Настоящая книга предназначена для повторения курса химии, изучаемого в средних учебных заведениях и систематизации знаний. Ее могут использовать все категории учащихся, готовящиеся к поступлению в высшие учебные заведения и абитуриенты, занимающиеся химией самостоятельно. По ряду вопросов в книге даются более глубокие сведения, чем в школьных учебниках (строение атомов, химическая связь, химическое равновесие, растворы, окислительно-восстановительные процессы, электролиз. Все это способствует более осмысленному пониманию химии при повторении, облегчает последующее изучение ее уже в вузе.
В книге обстоятельно освещены общетеоретические основы химии (ч. I), а затем на этой основе рассмотрен фактический материал по неорганической химии (ч. II) и органической химии (ч. III). Этим преследовалась цель максимально способствовать устранению довольно распространенного недостатка - формализма в знаниях учащихся, т.е. неумения излагать фактический материал на глубокой теоретической основе. В каждой главе приведены краткие выводы, а также вопросы и задачи для самостоятельного решения.
В третьем издании решение типовых задач не рассматривается, так как отдельно издана книга: Г.П. Хомченко, И.Г. Хомченко. Задачи по химии для поступающих в вузы. М.: "Высшая школа", 1993. В учебнике не приведены лабораторные работы, предусмотренные программой (например, классы неорганических соединений, приготовление растворов заданной концентрации, ионные реакции, гидролиз солей, неметаллы и металлы, некоторые работы по органической химии и др.). Соответствующие работы можно подобрать из учебников по химии для средней школы или из вузовских практикумов по общей и неорганической химии.
При повторении программного материала по химии следует обратить внимание на кратко сформулированные выводы. Их цель -акцентировать наиболее важные положения каждой главы.
Книга подготовлена к изданию доцентом И.Г. Хомченко.
Отзывы и замечания просьба направлять по адресу: 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., 29/14, издательство "Высшая школа".
И.Г. Хомченко
ОГЛАВЛЕНИЕ
исяовие........................................
вние..........................................
§ 1. Предмет и задачи химии....................
§ 2, Химия и охрана окружающей среды..........
§ 3. Значение химии и химической промышленности
3 5 5 6
7
СТЬ I. а в а 1.
ОБЩАЯ ХИМИЯ
Основные
понятия и стехиометрические законы химии
§ 1.1. Атомно-молекулярное учение 5 I 9 rv.,~----------
в химии
------j..:.^..^ ft!
1.2. Основные понятия химии.......
1.3. Стехиометрические законы......
: а в а 2. Периодический закон Д. И. Менделеева и § 2.1. Открытие Д. И. Менделеевым
9 9 ГТ------------
строение атомов
___г----^ «. п. Менделеевым периодического закона
§ 2.2. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева . .
§ 2.3. Ядерная модель строения атомов ..........
§ 2.4. Состав атомных ядер. Ядерные реакции .......
§ 2.5. Современная модель состояния электрона в атоме . . . 2.6. Строение электоонных nfinnrma»- --------
оболочек
, _______ электронных
§ 2.7. Электронные формулы ...............
§ 2.8. Периодический закон и периодическая система элементов
Д. И. Менделеева в свете учения о § 2.9. Периодичность свойств атомов §2.10. Значение пеоиоличргк-г.™ закона Д.И.Менделеева и
свойств
периодического теории строения атомов .
атомов
строении атомов
а в а 3.
3.1 3.2.
Химическая связь
Ковалентная связь
связи
Свойства ковалентной
§ 3.3. Ионная связь...........
§ 3.4. Полярные и неполярные молекулы .
§ 3.5. Металлическая связь.....
§ 3.6. Водородная связь
а в а
равновесие
„-r~^..«'> ^onJD...........
§ 3.7. Межмолекулярное взаимодействие . . . § 3.8. Типы кристаллических решеток ....
§ 3.9. Структурные формулы.........
§3.10. Степень окисления и валентность .... 4. Скорость химических реакций. Химическое
чЛ. Скорость химических реакций .........
4.2. Факторы, влияющие на скорость реакции.....
f § 4.3. Энергия активации...............
); § 4.4,. Понятие о катализе и катализаторах......
i § 4.5. Необратимые и обратимые реакции.......
• § 4.6. Химическое равновесие.............
§ 4.7. Принцип Ле Шателье..............
Лава 5. Растворы. Теория электролитической диссоциации § 5.1. Численное выражение состава растворов . . . .
§ 5.2. Растворимость веществ в воде .........
§ 5.3. Тепловые явления при растворении ......
