- Артикул:00-01110633
- Автор: Фримантл М.
- ISBN: 5-03-000934-5
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: МИР (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 528
- Формат: 70х100 1/16
- Год: 1991
- Вес: 1634 г
Развернуть ▼
Учебное пособие по общей химии, талантливо и увлекательно написанное автором из Великобритании. Книга изобилует выразительными иллюстрациями. Приведены краткие биографические сведения о выдающихся ученых, отрывки из научно-популярных статей, где изложена суть исследований и открытий многих лауреатов Нобелевской премии по химии и физике. Показано, насколько тесно связана химия с самыми разнообразными сторонами жизни современного общества. Широко и ярко представлены экологические аспекты современной химии.
В русском издании выходит в двух частях. Часть 1 включает 10 глав, посвященных физической химии.
Для преподавателей химии в средней школе и общей химии в нехимических вузах, выпускников средних школ и абитуриентов, студентов первых курсов многих вузов.
См. также: Химия в действии. В двух частях. Часть 2
Содержание
От переводчика
Предисловие автора к русскому изданию
Предисловие
1. Строение атома
1.1. Субатомные частицы
Электроны, протоны и нейтроны
Модели атома
Новые элементарные частицы
Масса атома
Масс-спектрометрия
1.2. Электронное строение атомов
Атомные спектры
Связь между спектральными линиями и электронами (открытие Бора)
Применение возбуждения электронов на практике
Атомный спектр испускания водорода
Энергия ионизации
Рассмотрение энергии ионизации в рамках модели атома, предложенной Бором
Волновая природа электрона
Орбитали
Квантовые числа
Электронная конфигурация
1.3. Радиоактивность
Открытие радиоактивности
Ионизирующее излучение
Обнаружение и измерение радиоактивности
Устойчивые и неустойчивые изотопы
Зона устойчивости
Период полураспада
Кривые распада
Ряды радиоактивных превращений
Естественные радиоизотопы
Искусственные ядерные превращения
Ускорители элементарных частиц
Трансурановые элементы
Применения изотопов
Ядерное деление и ядерный синтез
Ядерное деление
Ядерный синтез
Ядерный синтез в звездах
Ядерная энергия
Как работает ядерный реактор?
Типы ядерных реакторов
Радиоактивные ядерные отходы и их переработка
Термоядерные реакторы
Аргументы против использования ядерной энергии
Ядерное оружие
Ядерное разоружение
Источники радиации и ее воздействие
Вопросы для проверки
2. Химическая связь
2.1. Природа химической связи
Введение
Ионная связь
Устойчивость ионных соединений
Ковалентная связь
Молекулярные орбитали
Гибридные атомные орбитали
Делокализованные орбитали
Координационная связь
Ионный и ковалентный характер связи
Ионный характер ковалентных связей
Ионные и ковалентные соединения
Металлическая связь
Валентная зона и зона проводимости
Водородная связь
Вандерваальсовы силы
Диполь-дипольное притяжение
Притяжение типа диполь- индуцированный диполь (индукционное)
Что понимается под вандерваальсовы-ми силами
2.2. Влияние химической связи на свойства соединений
Размеры атомов
Атомный объем
Атомные радиусы
Форма простых молекул и многоатомных ионов
Теория отталкивания валентных электронных пар
Тип химической связи, структура и физические свойства
Тип связи и химические свойства
Влияние межмолекулярных сил на структуру и свойства
Влияние водородных связей
Влияние вандерваальсовых сил
Вопросы для проверки
3. Газы, жидкости и твердые вещества
3.1. Газы и жидкости
Физические состояния вещества
Газовые законы
Закон Бойля-Мариотта
Закон Гей-Люссака (закон Шарля)
Объединенный газовый закон
Закон Авогадро
Экспериментальное определение относительной молекулярной массы
Закон парциальных давлений газов (закон Дальтона)
Законы Грэхема
Кинетическая теория газов
Скорости молекул
Распределение Максвелла-Больцмана
Реальные газы
Уравнение Ван-дер-Ваальса
Сжижение газов
Жидкости
Кинетическая теория жидкого состояния
Свойства жидкостей
3.2. Твердые вещества
Рентгеноструктурный анализ
Дифракция
Уравнение Брэгга-Вульфа
Рентгеноструктурный анализ
Кристаллическая структура
Металлические кристаллы
Ионные кристаллы
Ковалентные кристаллы
Изоморфизм, полиморфизм и аллотропия
Свойства твердых веществ
Вопросы для проверки
4. Стехиометрия
4.1. Стехиометрия и номенклатура
Введение
Химические вещества
Количественные законы химии
Вес и масса
Названия и формулы химических соединений
Химические символы
Химические формулы
Номенклатура неорганических соединений
Степени окисления (состояние окисления)
Элементы
Бинарные соединения
Катионы
Анионы
Комплексные ионы
Соли
Кислоты
Формулы ионных соединений
Валентность
Нестехиометрические соединения
4.2. Стехиометрические вычисления
Моль
Количество вещества
Молярная масса
Число частиц вещества
Процентный состав соединения
Эмпирическая формула соединения
Молярные постоянные и молярные величины
Состав гомогенных смесей
Химические уравнения
Составление химического уравнения
Типы химических уравнений
Интерпретация химических уравнений
Вычисления с помощью химических уравнений
Выход реакции
Промышленная стехиометрия
Технологическая схема
Вопросы для проверки
5. Энергетика
5.1. Термодинамика
Системы и их окружение
Функции состояния
Энергия системы
Внутренняя энергия
