Kõik meie ümber – tänaval, robotil, sees ühistransport on seotud keemiaga. Jah, ja me ise koosneme mitmest keemilised elemendid ja protsessid. Seetõttu on küsimus, kuidas keemiat õpetada, üsna asjakohane.
See artikkel on mõeldud üle 18-aastastele isikutele.
Kas sa oled juba üle 18?
Ükski tööstusharu, põllumajandus, ei saa hakkama ilma selle imeteaduseta. Kaasaegsed tehnoloogiad kasutada kõiki võimalikke arendusi, et progress edasi läheks. Meditsiin ja farmakoloogia, ehitus ja kergetööstus, kokandus ja meie igapäevaelu – need kõik sõltuvad keemiast, selle teooriast ja uurimistööst.
Kuid mitte kõik noored koolieas mõista keemia vajadust ja tähtsust meie elus, mitte käia tundides, mitte kuulata õpetajaid ega süveneda protsesside olemusse. Et huvitada ja sisendada armastust teaduse ja kooli õppekava klasside õpilaste seas kasutavad õpetajad erinevaid meetodeid ja haridustehnoloogiad, spetsiifilisi meetodeid ja uurimistehnoloogiaid.
b"> Kas keemiat on lihtne iseseisvalt õppida?
Tihti juhtub, et pärast gümnaasiumis või kõrgkoolis mõne aine kursuse läbimist saab õpilane aru, et kuulas seda tähelepanelikult ega saanud millestki aru. See võib kajastuda tema iga-aastases hinnangus või see võib maksta eelarve kohtülikoolis. Seetõttu püüavad paljud hooletud koolilapsed ise keemiat õppida.
Ja siin tekivad küsimused. Kas see on tõeline? Kas rasket ainet on võimalik iseseisvalt õppida? Kuidas oma aega korraldada ja millest alustada? Muidugi on see võimalik ja üsna realistlik, peamine on sihikindlus ja soov oma eesmärki saavutada. Kust alustada? Ükskõik kui banaalselt see ka ei kõlaks, ent motivatsioon mängib kogu protsessis üliolulist rolli. Temast sõltub, kas suudad kaua õpikute taga istuda, valemeid ja tabeleid õppida, protsesse lõhkuda ja katseid teha.
Kui oled endale eesmärgi välja selgitanud, pead hakkama seda ellu viima. Kui hakkad keemiat nullist õppima, siis saad varuda 8. klassi programmi õpikuid, algajate käsiraamatuid ja laborivihikuid, kuhu katsete tulemused kirja panna. Kuid sageli tuleb ette olukordi, kus koduõpe ei ole tõhus ega too soovitud tulemusi. Põhjuseid võib olla palju: pole piisavalt visadust, pole tahtejõudu, mõni punkt jääb arusaamatuks, ilma milleta pole edasine treenimine mõtet.
DIV_ADBLOCK90">
Paljud koolilapsed ja üliõpilased soovivad õppida keemiat nullist ilma palju vaeva nägemata ja lühikest aega, otsides veebist viise, kuidas õppida ainet 5 minuti, 1 päeva, nädala või kuuga. Kui palju keemiat õppida saab, on võimatu öelda. Kõik sõltub iga õpilase soovist, motivatsioonist, võimetest ja võimalustest. Ja tasub meeles pidada, et kiiresti õpitud teave kaob meie mälust sama kiiresti. Seega, kas tasub kogu kooli keemiakursus kiiresti ühe päevaga selgeks õppida? Või on parem kulutada rohkem aega, kuid pärast seda sooritada kõik eksamid suurepäraste hinnetega?
Olenemata sellest, kui kaua kavatsete keemiat õppida, peaksite valima mugavad meetodid, mis muudavad selle lihtsamaks raske ülesanne poolt , orgaanilise ja anorgaaniline keemia, keemiliste elementide, valemite, hapete, alkaanide ja paljude teiste omadused.
Kõige populaarsem meetod, mida kasutatakse keskkoolides, koolieelsed asutused, konkreetse teema õppimise kursustel - see on mängumeetod. See võimaldab lihtsat ja juurdepääsetav vorm meelde jätta suur hulk teavet ilma selle nimel palju vaeva nägemata. Saate osta noore apteekri komplekti (jah, ärge laske sellel end häirida) ja näete lihtsal viisil palju olulised protsessid ja reaktsioone, jälgida erinevate ainete koostoimet ja samas on see üsna ohutu. Lisaks kasutage kaartide või kleebiste meetodit, mida asetate erinevatele esemetele (see sobib eriti hästi kööki), märkides keemilise elemendi nimetuse, selle omadused, valemi. Selliste piltidega kogu majas kokku puutudes mäletate vajalikke andmeid alateadvuse tasandil.
Teise võimalusena saab osta lastele mõeldud raamatu, kus alg- ja põhipunktid on lihtsal kujul kirjeldatud, või saab vaadata õpetlikku videot, kus koduste katsete põhjal selgitatakse keemilisi reaktsioone.
Ärge unustage end kontrollida, tehes teste ja näiteid, lahendades probleeme - nii saate teadmisi kinnistada. Noh, korrake seda, mida olete juba õppinud varasem materjal, uus, mida praegu õpite. Just tagasitulek, meeldetuletus võimaldab kogu info peas hoida ja seda eksamiks mitte unustada.
Oluline punkt on nutitelefoni või tahvelarvuti abi, millele saab keemia õppimiseks installida spetsiaalseid õppeprogramme. Selliseid rakendusi saab tasuta alla laadida, valides soovitud teadmiste taseme - algajatele (kui õpite nullist), kesktasemele (kursus Keskkool) või kõrge (bioloogia- ja arstiteaduskonna üliõpilastele). Selliste seadmete eeliseks on see, et saate korrata või õppida midagi uut kõikjal ja igal ajal.
