Všetko okolo nás - na ulici, v robote, vo verejnej doprave - súvisí s chémiou. A my sami sa skladáme z celej série chemické prvky a procesy. Preto je otázka, ako učiť chémiu, celkom relevantná.

Tento článok je pre ľudí starších ako 18 rokov.

Máš už 18?

Vyučovacie metódy chémie

Ani jedno odvetvie priemyslu, poľnohospodárstvo nie je úplné bez tejto zázračnej vedy. Moderné technológie využiť všetok možný vývoj, aby pokrok napredoval. Medicína a farmakológia, stavebníctvo a ľahký priemysel, varenie a náš každodenný život - to všetko závisí od chémie, jej teórie a výskumu.

Ale nie všetci mladí ľudia v školský vek pochopiť nutnosť a dôležitosť chémie v našom živote, nenavštevovať hodiny, nepočúvať učiteľov a neponárať sa do podstaty procesov. Aby učitelia zaujali a vzbudili u žiakov v ročníkoch 8, 9, 10 lásku k vede a školským osnovám, používajú rôzne metódy a vzdelávacie technológie, špecifické metódy a využívať technológiu výskumu.

DIV_ADBLOCK63 ">

Je ľahké sa naučiť chémiu sami?

Často sa stáva, že po absolvovaní kurzu určitého predmetu na strednej alebo vysokej škole si študent uvedomí, že nepočúval pozorne a ničomu nerozumel. To sa môže odraziť v jeho ročnom hodnotení, alebo to môže stáť rozpočet miesto na univerzite. Mnoho neopatrných školákov sa preto pokúša študovať chémiu sami.

A tu vyvstávajú otázky. Je to skutočné? Môžete sa naučiť ťažký predmet sami? Ako si správne zorganizovať čas a kde začať? Samozrejme, je to možné a celkom skutočné, hlavnou vecou je vytrvalosť a túžba dosiahnuť svoj cieľ. Kde začať? Nech to znie akokoľvek triviálne, motivácia hrá v celom procese rozhodujúcu úlohu. Záleží na nej, či dokážete dlho sedieť nad učebnicami, učiť sa vzorce a tabuľky, rozkladať procesy a venovať sa experimentom.

Keď si určíte cieľ, musíte ho začať implementovať. Ak sa začínate učiť chémiu od nuly, potom si môžete doplniť zásoby učebníc pre program 8. ročníka, príručiek pre začiatočníkov a laboratórnych zošitov, kde si zapíšete výsledky experimentov. Ale často existujú situácie, keď vyučovanie mimo domu nie je efektívne a neprináša požadované výsledky. Príčin môže byť mnoho: nie je dostatok vytrvalosti, neexistuje vôľa, niektoré momenty sú nepochopiteľné, bez ktorých nemá ďalší tréning zmysel.

DIV_ADBLOCK65 ">

Dá sa chémia rýchlo naučiť?

Mnoho školákov a študentov sa chce naučiť chémiu od nuly bez toho, aby vynaložili veľa úsilia a v krátkom čase, pričom na internete hľadajú spôsoby, ako sa naučiť učivo za 5 minút, za 1 deň, za týždeň alebo za mesiac. Povedať, koľko sa môžete naučiť chémie, je nemožné. Všetko závisí od túžby, motivácie, schopností a schopností každého konkrétneho študenta. A stojí za to pamätať, že rýchlo naučené informácie zmiznú z našej pamäte rovnako rýchlo. Preto stojí za to rýchlo sa naučiť celý školský kurz chémie za deň? Alebo je lepšie stráviť viac času, ale potom všetky skúšky zvládnete dokonale?

Bez ohľadu na to, ako dlho vám trvá chémia, stojí za to zvoliť si vhodné metódy, ktoré uľahčia už tak náročnú úlohu, základy organických a iných organická chémia, zvláštnosti chemických prvkov, vzorcov, kyselín, alkánov a mnohých ďalších.

Najpopulárnejšou metódou používanou na stredných školách, predškolských zariadeniach v kurzoch na štúdium konkrétneho predmetu je metóda hry. Umožňuje vám zapamätať si jednoduchú a prístupnú formu veľké množstvo informácie bez vynaloženia veľkého úsilia. Môžete si kúpiť súpravu mladého chemika (áno, nenechajte sa tým zmiasť) a v jednoduchej forme vidieť mnoho dôležitých procesov a reakcií, pozorovať interakciu rôznych látok a zároveň je to celkom bezpečné. Okrem toho použite spôsob kariet alebo nálepiek, ktoré umiestnite na rôzne položky (obzvlášť vhodné do kuchyne) s uvedením názvu chemického prvku, jeho vlastností a vzorca. Keď narazíte na takéto obrázky po celom dome, podvedome si spomeniete na potrebné údaje.

