгалогениды................. 494
33.2. Ацилгалогениды................. 497
34. Ациклические азотсодержащие соединения.......... 498
34.1. Амины ..................... 498
34.2. Аминокарбоновые кислоты............. 499
34.3. Амиды .....................500
34.4. Уреиды.................... 501
34.5. Уретаны . . . ,................ 601
34.6. Нитрилы и изонитрилы...............602
34.7. Нитросоединения ................. 502
85. Ациклические серосодержащие соединения..........603
35.1. Тиолы . ,...................503
35.2. Сульфокислоты................. 603
88. Углеводы........................ 504
36.1. Моносахариды..................505
36.2. Дисахариды.......... .........508
36.3. Полисахариды ................'. . 510
87. Алициклические соединения.............. . 512
37,1 Циклоалканы и их производные . . . ,........512
37.2. Многоядерные алициклические соединения........513
37.3. Терпены и их производные..............514
88. Ароматические соединения ...............515
38.1. Ароматические системы...............515
38.2. Арены.....................517
Зф.З. Арилгалогениды .................522
38.4. Фенолы....................523
38.5. Спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты.....528
38.6. Сульфокислоты .................530
38.7. Нитросоединения.................632
38.8. Амины.................... . 534
38.9. Соли диазония..................536
89. Гетероциклические соединения ......... ..... 538
39:1. Простейшие гетероциклы.............. 539
39.2. Алкалоиды ...................543
40. Биохимические классы веществ..............545
40.1. Белки .....................546
40.2. Нуклеиновые кислоты ...............551
40.3. Витамины ...................552
40.4. Гормоны.................... 556
40.5. Ферменты....................559
40.6. Стероиды.................., . 560
40.7. Антибиотики .........,,..,,... 560
41. Важнейшие органические продукты специального назначения . . 562
41.1. Органические красители...............562
41.2. Силиконы.....................567
41.3. Пестициды . ,......,...........569
42. Высокомолекулярные органические материалы........570
42.1. Пластмассы...................570
42.2. Эластомеры ...................584
42.3. Химические волокна................586
Приложение 1. Русские и латинские названия, символы и порядковые
номера химических элементов..............591
Приложение 2. Распределение электронов в атомах элементов .... 693
Приложение 3. Относительные атомные массы элементов Аг......697
Приложение 4. Шкала электроотрицательных х элементов по Оллреду —
Рохову.......................598
Приложение 5. Номенклатура неорганических веществ........599
Приложение 6. Номенклатура органических веществ........603
Предметный указатель....................615
Предисловие к русскому .изданию
Предлагаемая книга является справочным руководством по общей, неорганической и органической химии. Она представляет собой перевод семнадцатого издания (1986 г.) книги «Chemie» из серии справочных книг по основным отраслям знаний, издаваемых в ГДР и получивших широкое распространение и признание читателей. Книги такого типа систематизируют учебный и справочный материал, характеризующий современное состояние данной области науки, отличаются доступной и удобной для восприятия' формой изложения и адресованы широкому кругу читателей.
В настоящем руководстве по химии в первой его части на высоком научно-методическом уровне изложены основные теоретические положения, при этом большое внимание уделено таким важным проблемам, как строение атома, химическая связь, энергетика химических реакций. Во второй и третьей частях книги в строгой и краткой форме, но достаточно информативно приведен фактический материал о химических элементах, неорганических и органических соединениях, в том числе технически ценных химических продуктах.
В ходе перевода и редактирования в текст книги были внесены ряд уточнений в форме подстрочных примечаний и дополнений, отмеченных специальным знаком ( ). Такое корректирование текста было продиктовано необходимостью введения новейших уточненных данных (с учетом рекомендаций ИЮПАК), а также адаптацией химической терминологии к русскому яаыку, что должно способствовать лучшему пониманию текста советскими читателями. Кроме того, редакторы перевода сочли целесообразным провести некоторые перестановки в последовательности изложения материала и сокращения повторений с целью еще большего упорядочения книги и придания ей более строгой формы справочника.
От издательства
Цена: 300руб.