Ja lõpuks. Ükskõik millises valdkonnas sa tulevikus silma paistad: teadus, majandus, art, Põllumajandus, militaarvaldkond või tööstus, pea meeles, et keemiateadmised ei lähe kunagi üleliigseks!
Mina, Frenkel Evgenia Nikolaevna, Vene Föderatsiooni Kõrgema Kooli austatud töötaja, Moskva Riikliku Ülikooli keemiateaduskonna lõpetanud 1972. aastal, õpetamise kogemus 34 aastat. Lisaks olen kolme lapse ema ja nelja lapselapse vanaema, kellest vanim on koolipoiss.
Olen mures kooliõpikute probleemi pärast. Paljude peamiseks hädaks on raske keel, mis nõuab õppematerjali esitamiseks täiendavat “tõlkimist” õpilasele arusaadavasse keelde. Gümnaasiumiõpilased pöörduvad sageli minu poole sellise palvega: "Tõlgi õpiku tekst nii, et see oleks arusaadav." Seetõttu kirjutasin "Keemia eneseõpetuse", milles on paljud keerulised küsimused üsna selgelt ja samas teaduslikult välja toodud. Selle 1991. aastal kirjutatud "Õpetuse" põhjal töötasin välja ettevalmistuskursuste programmi ja sisu. Nad on koolitanud sadu õpilasi. Paljud neist alustasid nullist ja 40 tunniga said ainest nii palju aru, et sooritasid eksamid "4" ja "5"-ga. Seetõttu hajuvad minu juhendid-õpetused meie linnas nagu soojad saiad.
Äkki saavad minu tööst kasu ka teised?
Artikkel valmis MakarOFF koolituskeskuse toel. Koolituskeskus pakub teile soodsaid maniküüri kursusi Moskvas. Professionaalne Maniküürikool pakub koolitusi maniküüri, pediküüri, küünte pikendamise ja disaini alal, samuti kursusi küünetehnikutele, ripsmepikendusi, microbladingut, šugarit ja vahatamist. Keskus väljastab diplomeid pärast koolitust ja garanteeritud töökohta. Üksikasjalik teave kõigi koolitusprogrammide, hindade, ajakava, tutvustuste ja allahindluste kohta, kontaktid veebisaidil: www.akademiyauspeha.ru.
Kallid lugejad! Teie tähelepanu juhitud “Keemia eneseõpetus” ei ole tavaline õpik. Selles ei esitata lihtsalt mõningaid fakte ega kirjeldata ainete omadusi. Iseõpetaja selgitab ja õpetab ka siis, kui sa kahjuks keemiat ei oska ega mõista ning õpetaja käest selgitusi küsida ei oska või on piinlik. Käsikirja kujul on seda raamatut koolinoored kasutanud 1991. aastast ning nii koolis kui ka ülikoolis keemiaeksamil läbi kukkunud õpilast polnud. Ja paljud neist ei teadnud keemiat üldse.
"Õpetus" on mõeldud õpilase iseseisvaks tööks. Peamine on vastata lugemise käigus neile küsimustele, mis tekstis leiduvad. Kui te ei saanud küsimusele vastata, siis lugege tekst uuesti tähelepanelikumalt läbi - kõik vastused on lähedal. Samuti on soovitav sooritada kõik harjutused, mis uue materjali selgitamise käigus ette tulevad. Sellele aitavad kaasa arvukad õppealgoritmid, mida teistes õpikutes praktiliselt ei leidu. Nende abiga saate teada:
Koostage valentsi järgi keemilised valemid;
Koostada keemiliste reaktsioonide võrrandeid, paigutada neisse koefitsiente, sh redoksprotsesside võrranditesse;
Koostada aatomitest elektroonilisi valemeid (sh lühielektroonilisi valemeid) ja määrata vastavate keemiliste elementide omadused;
Ennustage teatud ühendite omadusi ja tehke kindlaks, kas antud protsess on võimalik või mitte.
Juhendis on kaks raskusastet. Õpetus esimene raskusaste koosneb kolmest osast.
ma lahkun. Üldkeemia elemendid ( avaldatud).
II osa. Anorgaanilise keemia elemendid.
III osa. Orgaanilise keemia elemendid.
Raamatud teine raskusaste ka kolm.
Teoreetiline alusüldine keemia.
Anorgaanilise keemia teoreetilised alused.
Orgaanilise keemia teoreetilised alused.
|
1. peatükk. Keemia põhimõisted.
Peatükk 2. Olulisemad anorgaaniliste ühendite klassid.
Peatükk 3. Elementaarne teave aatomi ehituse kohta. Perioodiline seadus D. I. Mendelejev.
Peatükk 4. Keemilise sideme mõiste. Peatükk 5. Lahendused. Peatükk 6
7. peatükk Peatükk 8. Arvutused keemiliste valemite ja võrrandite abil.
Lisa. |
Mis on keemia? Kus me keemiliste nähtustega kohtume?
Keemia on kõikjal. Elu ise on lugematu hulk keemilisi reaktsioone, tänu millele me hingame, näeme sinist taevast, tunneme hämmastavat lillelõhna.
Mida keemia uurib?
Keemia on ainete ja keemiliste protsesside uurimine, milles need ained osalevad.
Mis on aine?
Aine on see, millest koosnevad meid ümbritsev maailm ja meie ise.
Mis on keemiline protsess (nähtus)?
To keemilised nähtused hõlmab protsesse, mis muudavad antud ainet moodustavate molekulide koostist või struktuuri*. Molekulid on muutunud - aine on muutunud (see on muutunud teistsuguseks), selle omadused on muutunud. Näiteks värske piim muutus hapuks, rohelised lehed kollaseks, toores liha muutis röstimisel lõhna.
