Сборник основных формул школьного курса химии

Химический элемент – это определенный вид атомов с одинаковым зарядом ядра.

Относительная атомная масса (Аr) показывает, во сколько раз масса атома данного химического элемента больше – массы атома углерода-12 (12С).

Химическое вещество – совокупность любых химических частиц.

Химические частицы

Формульная

единица – условная частица, состав которой соответствует приведенной химической формуле, например:

Аr – вещество аргон (состоит из атомов Ar),

Н2O – вещество вода (состоит из молекул Н2O),

KNO3 – вещество нитрат калия (состоит из катионов К+ и анионов NO3¯).

Соотношения между физическими величинами

Атомная масса (относительная) элемента B, Ar(B):

где *т (атома В) – масса атома элемента В;

*ти – атомная единица массы;

*ти = 1/12 т (атома 12С) = 1,661024 г.

Количество вещества B, n(B), моль:

где N (B)  – число частиц В;

NA – постоянная Авогадро (NA = 6,021023 моль-1).

Молярная масса вещества В, М(В), г/моль:

где т(В)  – масса В.

Молярный объем газа В, VM, л/моль:

где VM = 22,4 л/моль (следствие из закона Авогадро), при нормальных условиях (н.у. – атмосферное давление р = 101 325 Па (1 атм); термодинамическая температура Т = 273,15 К или температура Цельсия t = 0 °C).

*Плотность газообразного вещества B по водороду, D (газа B по H2):

*Плотность газообразного вещества В по воздуху, D (газ В по воздуху):

Массовая доля элемента Э в веществе В, w(Э):

где х – число атомов Э в формуле вещества В

Массовое число (А) – общее число протонов и нейтронов в атомном ядре:

A = N(p0) + N(p+).

Заряд ядра атома (Z) равен числу протонов в ядре и числу электронов в атоме:

Z = N(p+) = N(e¯).

Изотопы – атомы одного элемента, различающиеся числом нейтронов в ядре, например: калий-39: 39К (19 р+, 20 п0, 19 е¯ ); калий-40: 40К (19 р+, 21 п0, 19е¯).

*Энергетические уровни и подуровни

*Атомная орбиталь (АО) характеризует область пространства, в которой вероятность пребывания электрона, имеющего определенную энергию, является наибольшей.

*Формы s– и р-орбиталей

Периодический закон и Периодическая система Д.И. Менделеева

Свойства элементов и их соединений периодически повторяются с возрастанием порядкового номера, который равен заряду ядра атома элемента.

Номер периода соответствует числу энергетических уровней, заполненных электронами, и обозначает последний по заполнению энергетический уровень (ЭУ).

Номер группы А показывает число валентных электронов ns и пр.

Номер группы Б показывает число валентных электронов ns и (п – 1)d.

Секция s-элементов – заполняется электронами энергетический подуровень (ЭПУ) ns-ЭПУ – IA– и IIА-группы, Н и Не.

Секция р-элементов – заполняется электронами np-ЭПУ – IIIA-VIIIA-группы.

Секция d-элементов – заполняется электронами (п- 1 ) d-ЭПУ – IБ-VIIIБ2-группы.

Секция f-элементов – заполняется электронами (п – 2 ) f-ЭПУ – лантаноиды и актиноиды.

Изменение состава и свойств водородных соединений элементов 3-го периода Периодической системы

Нелетучие, разлагаются водой: NaH, MgH2, AlH3.

Летучие: SiH4, PH3, H2S, HCl.

Изменение состава и свойств высших оксидов и гидроксидов элементов 3-го периода Периодической системы

Оснóвные: Na2O – NaOH, MgO – Mg(OH)2.

Амфотерные: Al2O3 – Al(OH)3.

Кислотные: SiO2 – H4SiO4, P2O5 – H3PO4, SO3 – H2SO4, Cl2O7 – HClO4.

Электроотрицательность (χ) – величина, характеризующая способность атома в молекуле приобретать отрицательный заряд.

Механизмы образования ковалентной связи

Обменный механизм – перекрывание двух орбиталей соседних атомов, на каждой из которых имелось по одному электрону.

Донорно-акцепторный механизм – перекрывание свободной орбитали одного атома с орбиталью другого атома, на которой имеется пара электронов.

Перекрывание орбиталей при образовании связи

*Тип гибридизации – геометрическая форма частицы – угол между связями

Гибридизация орбиталей центрального атома – выравнивание их энергии и формы.

sp – линейная – 180°

sp2 – треугольная – 120°

sp3 – тетраэдрическая – 109,5°

sp3d – тригонально-бипирамидальная – 90°; 120°

sp3d2 – октаэдрическая – 90°

Раствор – однородная система, состоящая из двух или более веществ, содержание которых можно изменять в определенных пределах.

Раствор: растворитель (например, вода) + растворенное вещество.

Истинные растворы содержат частицы размером менее 1 нанометра.

Коллоидные растворы содержат частицы размером 1-100 нанометра.