Температура
Передача энергии
Теплота
Работа
Первый закон термодинамики
Реакции, проводимые при постоянном объеме
Реакции, проводимые при постоянном давлении
5.2. Энтальпия
Изменение энтальпии при химической реакции
Стандартные изменения энтальпии
Стандартная молярная энтальпия образования
Стандартная молярная энтальпия сгорания
Стандартная молярная энтальпия нейтрализации
Другие изменения энтальпии
Фазовые превращения
Калориметрия
Калориметрическая бомба
Пламенный калориметр
Калорийность пищи
Закон Гесса
Энтальпийные диаграммы
5.3. Энергия и структура
Энтальпии химических связей
Определение энтальпий связей
Определение средней энтальпии связи С-Н
Интерпретация и практическое использование энтальпий связей
Устойчивость бензола
Энтальпия кристаллической решетки
Цикл Борна-Габера
Интерпретация энтальпий решетки
Энтальпии растворения и гидратации
Энтропия
Второй закон термодинамики
Изменения энтропии в химических реакциях
Изменения энтропии для окружения термодинамической системы
Суммарное изменение энтропии при протекании химической реакции
Свободная энергия Гиббса
О чем позволяет судить изменение свободной энергии системы АС
Равновесие
Полезная работа
Оценка возможности получения металлов из их оксидов по величине АС
Диаграммы Эллингема
5.4. Источники энергии
Солнце, Земля и Луна
Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии
Традиционные источники энергии
Нетрадиционные источники энергии
Прямое преобразование солнечной энергии
Биомасса
Запасание энергии
Химические источники тока и топливные элементы
Потребление энергии в прошлом, настоящем и будущем
Вопросы для проверки
6. Фазовые равновесия
6.1. Равновесия и фазы
Статические равновесия
Динамические равновесия
Фазы и компоненты
Состояния вещества
Фазы
Компоненты
Установление равновесий
Фазовая диаграмма воды
Фазовая диаграмма диоксида углерода
Фазовая диаграмма серы
Энантиотропия других элементов
Фазовая диаграмма фосфора
6.2. Многокомпонентные системы
Растворы газов в жидкостях
Влияние температуры
Влияние давления
Двухкомпонентные жидкие смеси
Полностью смешивающиеся жидкости
Фазовые диаграммы полностью смешивающихся жидкостей
Фракционная перегонка
Неидеальные растворы
Частично смешивающиеся жидкости
Несмешивающиеся жидкости
Перегонка с паром
Вычисление молярной массы с помощью перегонки с паром
Закон распределения
Применение закона распределения
Экстракция растворителем
Равновесия твердое вещество - жидкость
Сплавы
Криогидраты
Чистота твердых веществ
6.3. Коллигативные свойства растворов. Коллоиды
Хроматография. Коллигативные свойства растворов
Понижение давления паров растворов
Повышение температуры кипения раствора
Экспериментальное определение повышения температуры кипения раствора
Определение молярной массы вещества по повышению температуры кипения его раствора
Понижение температуры замерзания раствора
Определение относительной молекулярной массы вещества по понижению температуры замерзания его раствора
Осмотическое давление
Определение относительной молекулярной массы растворенного вещества по осмотическому давлению раствора
Аномальные значения относительной молекулярной массы
Коллоиды
Эффект Тиндаля
Хроматография
Колоночная хроматография
Тонкослойная хроматография
Хроматография на бумаге
Газовая хроматография
Жидкостная хроматография
Вопросы для проверки
7. Химическое равновесие
7.1. Константа равновесия
Обратимые реакции
Закон действующих масс
Единицы измерения для константы равновесия
Гетерогенные равновесия
Гидрат солей
Влияние условий протекания реакции на положение равновесия
Концентрация
Давление
Катализаторы и равновесие
Температура
7.2. Получение аммиака и серной кислоты
Промышленное получение аммиака
Производство аммиака
Современный процесс производства аммиака
Выбор оптимальных условий процесса синтеза аммиака
Энергетический баланс
Особенности проектирования аммиачного завода
Промышленное получение серной кислоты
Современный контактный процесс
Завод контактной серной кислоты с двойным поглощением
Вопросы для проверки
8. Ионы
8.1. Кислоты и основания
Введение
Электролиты
Экспериментальное обнаружение присутствия ионов в растворах электролитов
Закон разбавления Оствальда
Кислоты и основания
Теория Бренстеда-Лоури
Амфотерные вещества
Люисовы кислоты и основания
Константы диссоциации
Ионное произведение воды
Водородный показатель pH и шкала его значений
Значения pH растворов оснований
Измерение pH растворов
Кислотно-основные индикаторы и титрования
Диапазон изменения окраски индикатора
Кислотно-основные титрования
8.2. Соли, растворимость и устойчивость
Реакции солей в воде
Буферные растворы
Буферные растворы, содержащие сильную кислоту
Буферные растворы, содержащие сильное основание
Буферные растворы, содержащие слабую кислоту
Буферные растворы, содержащие слабое основание
Применение буферных растворов
Растворимость
Произведение растворимости
Условия осаждения солей
Эффект общего иона
Применение эффекта общего иона
Высаливание
Равновесия с участием комплексных ионов
Ионный обмен
Применения ионного обмена
Вопросы для проверки
9. Химическая кинетика
9.1. Скорость химической реакции
Введение
Как экспериментально определить скорость реакции?