Kõik need muutused on keeruliste ja mitmekesiste keemiliste protsesside tulemus. Lihtsate keemiliste reaktsioonide tunnused, mille tulemusena muutub molekulide koostis ja struktuur, on aga samad: värvuse, maitse või lõhna muutumine, gaasi, valguse või soojuse eraldumine, sademe ilmumine.
Mis on need molekulid, mille muutumisega kaasnevad nii mitmekesised ilmingud?
Molekulid on pisikesed osakesed ained, mis kajastavad selle kvalitatiivset ja kvantitatiivset koostist ja keemilisi omadusi.
Uurides ühe molekuli koostist ja struktuuri, saab ennustada paljusid antud aine omadusi tervikuna. Selline uurimine on keemia üks peamisi ülesandeid.
Kuidas on molekulid paigutatud? Millest need tehtud on?
Molekulid koosnevad aatomitest. Molekuli aatomid on omavahel ühendatud keemiliste sidemetega. Iga aatom on märgistatud sümbol(keemiline märk). Näiteks N- vesiniku aatom, O on hapnikuaatom.
Aatomite arv molekulis on tähistatud indeks - numbrid all paremal pärast sümbolit.
Näiteks:
Molekuli näited:
O 2 on hapniku aine molekul, mis koosneb kahest hapnikuaatomist;
H2O on molekul vee ained, mis koosneb kahest vesinikuaatomist ja ühest hapnikuaatomist.
Kui aatomid ei ole keemilise sidemega seotud, siis tähistatakse nende arvu koefitsient - numbrid enne tähemärki:
Samamoodi on kujutatud molekulide arv:
2H 2 - kaks vesiniku molekuli;
3H 2 O - kolm veemolekuli.
Miks on vesiniku- ja hapnikuaatomitel erinevad nimed ja erinevad sümbolid? Sest need on erinevate keemiliste elementide aatomid.
Element on aatomitüüp, millel on sama tuumalaeng.
Mis on aatomi tuum? Miks on tuumalaeng märk, et aatom kuulub antud keemilise elemendi hulka? Nendele küsimustele vastamiseks on vaja selgitada, kas aatomid muutuvad sisse keemilised reaktsioonid Millest aatom koosneb?
Neutraalsel aatomil pole laengut, kuigi see koosneb positiivselt laetud tuumast ja negatiivselt laetud elektronidest:
Keemiliste reaktsioonide käigus elektronide arv igas aatomis võib varieeruda, kuid aatomi tuuma laeng ei muutu. Seetõttu on aatomi tuuma laeng omamoodi keemilise elemendi "pass". Kõik aatomid, mille tuumalaeng on +1, kuuluvad keemilise elemendi hulka, mida nimetatakse vesinikuks. Aatomid, mille tuumalaeng on +8, kuuluvad keemilise elemendi hapniku hulka.
Igale keemilisele elemendile on määratud keemiline sümbol (märk), Mendelejevi tabelis seerianumber (seerianumber võrdub aatomituuma laenguga), konkreetne nimi ja mõne keemilise elemendi jaoks - sümboli spetsiaalne näit. keemilises valemis (tabel 1).
Tabel 1
| Nr p / lk | D.I.Mendelejevi tabelis nr | Sümbol | Lugemine valemis | Nimi |
| 1 | 1 | H | tuhk | Vesinik |
| 2 | 6 | C | tse | Süsinik |
| 3 | 7 | N | et | Lämmastik |
| 4 | 8 | O | umbes | Hapnik |
| 5 | 9 | F | fluor | Fluor |
| 6 | 11 | Na | naatrium | Naatrium |
| 7 | 12 | mg | magneesium | Magneesium |
| 8 | 13 | Al | alumiiniumist | Alumiinium |
| 9 | 14 | Si | räni | Räni |
| 10 | 15 | P | pe | Fosfor |
| 11 | 16 | S | es | Väävel |
| 12 | 17 | Cl | kloor | Kloor |
| 13 | 19 | K | kaalium | Kaalium |
| 14 | 20 | Ca | kaltsium | Kaltsium |
| 15 | 23 | V | vanaadium | Vanaadium |
| 16 | 24 | Kr | kroom | Kroom |
| 17 | 25 | Mn | mangaan | Mangaan |
| 18 | 26 | Fe | raud | Raud |
| 19 | 29 | Cu | cuprum | Vask |
| 20 | 30 | Zn | tsink | Tsink |
| 21 | 35 | Br | broomi | Broom |
| 22 | 47 | Ag | argentum | Hõbedane |
| 23 | 50 | sn | stannum | Tina |
| 24 | 53 | ma | jood | Jood |
| 25 | 56 | Ba | baarium | Baarium |
| 26 | 79 | Au | aurum | Kuldne |
| 27 | 80 | hg | hüdrargyrum | elavhõbe |
| 28 | 82 | Pb | plumbum | Plii |
Ained on lihtne ja keeruline . Kui molekul koosneb ühe keemilise elemendi aatomitest, on see nii lihtne aine. Lihtained - Ca, Cl 2, O 3, S 8 jne.
molekulid komplekssed ained koosnevad erinevate keemiliste elementide aatomitest. Komplekssed ained - H 2 O, NO, H 3 PO 4, C 12 H 22 O 11 jne.
Ülesanne 1.1. Märkige aatomite arv komplekssete ainete H 2 O, NO, H 3 PO 4, C 12 H 22 O 11 molekulides, nimetage need aatomid.
