Неорганична химия
автор: Добри Лазаров
заглавие: Неорганична химия
Подзаглавие:
година: 2006
ISBN: 978-954-97-2292-4
Издател: УИ "Св. Климент Охридски"
цена:
30 лв.
Транспортните разходи са за сметка на клиента
Свойствата на елементите и техните съединения се изучават при съпоставяне на главните и вторичните групи. Направен е опит за свързване на информациите за строеж, свойства и практическа приложимост на веществата. Избегнати са подробностите и паразитната, неработна информация. Учебникът не е справочник по неорганична химия и има за задача изграждането на онези знания, които са необходима основа за развитие на младия химик-специалист.
ПРЕДГОВОР ................................................................ 9
УВОД В ХИМИЯТА ....................................................... 11
I. СТРОЕЖ НА АТОМА .................................................. 13
I.1. ПЛАНЕТАРЕН МОДЕЛ НА РЪДЪРФОРД ЗА СТРОЕЖА НА АТОМА 13
I.2. КВАНТОВА ТЕОРИЯ НА БОР ЗА СТРОЕЖА НА АТОМА............ 15
I.3. КВАНТОВОМЕХАНИЧЕН МОДЕЛ ЗА СТРОЕЖА НА АТОМА........ 22
I.4. СТРОЕЖ НА АТОМНОТО ЯДРО ....................................... 44
I.4.1. Ядрени реакции ..................................................... 49
I.4.2. Произход на химичните елементи .................................. 55
I.5. ПЕРИОДИЧЕН ЗАКОН И ПЕРИОДИЧНА СИСТЕМА НА ХИМИЧНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ .............................................. 57
I.5.1. Периодичният закон и строежът на атома ......................... 59
I.5.2. Изменение на свойствата на атомите на химичните елементи по периодичната система............................................... 66
Задачи...................................................................... 77
II. ПРИРОДА НА ХИМИЧНАТА ВРЪЗКА ........................... 80
ІІ.1. КОВАЛЕНТНА ВРЪЗКА ................................................ 80
II.1.1. Метод на валентите връзки ........................................ 82
ІІ. 1.2. Метод на молекулните орбитали .................................. 100
ІІ.2. ХИМИЧНА ВРЪЗКА ПРИ КОМПЛЕКСНИТЕ СЪЕДИНЕНИЯ ........ 110
II.2.1. Метод на валентните връзки ....................................... 111
ІІ.2.2. Теория на кристалното поле ....................................... 113
ІІ.2.2.1. Октаедрично поле .............................................. 114
ІІ.2.2.2. Тетраедрично поле ............................................. 117
II.2.3. Теория на лигандното поле ........................................ 118
ІІ.3. ЙОННА ВРЪЗКА ........................................................ 122
ІІ.4. ХИМИЧНА ВРЪЗКА В КОНДЕНЗИРАНИ СИСТЕМИ ................ 124
ІІ.4.1. Взаимодействие между молекулите ................................ 125
ІІ.4.2. Водородна връзка ..........................i....................... 129
ІІ.4.3. Зонна теория на твърдото тяло ................................... 130
ІІ.5. ВАЛЕНТНОСТ И СТЕПЕН НА ОКИСЛЕНИЕ ......................... 134
Задачи ..................................................................... 136
III. ПРОСТИ И СЛОЖНИ ВЕЩЕСТВА ............................... 139
ІІІ.1. ТВЪРДО СЪСТОЯНИЕ НА ВЕЩЕСТВАТА .......................... 139
ІІІ.2. АМОРФНО СЪСТОЯНИЕ НА ВЕЩЕСТВАТА ......................... 144
ІІІ.З. ТЕЧНО СЪСТОЯНИЕ НА ВЕЩЕСТВАТА ............................ 145
ІІІ.4. ГАЗООБРАЗНО СЪСТОЯНИЕ НА ВЕЩЕСТВАТА................... 146
ІІІ.5. ДРУГИ СЪСТОЯНИЯ НА ВЕЩЕСТВАТА ............................ 146
Ш.6. ДИАГРАМИ НА СЪСТОЯНИЕТО НА ВЕЩЕСТВАТА ............... 147
III.6.1. Чисти вещества и смеси ........................................... 148
III.6.1.1. Диаграми на състоянието на двукомпонентни системи ........ 149
III.6.1.2. Диаграми на състоянието на трикомпонентни системи ........ 158
Задачи ..................................................................... 159
IV. ХИМИЧНИ ПРОЦЕСИ .............................................. 161
IV. 1. ЕНЕРГЕТИЧНИ ПРОМЕНИ ПРИ ХИМИЧНИТЕ ПРОЦЕСИ ......... 162
IV.2. ПОСОКА НА ХИМИЧНИТЕ ПРОЦЕСИ ............................... 169
IV.3. ХИМИЧНО РАВНОВЕСИЕ ............................................. 172
IV.3.1. Равновесие в хетерогенни системи ................................ 177
IV.3.2. Динамично равновесие и стационарно състояние ................. 180
IV.4. СКОРОСТ НА ХИМИЧНИТЕ ПРОЦЕСИ .............................. 180
IV.4.1. Влияние на концентрациите на реагиращите вещества върху
скоростта на химичните процеси .................................. 181
IV.4.2. Зависимост на скоростта на химичните процеси от температурата 190 IV.4.3. Зависимост на скоростта на химичните процеси от присъствието
на катализатори ................................................... 193