Определение скорости реакции по кривой скорости
О влиянии площади поверхности твердого вещества на скорость реакции
Методы измерения скорости реакций
Скорость реакции и концентрации реагентов
Порядок реакции и константы скорости
Экспериментальное определение порядка реакции и константы скорости
Реакции с нецелочисленным порядком
Метод интегрирования кинетического уравнения
Период полупревращения
Зависимость константы скорости от температуры. Уравнение Аррениуса
Почему важно исследовать влияние температуры на скорость химических реакций?
9.2. Механизм реакций и катализ
Механизмы реакций
Молекулярность реакции
Теория столкновений
Концентрация и теория столкновений
Температура и теория столкновений
Вывод уравнения Аррениуса
Теория переходного состояния
Цепные реакции
Фотохимия
Квантовый выход
Импульсный фотолиз
Горение
Катализ
Автокатализ
Теория промежуточных соединений для объяснения действия катализаторов
Типы катализаторов
Гомогенный катализ
Гомогенный катализ в газовой фазе
Гомогенный катализ в водной фазе
Гетерогенный катализ
Адсорбционная теория гетерогенного катализа
Классы гетерогенных катализаторов
Каталитические преобразователи
Промоторы и каталитические яды
Ферментативный катализ
Свойства ферментов
Механизм действия ферментов
Роль ферментов в различных процессах
Ферментация (брожение)
Вопросы для проверки
10. Электрохимия
10.1. Электропроводность
Введение
Проводники электрического тока и электропроводность
Единицы измерения электрических величин
Удельное сопротивление и электропроводность
Измерение электролитической проводимости
Молярная проводимость
Зависимость молярной проводимости от концентрации электролита
Вычисление А00 для слабых электролитов
Степень диссоциации
Кондуктометрическое титрование
10.2. Окислительно-восстановительные процессы
Окисление и восстановление
Окислительно-восстановительные реакции
Реакции замещения (вытеснения)
Реакции металла с кислотами
Реакции металлов с водой
Реакции металлов с неметаллами
Определение стехиометрических коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций
Степень окисления
Диспропорционирование
Окислители
Проба на окислители
Восстановители
Пробы на восстановители
Окислители и восстановители
10.3. Электролит
Ионная теория электролиза
Избирательный разряд ионов
Законы электролиза Фарадея
Промышленные применения электролиза
Извлечение металлов
Очистка металлов
Нанесение гальванических покрытий
Анодирование
Получение химических веществ
Электрофорез
Электродиализ
10.4. Химические источники тока
Элемент Даниэля
Солевой мостик
Схемы химических источников тока
Типы полуэлементов
Электродные потенциалы
Окислительно-восстановительные потенциалы
Электродвижущая сила химических источников тока
Вычисление э.д.с. химического источника тока
Измерение э.д.с. химических источников тока и электродных потенциалов
Каломельный электрод
10.5. Применения электрохимии
Электрохимический ряд напряжений
Реакции замещения (вытеснения)
Электролиз
Извлечение металлов и их коррозия
Вычисление констант равновесия для окислительно-восстановительных реакций
Определение pH раствора
Потенциометрическое титрование
Осуществимость окислительно-восстановительных реакций
Определение величины AG
Батареи и промышленные источники тока
Сухой элемент
Свинцовый аккумулятор
Топливные элементы
Металлургия
Извлечение металлов из руд
Коррозия
Вопросы для проверки