Tekib küsimus: miks on vee jaoks alati kirjutatud valem H 2 O, mitte aga HO või HO 2? Kogemused näitavad, et mis tahes meetodil saadud või mis tahes allikast võetud vee koostis vastab alati valemile H 2 O ( me räägime puhta vee kohta).
Fakt on see, et vee molekulis ja mis tahes muu aine molekulis olevad aatomid on ühendatud keemiliste sidemetega. Keemiline side ühendab vähemalt kahte aatomit. Seega, kui molekul koosneb kahest aatomist ja üks neist moodustab kolm keemilist sidet, siis teine moodustab samuti kolm keemilist sidet.
Keemiliste sidemete arv nimetatakse aatomi poolt moodustatud valents.
Kui me märgistame iga keemiline side kriips, siis kahest aatomist koosneva molekuli AB puhul saame AB, kus kolm kriipsu näitavad kolme omavahelist sidet, mille moodustavad elemendid A ja B.
Selles molekulis on aatomid A ja B kolmevalentsed.
Teatavasti on hapnikuaatom kahevalentne, vesinikuaatom ühevalentne.
küsimus. Mitu vesinikuaatomit saab kinnituda ühe hapnikuaatomi külge?
Vastus: Kaks aatomit. Vee koostist kirjeldatakse valemiga H-O-H ehk H2O.
Pea meeles! Stabiilses molekulis ei saa olla "vaba", "lisa" valentsi. Seetõttu on kaheelemendilise molekuli puhul ühe elemendi aatomite keemiliste sidemete (valentsuste) arv võrdne teise elemendi aatomite keemiliste sidemete koguarvuga.
Mõnede keemiliste elementide aatomite valents konstantne(Tabel 2).
tabel 2
Teiste aatomite puhul saab valentsi ** määrata (arvutada) aine keemilise valemi järgi. Sel juhul tuleb arvestada ülaltoodud keemilise sidumise reegliga. Näiteks defineerime valentsi x mangaan Mn aine MnO 2 valemi järgi:
Ühe ja teise elemendi (Mn ja O) moodustatud keemiliste sidemete koguarv on sama:
x 1 = 4; II 2 = 4. Seega X= 4, st. selles keemilises valemis on mangaan neljavalentne.
Praktilised järeldused
1. Kui üks aatomitest molekulis on monovalentne, siis teise aatomi valents on võrdne esimese elemendi aatomite arvuga (vt indeks!):
2. Kui aatomite arv molekulis on sama, siis esimese aatomi valents on võrdne teise aatomi valentsiga:
3. Kui ühel aatomitest pole indeksit, siis on selle valents võrdne teise aatomi valentsi korrutisega indeksi järgi:
4. Muudel juhtudel pane valentsid "risti", st. ühe elemendi valents on võrdne teise elemendi indeksiga:
Ülesanne 1.2. Määrake ühendite elementide valentsus:
CO 2, CO, Mn 2 O 7, Cl 2 O, P 2 O 3, AlP, Na 2 S, NH 3, Mg 3 N 2.
Vihje. Esiteks märkige nende aatomite valents, milles see on konstantne. Samamoodi määratakse aatomirühmade OH, PO 4, SO 4 jne valents.
Ülesanne 1.3. Määrake aatomirühmade valentsid (valemites alla joonitud):
H3 PO 4 , Ca( Oh) 2 , Ca 3 ( PO 4) 2, H2 NII 4, Cu NII 4 .
(Pange tähele! Samadel aatomirühmadel on kõigis ühendites sama valents.)
Teades aatomi või aatomirühma valentsi, saate koostada ühendi valemi. Selleks kasutage järgmisi reegleid.
Kui aatomite valentsid on samad, siis on aatomite arv sama, s.t. ära määra indekseid:
Kui valentsid on mitmekordsed (mõlemad jagavad sama arvuga), määratakse madalama valentsiga elemendi aatomite arv jagades:
Muudel juhtudel määratakse indeksid "ristisuunas":
Ülesanne 1.4. Kirjutage ühendite keemilised valemid:
Ained, mille koostis kajastub keemilistes valemites, võivad osaleda keemilistes protsessides (reaktsioonides). Antud keemilisele reaktsioonile vastavat graafilist tähistust nimetatakse reaktsiooni võrrand. Näiteks kivisöe põlemisel (hapnikuga koostoimel) toimub keemiline reaktsioon:
C + O 2 \u003d CO 2.
Kirje näitab, et üks süsinikuaatom C, ühinedes ühe hapnikumolekuliga O 2, moodustab ühe molekuli süsinikdioksiid CO2. Iga keemilise elemendi aatomite arv enne ja pärast reaktsiooni peab olema sama. See reegel on aine massi jäävuse seaduse tagajärg. Massi jäävuse seadus: lähteainete mass võrdub reaktsioonisaaduste massiga.
Seadus avastati 18. sajandil. M.V. Lomonosov ja temast sõltumatult A.L. Lavoisier.
Seda seadust täites on vaja keemiliste reaktsioonide võrrandites järjestada koefitsiendid nii, et reaktsiooni tulemusena ei muutuks iga keemilise elemendi aatomite arv. Näiteks Bertolet soola KClO 3 lagundamisel saadakse KCl sool ja hapnik O 2:
KClO 3 KCl + O 2.
Kaaliumi ja kloori aatomite arv on sama, kuid hapnik on erinev. Võrdleme need:
Nüüd on kaaliumi- ja klooriaatomite arv enne reaktsiooni muutunud. Võrdleme need:
Lõpuks võite võrrandi parema ja vasaku külje vahele panna võrdusmärgi:
2KClO 3 \u003d 2KCl + 3O 2.
Saadud kirje näitab, et kompleksaine KClO 3 lagundamisel saadakse kaks uut ainet - kompleksne KCl ja lihtne - hapnik O 2. Keemiliste reaktsioonide võrrandites ainete valemite ees olevaid numbreid nimetatakse koefitsiendid.