IV.4.3.1. Същност на каталитичното действие .......................... 193
IV.4.3.2. Особености на каталитичното действие ........................ 196
IV.4.3.3. Хомогенен катализ ............................................. 197
IV.4.3.4. Хетерогенен катализ ........................................... 200
IV.4.4. Скорост на хетерогенните процеси................................ 203
IV.4.5. Скорост и равновесие ............................................. 206
IV.5. ОКИСЛИТЕЛНО-РЕДУКЦИОННИ ПРОЦЕСИ ........................ 208
IV.5.1. Съставяне на уравненията на окислително-редукционните процеси 209
IV.5.2. Посока на окислително-редукционните процеси ................... 211
IV.5.2.1. Теория на редоксипотенциалите ............................... 212
IV.5.2.1.1. Водороден електрод ....................................... 214
IV.5.2.1.2. Редоксипотенциали ........................................ 216
IV.5.3. Окислително-редукционни процеси в практиката ................. 218
IV.5.3.1. Галванични елементи .......................................... 218
IV.5.3.2. Електролиза ................................................... 221
IV.5.4. Корозия ............................................................ 225
Задачи ..................................................................... 230
V. ДИСПЕРСНИ СИСТЕМИ ............................................. 234
V.I. РАЗТВОРИ .............................................................. 235
V.I.I. Концентрация на разтворите ....................................... 237
V.I.2. Разтварянето — равновесен процес ............................... 239
V.I.3. Разтворимост на веществата ....................................... 240
V.I.4. Парно налягане над разтворите ................................... 244
V.I.5. Температура на кипене на разтворите ............................. 247
V.I.6. Осмоза.............................................................. 252
V.2. РАЗТВОРИ НА ЕЛЕКТРОЛИТИ ....................................... 255
V.2.I. Теория на електролитната дисоциация ............................ 256
V.2.2. Електролитната дисоциация като равновесен процес ............. 258
V.2.3. Теория на силните електролити ................................... 261
V.2.4. Киселини и основи .......................................:......... 263
V.2.5. Киселинност на разтворите ........................................ 268
V.2.6. Неутрализация и хидролиза ....................................... 272
V.2.7. Дисоциация на комплексните съединения ......................... 275
V.2.8. Произведение на разтворимост .................................... 276
V.3. КОЛОИДНИ РАЗТВОРИ ............................................... 280
V.3.I. Свойства на колоидните системи .................................. 281
V.3.2. Стабилност на колоидните системи ................................ 284
V.4. ГРУБИ ДИСПЕРСИИ................................................... 286
V.5. СОРБЦИЯ ............................................................... 286
V.5.I. Основни адсорбционни функции ................................... 287
V.5.2. Адсорбционна топлина ............................................. 292
V.5.3. Сорбция из разтвори ............................................... 294
V.5.4. Някои приложения на адсорбцията ................................ 294
Задачи..................................................................... 295
Обобщаващи контролни задачи........................................... 299
VI. СВОЙСТВА НА ХИМИЧНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ И ТЕХНИТЕ СЪЕДИНЕНИЯ ........................................................ 303
VI.1. ПЪРВА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ................... 305
VI.1.1. Водород............................................................ 305
VI.1.2. Първа А група на периодичната система. Алкални метали ..... 313
VI.1.3. Първа Б група на периодичната система ........................ 324
VI.2. ВТОРА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА.................... 337
VI.2.1. Берилий ........................................................... 337
VI.2.2. Магнезий .......................................................... 340
VI.2.3. Алкалоземни метали .............................................. 345
VI.2.4. Втора Б група на периодичната система ......................... 353
VI.3. ТРЕТА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА .................... 365
VI.3.1. Бор ................................................................ 365
VI.3.2. Алуминий .......................................................... 373