91 93 95
§ 5.4. Электролиты и неэлектролиты .......... 97
§ 5.5. Теория электролитической диссоциации ...... 98
§ 5.6. Механизм диссоциации............... 99
§ 5.7. Гидратация ионов................ . 100
§ 5.8. Диссоциация кислот, оснований и солей в водных растворах ....................... 101
§ 5.9. Степень диссоциации................ 103
§ 5.10. Сильные и слабые электролиты............ 194
§5.11. Ионные уравнения реакций............. 104
§5.12. Условия необратимости ионных реакций ...... 105
§5.13. Диссоциация воды. рН............... 106
§5.14. Гидролиз солей................... 108
§5.15. Составление уравнений гидролиза солей....... 110
§5.16. Протолитическая теория кислот и оснований .... 112
Глава 6. Важнейшие классы неорганических соединений..... 116
§6.1. Оксиды....................... 116
§6.2. Кислоты...................... 119
§6.3. Основания..................... 121
§6.4. Соли........................ 123
§ 6.5. Связь между классами неорганических соединений . . . 128
§6.6. Химическая, номенклатура неорганических веществ . . 128
Глава 7. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз 131
§7.1. Теория окислительно-восстановительных реакций . . . 131
§7.2. Восстановители и окислители........... 134
§7.3. Составление уравнений окислительно-восстановительных
реакций...................... . 135
§ 7.4. Влияние среды на характер протекания реакций ... 139
§7.5. Классификация окислительно-восстановительных реакций 141
§ 7.6. Сущность электролиза................ 142
§ 7.7. Электролиз водных растворов электролитов...... 144
§ 7.8. Применение электролиза............... 146
ЧАСТЬ II. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ........... 149
Глава 8. Водород. Галогены.................. 149
§ 8.1. Общие свойства неметаллов............. 149
§ 8.2. Водород...................... 151
§ 8.3. Вода и тяжелая вода............... 154
§ 8.4. Пероксид водорода................. 155
§ 8.5. Общая характеристика подгруппы галогенов ..... 156
§ 8.6. Хлор и его свойства................ 159
§ 8.7. Хлороводород и соляная кислота.......... 161
§ 8.8. Соли соляной кислоты................ 162
§ 8.9. Кислородные соединения хлора........... 163
§8.10. Краткие сведения о фторе, броме и иоде ....... 165
Глава 9. Подгруппа кислорода................. 167
§ 9.1. Общая характеристика элементов подгруппы кислорода 167
§ 9.2. Кислород и его свойства.............. 169
§ 9.3. бера и ее свойства................. 171
§ 9.4. Сероводород и сульфиды.............. 173
§ 9.5. Оксид серы (IV). Сернистая кислота......... 175
§ 9.6. Оксид серы (VI). Серная кислота.......... 177
§ 9.7. Свойства серной кислоты и ее практическое значение . . 178
§ 9.8. Соли серной кислоты................ 180
Глава 10. Подгруппа азота.................. 182
§ 10.1. Общая характеристика элементов подгруппы азота . . 182
§ 10.2. Азот. Сигма- и пи-связи.............. 184
§ 10.3. Аммиак....................... 186
§ 10.4. Химические основы производства аммиака..... 189
§ 10.5. Соли аммония.................... 190
§ 10.6. Оксиды азота................... 191
§ 10.7. Азотная кислота.................. 193
§ 10.8. Взаимодействие азотной кислоты с металлами и неметал-•
лами................. ,...... 194
§ 10.9. Соли азотной кислоты.............. 196
§ 10.10. Фосфор...................... 196
§ 10.11. Оксиды фосфора и фосфорные кислоты....... 190
§ 10.12. Минеральные удобрения.....,......... 200
'лава 11. Подгруппа углерода................. 204
§ 11.1. Общая характеристика элементов подгруппы углерода 204
§ 11.2. Углерод и его свойства.............. 205
§ 11.3. Оксиды углерода. Угольная кислота ....... 208
§ 11.4. Соли угольной кислоты.............. 210
§ 11.5. Твердое, жидкое и газообразное топливо...... 212
§ 11.6. Кремний и его свойства.............. 213
§ 11.7. Оксид кремния (IV) и кремниевая кислота....... 215
§ 11.8. Понятие о коллоидных растворах........... 217
§ 11.9. Соли кремниевой кислоты ............ 219
§11.10. Получение стекла и цемента ........... 220
лава 12. Общий обзор металлов............... 223
§ 12.1. Положение металлов в периодической системе элементов Д. И. Менделеева ............... 223
§ 12.2. Физические свойства металлов............ 223
§ 12.3. Химические свойства металлов........... 225