Prípadne si môžete kúpiť knihu pre deti, kde sú jednoduchou formou popísané počiatočné a hlavné body, alebo si môžete pozrieť vzdelávacie video, kde sú chemické reakcie vysvetlené na základe domácich pokusov.

Nezabudnite sa ovládať, robiť testy a príklady, riešiť problémy - takto si môžete upevniť znalosti. Zopakujte si už predtým naučený materiál, nový, ktorý sa teraz učíte. Je to návrat späť, pripomienka, ktorá vám umožňuje mať všetky informácie v hlave a nezabudnúť ich na skúšku.

Dôležitým bodom je pomoc vášho smartfónu alebo tabletu, na ktorú si môžete nainštalovať špeciálne školiace programy za účelom výučby chémie. Takéto aplikácie je možné stiahnuť zadarmo výberom požadovanej úrovne znalostí - pre začiatočníkov (ak sa učíte od nuly), pre stredne pokročilých (kurz stredná škola) alebo vysokú (pre študentov biologických a lekárskych fakúlt). Výhodou takýchto zariadení je, že si môžete zopakovať alebo sa naučiť niečo nové odkiaľkoľvek a kedykoľvek.

A nakoniec. Bez ohľadu na to, v akej oblasti v budúcnosti uspejete: veda, ekonomika, čl, poľnohospodárstvo, armáda alebo priemysel, pamätajte, že znalosti chémie nebudú nikdy nadbytočné!

Kapitola 1.

Všeobecné chemické a environmentálne zákony.

Kde začína chémia?

Je to ťažká otázka? Každý na to odpovie po svojom.

Na strednej škole študenti študujú chémiu niekoľko rokov. Mnohým sa celkom dobre darí na záverečnej skúške z chémie. Ale…

Rozhovory s uchádzačmi a potom so študentmi prvého ročníka naznačujú, že zvyškové znalosti z chémie po strednej škole sú zanedbateľné. Niektoré sú zmätené v rôznych definíciách a chemických vzorcoch, zatiaľ čo iné nedokážu reprodukovať ani základné pojmy a zákony chémie, nehovoriac o pojmoch a zákonoch ekológie.

Nikdy nezačali s chémiou.

Chémia zjavne začína hlbokým zvládnutím svojich základov a predovšetkým základných pojmov a zákonov.

1.1. Základné chemické pojmy.

V tabuľke DI Mendelejeva sú vedľa symbolu prvku čísla. Jedna číslica označuje radové číslo prvku a druhá atómovú hmotnosť. Sériové číslo má svoj fyzický význam. Povieme si o tom neskôr, tu sa pozastavíme nad atómovou hmotnosťou a zvýrazníme, v akých jednotkách sa meria.

Ihneď je potrebné poznamenať, že atómová hmotnosť prvku uvedeného v tabuľke je relatívna hodnota. Na jednotku relatívnej atómovej hmotnosti sa použil 1/12 hmotnosti atómu uhlíka, izotop s hmotnostným číslom 12 a nazýva sa to jednotka atómovej hmotnosti/a.u./. Preto 1 amu. rovná 1/12 hmotnosti izotopu uhlíka 12 C. A rovná sa 1,667 * 10 -27 kg. / Absolútna hmotnosť atómu uhlíka je 1,99 * 10 -26 kg. /

Atómová hmotnosť v tabuľke je hmotnosť atómu vyjadrená v atómových hmotnostných jednotkách. Množstvo je bezrozmerné. Atómová hmotnosť konkrétne pre každý prvok ukazuje, koľkokrát je hmotnosť daného atómu väčšia alebo menšia ako 1/12 hmotnosti atómu uhlíka.

To isté sa dá povedať o molekulovej hmotnosti.

Molekulová hmotnosť Je hmotnosť molekuly vyjadrená v atómových hmotnostných jednotkách. Hodnota je tiež relatívna. Molekulová hmotnosť konkrétnej látky sa rovná súčtu atómových hmotností všetkých prvkov, ktoré tvoria molekulu.

Dôležitým pojmom v chémii je koncept „krtka“. Mol- také množstvo látky, ktoré obsahuje 6,02 * 10 23 štruktúrnych jednotiek / atómy, molekuly, ióny, elektróny atď. /. Krtek atómov, mol molekúl, mol iónov atď.

Hmotnosť jedného molu danej látky sa nazýva jej molárna / alebo molárna / hmotnosť. Meria sa v g / mol alebo kg / mol a označuje sa písmenom „M“. Napríklad molárna hmotnosť kyseliny sírovej MH2S04 = 98 g / mol.

Ďalší koncept je „ekvivalentný“. Ekvivalentné/ E / sa nazýva také hmotnostné množstvo látky, ktoré interaguje s jedným mólom atómov vodíka alebo nahrádza také množstvo v chemických reakciách. V dôsledku toho je ekvivalent vodíka E H rovný jednej. / E N = 1 /. Ekvivalent kyslíka E O sa rovná ôsmim / E O = 8 /.