VI.3.3. Галий, индий, талий ............................................... 379
VI.3.4. Трета Б група на периодичната система ......................... 384
VI.3.5. Лантаниди и актиниди ............................................ 390
VI.4. ЧЕТВЪРТА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ............... 401
VI.4.1. Въглерод .......................................................... 401
VI.4.2. Силиций ........................................................... 421
VI.4.3. Германий, калай, олово........................................... 433
VI.4.4. Четвърта Б група на периодичната система ..................... 443
VI.5. ПЕТА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ..................... 453
VI.5.1. Азот ............................................................... 453
VI.5.2. Фосфор ............................................................. 472
VI.5.3. Арсен, антимон, бисмут ........................................... 485
VI.5.4. Пета Б група на периодичната система .......................... 494
VI.6. ШЕСТА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ................... 504
VI.6.1. Кислород .......................................................... 504
VI.6.2. Сяра............................................................... 515
VI.6.3. Селен, телур, полоний ............................................ 535
VI.6.4. Шеста Б група на периодичната система ........................ 541
VI.7. СЕДМА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ................... 554
VI.7.1. Флуор .............................................................. 554
VI.7.2. Хлор, бром, йод, астат............................................ 558
VI.7.3. Седма Б група на периодичната система ......................... 572
VI.8. ОСМА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ..................... 581
VI.8.1. Инертни газове .................................................... 581
VI.8.2. Осма Б група на периодичната система .......................... 588
VI.8.2.1. Подгрупа на желязото......................................... 588
VI.8.2.2. Подгрупа на кобалта........................................... 598
VI.8.2.3. Подгрупа на никела ........................................... 603
VI.9. ОБША ХАРАКТЕРИСТИКА НА ПРЕХОДНИТЕ МЕТАЛИ ........... 611
VI.10. РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА ХИМИЧНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ .............. 617
Отговори на задачите ................................................. 620
ЛИТЕРАТУРА ............................................................. 622
АЗБУЧЕН УКАЗАТЕЛ ................................................... 624
[затвори съдържанието]
УВОД В ХИМИЯТА ....................................................... 11
I. СТРОЕЖ НА АТОМА .................................................. 13
I.1. ПЛАНЕТАРЕН МОДЕЛ НА РЪДЪРФОРД ЗА СТРОЕЖА НА АТОМА 13
I.2. КВАНТОВА ТЕОРИЯ НА БОР ЗА СТРОЕЖА НА АТОМА............ 15
I.3. КВАНТОВОМЕХАНИЧЕН МОДЕЛ ЗА СТРОЕЖА НА АТОМА........ 22
I.4. СТРОЕЖ НА АТОМНОТО ЯДРО ....................................... 44
I.4.1. Ядрени реакции ..................................................... 49
I.4.2. Произход на химичните елементи .................................. 55
I.5. ПЕРИОДИЧЕН ЗАКОН И ПЕРИОДИЧНА СИСТЕМА НА ХИМИЧНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ .............................................. 57
I.5.1. Периодичният закон и строежът на атома ......................... 59
I.5.2. Изменение на свойствата на атомите на химичните елементи по периодичната система............................................... 66
Задачи...................................................................... 77
II. ПРИРОДА НА ХИМИЧНАТА ВРЪЗКА ........................... 80
ІІ.1. КОВАЛЕНТНА ВРЪЗКА ................................................ 80
II.1.1. Метод на валентите връзки ........................................ 82
ІІ. 1.2. Метод на молекулните орбитали .................................. 100
ІІ.2. ХИМИЧНА ВРЪЗКА ПРИ КОМПЛЕКСНИТЕ СЪЕДИНЕНИЯ ........ 110
II.2.1. Метод на валентните връзки ....................................... 111
ІІ.2.2. Теория на кристалното поле ....................................... 113
ІІ.2.2.1. Октаедрично поле .............................................. 114
ІІ.2.2.2. Тетраедрично поле ............................................. 117
II.2.3. Теория на лигандното поле ........................................ 118
ІІ.3. ЙОННА ВРЪЗКА ........................................................ 122
ІІ.4. ХИМИЧНА ВРЪЗКА В КОНДЕНЗИРАНИ СИСТЕМИ ................ 124