Koefitsientide valimisel ei ole vaja üksikuid aatomeid lugeda. Kui mõne aatomirühma koostis reaktsiooni käigus ei muutunud, siis võib nende rühmade arvu arvesse võtta, vaadeldes neid ühtse tervikuna. Koostame ainete CaCl 2 ja Na 3 PO 4 reaktsiooni võrrandi:
CaCl2 + Na3PO4 ……………….
Järjestus
1) Määrake algsete aatomite ja PO 4 rühma valents:
2) Kirjutame võrrandi parema poole (seni ilma indeksiteta, sulgudes olevate ainete valemid vajavad täpsustamist):
3) Koostame saadud ainete keemilised valemid vastavalt koostisosade valentsustele:
4) Pöörame tähelepanu kõige keerulisema ühendi Ca 3 (PO 4) 2 koostisele ja võrdsustame kaltsiumi aatomite arvu (neid on kolm) ja PO 4 rühmade arvu (neid on kaks):
5) Naatriumi ja kloori aatomite arv enne reaktsiooni on nüüd kuus. Panime vastava koefitsiendi skeemi paremale küljele NaCl valemi ette:
3CaCl2 + 2Na3PO4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6NaCl.
Seda järjestust kasutades saate võrdsustada paljude keemiliste reaktsioonide skeeme (välja arvatud keerukamad redoksreaktsioonid, vt 7. peatükk).
Keemiliste reaktsioonide tüübid. Keemilised reaktsioonid on erinevad tüübid. Peamised neist on nelja tüüpi - ühendamine, lagunemine, asendamine ja vahetamine.
1. Ühenduse reaktsioonid- kahest või enamast ainest moodustub üks aine:
Näiteks:
Ca + Cl 2 \u003d CaCl 2.
2. Lagunemisreaktsioonid- ühest ainest saadakse kaks või enam ainet:
Näiteks:
Ca(HCO 3) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.
3. Asendusreaktsioonid- reageerivad lihtsad ja keerulised ained, moodustuvad ka lihtsad ja keerukad ained ning lihtaine asendab osa keeruka aine aatomitest:
A + BX AX + B.
Näiteks:
Fe + CuSO 4 \u003d Cu + FeSO 4.
4. Vahetusreaktsioonid- siin reageerivad kaks kompleksainet ja saadakse kaks kompleksainet. Reaktsiooni käigus vahetavad ühendid oma koostisosad:
1. Õppige tabelit. 1. Kontrolli ennast, kirjuta keemilised sümbolid: väävel, tsink, tina, magneesium, mangaan, kaalium, kaltsium, plii, raud ja fluor.
2. Kirjutage keemiliste elementide sümbolid, mida hääldatakse valemites: "tuhk", "o", "kuprum", "es", "pe", "hydrargyrum", "stannum", "plumbum", "en", "ferrum" , "tse", "argentum". Nimetage need elemendid.
3. Märkige ühendite valemites iga keemilise elemendi aatomite arv:
Al 2S 3, CaS, MnO 2, NH 3, Mg 3 P 2, SO 3.
4. Tehke kindlaks, millised ained on lihtsad ja millised keerulised:
Na 2 O, Na, O 2, CaCl 2, Cl 2.
Lugege nende ainete valemeid.
5. Õppige tabelit. 2. Koostage ainete keemilised valemid vastavalt elementide ja aatomirühmade teadaolevale valentsile:
6. Määrake ühendite keemiliste elementide valentsus:
N 2 O, Fe 2 O 3, PbO 2, N 2 O 5, HBr, SiH 4, H 2 S, MnO, Al 2 S 3.
7. Järjesta koefitsiendid ja märkige keemiliste reaktsioonide tüübid:
a) Mg + O2MgO;
b) Al + CuCl2 AlCl3 + Cu;
c) NaNO3 NaNO2 + O2;
d) AgNO3 + BaCl2 AgCl + Ba(NO3)2;
e) Al + HCl AlCl3 + H2;
f) KOH + H3PO4K3PO4 + H2O;
g) CH4C2H2 + H2.
* On aineid, mis ei ole üles ehitatud molekulidest. Kuid neid aineid käsitletakse hiljem (vt 4. peatükk).
** Rangelt võttes ei määrata alltoodud reeglite järgi mitte valentsi, vaid oksüdatsiooniastet (vt 7. peatükk). Kuid paljudes ühendites langevad nende mõistete arvväärtused kokku, seetõttu saab valentsi määrata ka aine valemi järgi.
Trükitud koos jätkuga
Kui astusite ülikooli, kuid selleks ajaks pole te seda rasket teadust selgeks saanud, oleme valmis teile avaldama mõned saladused ja aitama teil orgaanilist keemiat nullist õppida ("mannekeenide" jaoks). Sa pead lihtsalt lugema ja kuulama.
Orgaaniline keemia on omaette alamliigina välja toodud seetõttu, et selle uurimisobjektiks on kõik, mis sisaldab süsinikku.
Orgaaniline keemia on keemia haru, mis tegeleb süsinikuühendite, selliste ühendite ehituse, omaduste ja ühendamisviiside uurimisega.
Nagu selgus, moodustab süsinik kõige sagedamini ühendeid järgmiste elementidega - H, N, O, S, P. Muide, neid elemente nimetatakse nn. organogeenid.
Orgaanilised ühendid, mille arv täna ulatub 20 miljonini, on kõigi elusorganismide täielikuks eksisteerimiseks väga olulised. Samas ei kahelnud keegi, muidu oleks inimene selle tundmatu uurimise lihtsalt tahaplaanile visanud.