§ 12.4. Металлы и сплавы в технике............ 226
§ 12.5. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов 228
§ 12.6. Общие способы получения металлов ........ 232
§ 12.7. Коррозия металлов................. 234
§ 12.8. Защита от коррозии................. 237
лава 13. Металлы главных подгрупп.......... . . . 240
§ 13.1. Общая характеристика элементов подгруппы лития 240
§ 13.2. Натрий и калий.................. 241
§ 13.3. Едкие щелочи................... 243
§ 13.4. Соли натрия и калия............... 244
§ 13.5. Общая характеристика элементов подгруппы бериллия 245
§ 13.6. Кальций..................... . 246
' § 13.7. Оксид и гидроксид кальция............ 246
§ 13.8. Соли кальция................... 247
§ 13.9. Жесткость воды и способы ее устранения ..... 248
§ 13.10. Общая характеристика элементов подгруппы бора . . 251
§ 13.11. Алюминий.................... 252
§ 13.12. Оксид и гидроксид алюминия........... 255
§ 13.13. Применение алюминия и его сплавов ....... 256
лава 14. Металлы побочных подгрупп............. 258
§ 14.1. Общая характеристика элементов подгруппы хрома 258
§ 14.2. Хром........................ 259
§ 14.3. Оксиды и гидроксиды хрома............ 260
§ 14.4. Хроматы и дихроматы............... 262
§ 14.5. Применение хрома и его соединений........ 264
§ 14.6. Общая характеристика элементов побочной ПОДГРУППЫ
, ------,-----....._ -..„.„„lllv/u H\jyjVtnUn ПОДГРУППЫ
VIII группы.................... 264
§ 14.7. Железо...................... 265
§ 14.8. Соединения железа................. 266
§ 14.9. Доменный процесс................. 268
. §14.10. Чугун и стали................... 270
ЧАСТЬ III. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ............ 275
Глава 15. Основные положения органической химии ..... 275
§ 15.1. Предмет органической химии........... 275
§ 15.2. Особенности органических соединений ....... 276
§15.3. Изомерия...................... 287
§ 15.4. Теория химического строения органических соединений
А. М. Бутлерова . . . I............... 278
§ 15.5. Гомологические ряды органических соединений .... 288
§ 15.6. Классификация органических соединений ...... 281
§ 15.7. Типы органических реакций............. 284
Глава 16. Углеводороды................... 286
§ 16.1. Предельные углеводороды (алканы)......... 286
§ 16.2. Номенклатура алканов и их производных...... 287
§ 16.3. Химические свойства метана и его гомологов .... 289
§ 16.4. Понятие о циклоалканах............ . . 293
§ 16.5. Непредельные углеводороды............ 293
§ 16.6. Этилен и его гомологи.............. 295
§ 16.7. Реакции полимеризации. Полиэтилен . ...... 297
§ 16.8. Ацетилен и его гомологи.............. 299
§ 16.9. Диеновые углеводороды.............. 301
§ 16.10. Природный и синтетический каучуки........ 302
§16.11. Ароматические углеводороды (арены)........ 303
§ 16.12. Бензол и его гомологи .............. 306
§ 16.13. Нефть и основные продукты ее переработки..... 309
§ 16.14. Природные газы и их использование........ 312
Глава 17. Кислородсодержащие органические соединения .... 314
§ 17.1. Предельные спирты................ 314
§ 17.2. Метанол и этанол................. 318
§ 17.3. Этиленгликоль и глицерин............. 319
§ 17.4. Фенолы..................... 321
§ 17.5. Альдегиды................... . 324
§ 17.6. Формальдегид.................... 325
§ 17.7. Ацетальдегид.................... 327
§ 17.8. Реакции поликонденсации ,............ 328
§ 17.9. Кетоны...................... 329
§ 17.10. Карбоновые кислоты............... 330
§ 17.11. Муравьиная кислота................ 333
§ 17.12. Уксусная кислота................. 334
§ 17.13. Сложные эфиры. Реакции этерификации и омыления 335
§ 17.14. Жиры....................... 337
§ 17.15. Мыла и другие моющие средства.......... 338
§17.16. Углеводы..................... 339
§ 17.17. Моносахариды и дисахариды........... 340
§ 17.18. Полисахариды................... 342
Глава 18. Азотсодержащие органические соединения....... 347
§ 18.1. Нитросоединения.................. 347
§ 18.2. Амины....................... 347
§18.3. Анилин....................... 349
§ 18.4. Аминокислоты.................... 351
§ 18.5. Амиды кислот................... 354
§ 18.6. Белки........................ 356
Предметный указатель....................... 362