ІІ.4.1. Взаимодействие между молекулите ................................ 125
ІІ.4.2. Водородна връзка ..........................i....................... 129
ІІ.4.3. Зонна теория на твърдото тяло ................................... 130
ІІ.5. ВАЛЕНТНОСТ И СТЕПЕН НА ОКИСЛЕНИЕ ......................... 134
Задачи ..................................................................... 136
III. ПРОСТИ И СЛОЖНИ ВЕЩЕСТВА ............................... 139
ІІІ.1. ТВЪРДО СЪСТОЯНИЕ НА ВЕЩЕСТВАТА .......................... 139
ІІІ.2. АМОРФНО СЪСТОЯНИЕ НА ВЕЩЕСТВАТА ......................... 144
ІІІ.З. ТЕЧНО СЪСТОЯНИЕ НА ВЕЩЕСТВАТА ............................ 145
ІІІ.4. ГАЗООБРАЗНО СЪСТОЯНИЕ НА ВЕЩЕСТВАТА................... 146
ІІІ.5. ДРУГИ СЪСТОЯНИЯ НА ВЕЩЕСТВАТА ............................ 146
Ш.6. ДИАГРАМИ НА СЪСТОЯНИЕТО НА ВЕЩЕСТВАТА ............... 147
III.6.1. Чисти вещества и смеси ........................................... 148
III.6.1.1. Диаграми на състоянието на двукомпонентни системи ........ 149
III.6.1.2. Диаграми на състоянието на трикомпонентни системи ........ 158
Задачи ..................................................................... 159
IV. ХИМИЧНИ ПРОЦЕСИ .............................................. 161
IV. 1. ЕНЕРГЕТИЧНИ ПРОМЕНИ ПРИ ХИМИЧНИТЕ ПРОЦЕСИ ......... 162
IV.2. ПОСОКА НА ХИМИЧНИТЕ ПРОЦЕСИ ............................... 169
IV.3. ХИМИЧНО РАВНОВЕСИЕ ............................................. 172
IV.3.1. Равновесие в хетерогенни системи ................................ 177
IV.3.2. Динамично равновесие и стационарно състояние ................. 180
IV.4. СКОРОСТ НА ХИМИЧНИТЕ ПРОЦЕСИ .............................. 180
IV.4.1. Влияние на концентрациите на реагиращите вещества върху
скоростта на химичните процеси .................................. 181
IV.4.2. Зависимост на скоростта на химичните процеси от температурата 190 IV.4.3. Зависимост на скоростта на химичните процеси от присъствието
на катализатори ................................................... 193
IV.4.3.1. Същност на каталитичното действие .......................... 193
IV.4.3.2. Особености на каталитичното действие ........................ 196
IV.4.3.3. Хомогенен катализ ............................................. 197
IV.4.3.4. Хетерогенен катализ ........................................... 200
IV.4.4. Скорост на хетерогенните процеси................................ 203
IV.4.5. Скорост и равновесие ............................................. 206
IV.5. ОКИСЛИТЕЛНО-РЕДУКЦИОННИ ПРОЦЕСИ ........................ 208
IV.5.1. Съставяне на уравненията на окислително-редукционните процеси 209
IV.5.2. Посока на окислително-редукционните процеси ................... 211
IV.5.2.1. Теория на редоксипотенциалите ............................... 212
IV.5.2.1.1. Водороден електрод ....................................... 214
IV.5.2.1.2. Редоксипотенциали ........................................ 216
IV.5.3. Окислително-редукционни процеси в практиката ................. 218
IV.5.3.1. Галванични елементи .......................................... 218
IV.5.3.2. Електролиза ................................................... 221
IV.5.4. Корозия ............................................................ 225
Задачи ..................................................................... 230
V. ДИСПЕРСНИ СИСТЕМИ ............................................. 234
V.I. РАЗТВОРИ .............................................................. 235
V.I.I. Концентрация на разтворите ....................................... 237
V.I.2. Разтварянето — равновесен процес ............................... 239
V.I.3. Разтворимост на веществата ....................................... 240
V.I.4. Парно налягане над разтворите ................................... 244
V.I.5. Температура на кипене на разтворите ............................. 247
V.I.6. Осмоза.............................................................. 252
V.2. РАЗТВОРИ НА ЕЛЕКТРОЛИТИ ....................................... 255
V.2.I. Теория на електролитната дисоциация ............................ 256
V.2.2. Електролитната дисоциация като равновесен процес ............. 258
V.2.3. Теория на силните електролити ................................... 261
V.2.4. Киселини и основи .......................................:......... 263
V.2.5. Киселинност на разтворите ........................................ 268
V.2.6. Неутрализация и хидролиза ....................................... 272
V.2.7. Дисоциация на комплексните съединения ......................... 275
V.2.8. Произведение на разтворимост .................................... 276