Orgaanilise keemia eesmärgid, meetodid ja teoreetilised kontseptsioonid on esitatud järgmiselt:
Te ei pruugi seda uskuda, kuid isegi iidsetel aegadel said Rooma ja Egiptuse elanikud keemiast midagi aru.
Nagu me teame, kasutasid nad looduslikke värvaineid. Ja sageli pidid nad kasutama mitte valmis looduslikku värvainet, vaid ekstraheerima selle tervest taimest eraldades (näiteks taimedes sisalduv alisariin ja indigo).
Samuti võime meenutada alkoholi joomise kultuuri. Alkohoolsete jookide valmistamise saladused on teada igale rahvale. Pealegi teadsid paljud iidsed rahvad toiduvalmistamise retsepte " kuum vesi» tärklist ja suhkrut sisaldavatest toodetest.
See kestis palju-palju aastaid ning alles 16. ja 17. sajandil algasid mingid muutused, väikesed avastused.
18. sajandil õppis teatud Scheele isoleerima õun-, viin-, oksaal-, piim-, gallus- ja sidrunhapet.
Siis sai kõigile selgeks, et taimsest või loomsest toorainest eraldatavatel toodetel on palju ühiseid jooni. Samal ajal on need väga erinevad anorgaanilised ühendid. Seetõttu pidid teaduse teenijad nad kiiresti esile tõstma eraldi klass Nii sündis mõiste "orgaaniline keemia".
Hoolimata asjaolust, et orgaaniline keemia ise kui teadus ilmus alles 1828. aastal (just siis õnnestus hr Wöhleril karbamiidi eraldada ammooniumtsüanaadi aurustamisega), võttis Berzelius 1807. aastal teekannude jaoks kasutusele esimese termini orgaanilise keemia nomenklatuuris:
Keemia haru, mis uurib organismidest saadud aineid.
Järgmine oluline samm orgaanilise keemia arengus on valentsiteooria, mille pakkusid välja 1857. aastal Kekule ja Cooper, ning hr Butlerovi keemilise struktuuri teooria aastast 1861. Juba siis hakkasid teadlased avastama, et süsinik on neljavalentne ja suudab moodustada ahelaid.
Üldiselt on sellest ajast peale teadus pidevalt kogenud murranguid ja rahutusi uute teooriate, ahelate ja ühendite avastamise tõttu, mis võimaldas ka orgaanilisel keemial aktiivselt areneda.
Teadus ise ilmus tänu sellele, et teaduse ja tehnika areng ei suutnud paigal seista. Ta kõndis edasi, nõudes uusi lahendusi. Ja kui kivisöetõrvast tööstuses enam ei piisanud, pidid inimesed lihtsalt looma uue orgaanilise sünteesi, mis lõpuks kasvas välja uskumatult olulise aine, mis on ikka kullast kallim – nafta – avastamiseks. Muide, just tänu orgaanilisele keemiale sündis tema "tütar" - subteadus, mida nimetati "naftakeemiaks".
Kuid see on täiesti erinev lugu, mida saate ise uurida. Järgmisena soovitame teil vaadata populaarteaduslikku videot mannekeenide orgaanilise keemia kohta:
Noh, kui teil pole aega ja vajate kiiresti abi professionaalid, teate alati, kust neid leida.
Keemiat peetakse üheks kõige keerulisemaks ja raskemaks õppeaineks. Pealegi tekivad selle aine arendamisel raskused nii koolilastele kui ka üliõpilastele. Miks? Koolilapsed ootavad tunnist trikke, huvitavaid kogemusi ja meeleavaldused. Kuid pärast esimesi õppetunde on nad pettunud: laboritööd reagentidega pole palju, põhimõtteliselt tuleb õppida uut terminoloogiat, teha mahukas kodutöö. Keemiline keel erineb täiesti igapäevakeelest, seega tuleb termineid ja nimetusi õppida kiirendatud tempos. Lisaks tuleb osata loogiliselt mõelda ja matemaatilisi teadmisi rakendada.
Kas keemiat on võimalik iseseisvalt õppida?
Pole midagi võimatut. Vaatamata teaduse keerukusele saab keemiat õppida nullist. Mõnel juhul, kui teema on eriti keeruline või nõuab lisateadmisi, saate teenuseid kasutada online juhendaja. Enamik mugav viisõppimine - keemiaõpetajate abiga Skype’i vahendusel. Kaugõpe võimaldab teil konkreetset teemat üksikasjalikult uurida või keerulisi kohti selgitada. Skype'i kaudu saate igal ajal ühendust võtta kvalifitseeritud õpetajaga.
Selleks, et õppeprotsess oleks tõhus, on vaja mitmeid tegureid:
Õppige ise keemiat null tase Saate seda teha, kui teil on tugev motivatsioon ja aeg. Kui materjal on keeruline, aitavad professionaalsed juhendajad mõista teema peensusi. Kas see on näost näkku konsultatsioon või Skype’i vahendusel, on teie otsustada. Pole vaja võtta täiskursus koos juhendajaga saab mõnel juhul võtta õppetunni ka eraldi teemal.
1. peatükk.
Üldised keemilised ja ökoloogilised mustrid.
Kust keemia algab?
Kas see on raske küsimus? Igaüks vastab sellele omal moel.
Keskkoolis õpivad õpilased mitu aastat keemiat. Paljud teevad keemia lõpueksamid üsna hästi. Kuid…
Vestlused sisseastujate ja seejärel esmakursuslastega näitavad, et keemia jääkteadmised pärast keskkooli on ebaolulised. Mõned on erinevates definitsioonides segaduses ja keemilised valemid, samas kui teised ei suuda isegi keemia põhimõisteid ja seadusi taastoota, ökoloogia mõistetest ja seadustest rääkimata.
Nad ei alustanud kunagi keemiaga.
Keemia algab ilmselt selle aluste ja ennekõike põhimõistete ja seaduste sügavast valdamisest.
1.1. Keemilised põhimõisted.
D.I. Mendelejevi tabelis on elemendi sümboli kõrval numbrid. Üks number näitab elemendi aatomnumbrit ja teine aatommassi. Seerianumbril on oma füüsiline tähendus. Räägime sellest hiljem, siin keskendume aatommassile ja tõstame esile, millistes ühikutes seda mõõdetakse.
Kohe tuleb märkida, et tabelis toodud elemendi aatommass on suhteline väärtus. 1/12 süsinikuaatomi massist, isotoobi massinumbriga 12, võeti aatommassi suhtelise suuruse ühikuks ja seda nimetati aatommassiühikuks /amu/. Seetõttu on kell 1 öösel. on võrdne 1/12 süsiniku isotoobi massist 12 C. Ja see on võrdne 1,667 * 10 -27 kg. / Süsinikuaatomi absoluutmass on 1,99 * 10 -26 kg. /
Aatommass, mis on antud tabelis, on aatomi mass, väljendatuna aatommassi ühikutes. Väärtus on mõõtmeteta. Täpsemalt, iga elemendi aatommass näitab, mitu korda on antud aatomi mass rohkem või vähem kui 1/12 süsinikuaatomi massist.
Sama võib öelda ka selle kohta molekulmass.
Molekulmass on molekuli mass, mida väljendatakse aatommassi ühikutes. Väärtus on ka suhteline. Konkreetse aine molekulmass on võrdne kõigi molekuli moodustavate elementide aatomite masside summaga.
Keemias on oluline mõiste "mutt". sünnimärk- selline kogus ainet, mis sisaldab 6,02 * 10 23 struktuuriüksust /aatomeid, molekule, ioone, elektrone jne/. Mool aatomeid, mool molekule, mool ioone jne.
Antud aine ühe mooli massi nimetatakse selle molaar- / või molaarmassiks. Seda mõõdetakse g / mol või kg / mol ja tähistatakse tähega "M". Näiteks väävelhappe molaarmass M H 2 SO4 \u003d 98 g / mol.
Järgmine mõiste on "Ekvivalent". Samaväärne/E/ on selline massiline ainekogus, mis interakteerub ühe mooli vesinikuaatomiga või asendab sellise koguse keemilistes reaktsioonides. Seetõttu on vesiniku ekvivalent E H võrdne ühega. /E H = 1/. Hapnikuekvivalent E O on võrdne kaheksaga /E O =8/.
Eristatakse elemendi keemilist ekvivalenti ja kompleksaine keemilist ekvivalenti.
Elemendi ekvivalent on muutuja väärtus. See sõltub aatommassist /A/ ja valentsist /B/, mis elemendil konkreetses ühendis on. E=A/V. Näiteks määrame väävli ekvivalendi oksiidides SO 2 ja SO 3. SO 2 E S \u003d 32/4 \u003d 8 ja SO 3 E S \u003d 32/6 \u003d 5,33.
Ekvivalendi molaarmassi, väljendatuna grammides, nimetatakse ekvivalentmassiks. Seetõttu on vesiniku ekvivalentmass ME H = 1g/mol, ekvivalentmass hapnikuga ME O = 8g/mol.
Kompleksaine /hape, hüdroksiid, sool, oksiid/ keemiline ekvivalent on vastava aine kogus, mis interakteerub ühe mooli vesinikuaatomiga, s.o. ühe ekvivalendi vesinikuga või asendab selle koguse vesinikku või mis tahes muud ainet keemilistes reaktsioonides.
Happe ekvivalent/E K / võrdub happe molekulmassi jagamisega reaktsioonis osalevate vesinikuaatomite arvuga. Happe H 2 SO 4 korral, kui mõlemad vesinikuaatomid reageerivad H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO + 2H 2 O, on ekvivalent võrdne E H 2 SO4 \u003d M H 2 SO 4 / n H \u003d 98/ 2 \u003d 49
Hüdroksiidi ekvivalent /E hüdr. / on defineeritud kui jagatis, mis jagatakse hüdroksiidi molekulmassiga reageerivate hüdroksorühmade arvuga. Näiteks NaOH ekvivalent on võrdne: E NaOH \u003d M NaOH / n OH \u003d 40/1 \u003d 40.
Soola ekvivalent/E soola / saab arvutada, jagades selle molekulmassi reageerivate metalliaatomite arvu ja nende valentsi korrutisega. Niisiis võrdub Al 2 (SO 4) 3 soola ekvivalent E Al 2 (SO 4) 3 \u003d M Al 2 (SO 4) 3 / 6 \u003d 342 / 2,3 \u003d 342 / 6 \u003d 57 .
Oksiidi ekvivalent/ E ok / saab defineerida kui vastava elemendi ja hapniku ekvivalentide summat. Näiteks CO 2 ekvivalent oleks on võrdne summaga süsiniku ja hapniku ekvivalendid: E CO 2 \u003d E C + E O \u003d 3 + 8 \u003d 7.
Sest gaasilised ained mugav on kasutada samaväärseid mahtusid /E V /. Kuna tavatingimustes on ühe mooli gaasi maht 22,4 liitrit, on selle väärtuse põhjal lihtne määrata mis tahes gaasi ekvivalentne maht. Kaaluge vesinikku. Vesiniku molaarmass 2 g on mahuga 22,4 l, siis selle ekvivalentmass 1 g on 11,2 l / või 11 200 ml /. Seetõttu E V H \u003d 11,2 liitrit. Kloori ekvivalentmaht on 11,2 l /E VCl \u003d 11,2 l /. CO ekvivalentne maht on 3,56 /E VC O \u003d 3,56 l /.