V.3. КОЛОИДНИ РАЗТВОРИ ............................................... 280
V.3.I. Свойства на колоидните системи .................................. 281
V.3.2. Стабилност на колоидните системи ................................ 284
V.4. ГРУБИ ДИСПЕРСИИ................................................... 286
V.5. СОРБЦИЯ ............................................................... 286
V.5.I. Основни адсорбционни функции ................................... 287
V.5.2. Адсорбционна топлина ............................................. 292
V.5.3. Сорбция из разтвори ............................................... 294
V.5.4. Някои приложения на адсорбцията ................................ 294
Задачи..................................................................... 295
Обобщаващи контролни задачи........................................... 299
VI. СВОЙСТВА НА ХИМИЧНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ И ТЕХНИТЕ СЪЕДИНЕНИЯ ........................................................ 303
VI.1. ПЪРВА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ................... 305
VI.1.1. Водород............................................................ 305
VI.1.2. Първа А група на периодичната система. Алкални метали ..... 313
VI.1.3. Първа Б група на периодичната система ........................ 324
VI.2. ВТОРА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА.................... 337
VI.2.1. Берилий ........................................................... 337
VI.2.2. Магнезий .......................................................... 340
VI.2.3. Алкалоземни метали .............................................. 345
VI.2.4. Втора Б група на периодичната система ......................... 353
VI.3. ТРЕТА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА .................... 365
VI.3.1. Бор ................................................................ 365
VI.3.2. Алуминий .......................................................... 373
VI.3.3. Галий, индий, талий ............................................... 379
VI.3.4. Трета Б група на периодичната система ......................... 384
VI.3.5. Лантаниди и актиниди ............................................ 390
VI.4. ЧЕТВЪРТА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ............... 401
VI.4.1. Въглерод .......................................................... 401
VI.4.2. Силиций ........................................................... 421
VI.4.3. Германий, калай, олово........................................... 433
VI.4.4. Четвърта Б група на периодичната система ..................... 443
VI.5. ПЕТА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ..................... 453
VI.5.1. Азот ............................................................... 453
VI.5.2. Фосфор ............................................................. 472
VI.5.3. Арсен, антимон, бисмут ........................................... 485
VI.5.4. Пета Б група на периодичната система .......................... 494
VI.6. ШЕСТА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ................... 504
VI.6.1. Кислород .......................................................... 504
VI.6.2. Сяра............................................................... 515
VI.6.3. Селен, телур, полоний ............................................ 535
VI.6.4. Шеста Б група на периодичната система ........................ 541
VI.7. СЕДМА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ................... 554
VI.7.1. Флуор .............................................................. 554
VI.7.2. Хлор, бром, йод, астат............................................ 558
VI.7.3. Седма Б група на периодичната система ......................... 572
VI.8. ОСМА ГРУПА НА ПЕРИОДИЧНАТА СИСТЕМА ..................... 581
VI.8.1. Инертни газове .................................................... 581
VI.8.2. Осма Б група на периодичната система .......................... 588
VI.8.2.1. Подгрупа на желязото......................................... 588
VI.8.2.2. Подгрупа на кобалта........................................... 598
VI.8.2.3. Подгрупа на никела ........................................... 603
VI.9. ОБША ХАРАКТЕРИСТИКА НА ПРЕХОДНИТЕ МЕТАЛИ ........... 611
VI.10. РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА ХИМИЧНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ .............. 617
Отговори на задачите ................................................. 620
ЛИТЕРАТУРА ............................................................. 622
АЗБУЧЕН УКАЗАТЕЛ ................................................... 624
[затвори съдържанието]