Vahetusreaktsioonide stöhhiomeetrilistes arvutustes kasutatakse elemendi või kompleksaine keemilist ekvivalenti ning redoksreaktsioonide vastavates arvutustes kasutatakse juba oksüdatsiooni ja redutseerimise ekvivalente.
Oksüdatsiooni ekvivalent on defineeritud kui jagatis, mis jagatakse oksüdeeriva aine molekulmassiga elektronide arvuga, mille see antud redoksreaktsioonis vastu võtab.
Redutseerimise ekvivalent võrdub redutseeriva aine molekulmassiga, mis on jagatud elektronide arvuga, mida see antud reaktsioonis loovutab.
Kirjutame redoksreaktsiooni ja määrame oksüdeeriva aine ja redutseerija ekvivalendi:
5N 2 aS + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 \u003d S + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5Na 2 SO 4 + 8H 2 O
Selle reaktsiooni oksüdeerija on kaaliumpermanganaat. Oksüdeeriva aine ekvivalent võrdub KMnO 4 massiga, mis on jagatud oksüdeerija poolt reaktsioonis vastuvõetud elektronide arvuga (ne=5). E KMnO 4 \u003d M KMnO 4 /ne \u003d 158/5 \u003d 31,5. Molaarmass oksüdeeriva aine KMnO 4 ekvivalent happelises keskkonnas on 31,5 g/mol.
Redutseerija Na 2 S ekvivalent on: E Na 4 S \u003d M Na 4 S /ne \u003d 78/2 \u003d 39. Na 2 S ekvivalendi molaarmass on 39 g/mol.
Elektros keemilised protsessid, eriti ainete elektrolüüsil, kasutage elektrokeemilist ekvivalenti. Elektrokeemiline ekvivalent on defineeritud kui jagatis, mis jagatakse elektroodil vabaneva aine keemilise ekvivalendi Faraday arvuga /F/. Elektrokeemilisest ekvivalendist tuleb täpsemalt juttu kursuse vastavas lõigus.
Valents. Kui aatomid interakteeruvad, moodustub nende vahel keemiline side. Iga aatom saab moodustada ainult teatud arvu sidemeid. Ühenduste arv määrab iga elemendi sellise ainulaadse omaduse, mida nimetatakse valentsiks. Kõige rohkem üldine vaade Valents on aatomi võime moodustada keemiline side. Valentsiühik on üks keemiline side, mille vesinikuaatom võib moodustada. Sellega seoses on vesinik monovalentne element ja hapnik kahevalentne element, kuna. Hapnikuaatomiga ei saa sidet moodustada rohkem kui kaks vesinikku.
Võimalus määrata iga elemendi valentsi, sealhulgas keemilises ühendis, on vajalik tingimus keemiakursuse edukas läbimine.
Valents on kontaktis ka sellise keemia mõistega nagu oksüdatsiooni olek. Oksüdatsioonioleku all mõistetakse laengut, mis elemendil on ioonses ühendis või mis oleks kovalentses ühendis, kui kuuli ühine elektronpaar oleks täielikult nihutatud elektronegatiivsema elemendi vastu. Oksüdatsiooniastmel pole mitte ainult numbriline avaldis, vaid ka vastav laengumärk (+) või (-). Valentsil neid märke pole. Näiteks H2SO4-s on oksüdatsiooniaste: vesinik +1, hapnik -2, väävel +6 ja valents on vastavalt 1, 2, 6.
Valents ja oksüdatsiooniaste arvväärtustes ei lange alati suurusjärgus kokku. Näiteks etanooli molekulis CH 3 -CH 2 -OH on süsiniku valentsus 6, vesinik 1, hapnik 2 ja näiteks esimese süsiniku oksüdatsiooniaste on -3, teise on -1: -3 CH3--1 CH2-OH.
1.2. Ökoloogilised põhimõisted.
Taga viimastel aegadel"ökoloogia" mõiste on sügavalt meie teadvuses. See mõiste, mille 1869. aastal tutvustas E. Haeckel / pärineb kreeka keelest oikos- maja, koht, eluruum, logod- õpetamine / häirib üha enam inimkonda.
bioloogiaõpikutes ökoloogia defineeritud kui teadus elusorganismide ja nende keskkonna vahelistest suhetest. Praktiliselt kaashäälikulise ökoloogia definitsiooni annab B. Nebel oma raamatus "Keskkonnateadus" – Ökoloogia on teadus organismide omavaheliste ja keskkonnaga suhtlemise erinevatest aspektidest. Teistes allikates võib leida laiema tõlgenduse. Näiteks Ökoloogia - 1/. Teadus, mis uurib organismide ja nende süsteemsete agregaatide seoseid ja keskkond; 2/. Agregaat teaduslikud distsipliinid süsteemsete bioloogiliste struktuuride /makromolekulidest biosfääri/ seoste uurimine enda ja keskkonnaga; 3/. Distsipliin, mis uurib erinevate hierarhiliste tasandite ökosüsteemide toimimise üldseadusi; 4/. Keeruline teadus, mis uurib elusorganismide elupaiku; 5/. Inimese kui liigi positsiooni uurimine planeedi biosfääris, tema seoseid ökoloogiliste süsteemidega ja mõju neile; 6/. Teadus ellujäämisest keskkonnas. /N.A.Agidzhanjan, V.I.Torshik. Inimökoloogia./. Mõiste "ökoloogia" ei tähenda aga mitte ainult ökoloogiat kui teadust, vaid ka keskkonnaseisundit ja selle mõju inimestele, taimestikule ja loomastikule.
.jpg)