Rozlišujte medzi chemickým ekvivalentom prvku a chemickým ekvivalentom komplexnej látky.

Ekvivalentom prvku je variabilná hodnota. Závisí to od atómovej hmotnosti / A / a valencie / B /, ktorú má prvok v konkrétnej zlúčenine. E = A / B. Stanovme napríklad ekvivalent síry v oxidoch SO 2 a SO 3. V SO 2 E S = 32/4 = 8 a v SO 3 E S = 32/6 = 5,33.

Molárna hmotnosť ekvivalentu, vyjadrená v gramoch, sa nazýva ekvivalentná hmotnosť. V dôsledku toho je ekvivalentná hmotnosť vodíka ME H = 1 g / mol, ekvivalentná hmotnosť kyslíka je ME O = 8 g / mol.

Chemický ekvivalent komplexnej látky / kyselina, hydroxid, soľ, oxid / je množstvo zodpovedajúcej látky, ktoré interaguje s jedným mólom atómov vodíka, t.j. jedným ekvivalentom vodíka alebo nahradí toto množstvo vodíka alebo akejkoľvek inej látky v chemických reakciách.

Kyselinový ekvivalent/ E K / sa rovná podielu delenia molekulovej hmotnosti kyseliny počtom atómov vodíka zapojených do reakcie. Pokiaľ ide o kyselinu H 2 SO 4, keď do reakcie vstupujú oba atómy vodíka H2S04 + 2NaOH = Na2S0 + 2H20, ekvivalent sa bude rovnať EH2S04 = MH2S04 / nH = 98 /2 = 49

Ekvivalentný hydroxid / E hydr. / je definovaný ako podiel delenia molekulovej hmotnosti hydroxidu počtom reagujúcich hydroxylových skupín. Napríklad ekvivalent NaOH bude: E NaOH = M NaOH / nOH = 40/1 = 40.

Soľný ekvivalent/ E soľ / sa dá vypočítať vydelením jej molekulovej hmotnosti súčinom počtu atómov kovu zapojených do reakcie a ich valencie. Ekvivalent soli Al2 (SO4) 3 sa teda bude rovnať E Al2 (SO4) 3 = M Al2 (SO4) 3/6 = 342/2,3 = 342/6 = 57.

Oxidový ekvivalent/ E ok / možno definovať ako súčet ekvivalentov zodpovedajúceho prvku a kyslíka. Napríklad ekvivalent CO 2 sa bude rovnať súčtu ekvivalentov uhlíka a kyslíka: E CO 2 = E C + E O = 3 + 8 = 7.

Pre plynné látky je vhodné použiť ekvivalentné objemy / E V /. Odkedy o normálnych podmienkach mól plynu zaberá objem 22,4 litra, potom je na základe tejto hodnoty ľahké určiť ekvivalentný objem akéhokoľvek plynu. Zvážte vodík. Molárna hmotnosť vodíka 2 g zaberá objem 22,4 litra, potom jeho ekvivalentná hmotnosť 1 g zaberá objem 11,2 litra / alebo 11200 ml /. Preto E V N = 11,2 litra. Ekvivalentný objem chlóru je 11,2 l / E VCl = 11,2 l /. Ekvivalentný objem CO je 3,56 / E VC O = 3,56 l /.

Chemický ekvivalent prvku alebo komplexnej látky sa používa v stechiometrických výpočtoch výmenných reakcií a v zodpovedajúcich výpočtoch redoxných reakcií sa už používajú oxidačné a redukčné ekvivalenty.

Oxidačný ekvivalent definovaný ako podiel delenia molekulovej hmotnosti oxidačného činidla počtom elektrónov, ktoré je potrebné na danú redoxnú reakciu.

Redukčný ekvivalent sa rovná molekulovej hmotnosti redukčného činidla delenej počtom elektrónov, ktorých sa pri danej reakcii vzdá.

Napíšte redoxnú reakciu a určte ekvivalent oxidačného činidla a redukčného činidla:

5N 2 aS + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = S + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5Na 2 SO 4 + 8H 2 O

Oxidačným činidlom pri tejto reakcii je manganistan draselný. Ekvivalent oxidačného činidla sa bude rovnať hmotnosti KMn04 delenej počtom elektrónov prijatých oxidačným činidlom pri reakcii (nе = 5). E KMnO 4 = M KMnO 4 / ne = 158/5 = 31,5. Molárna hmotnosť ekvivalentu oxidačného činidla KMn04 v kyslom prostredí je 31,5 g / mol.

Ekvivalent redukčného činidla Na2S bude: E Na4S = M Na4S / ne = 78/2 = 39. Molárna hmotnosť ekvivalentu Na2S je 39 g / mol.

Pri elektrochemických procesoch, najmä pri elektrolýze látok, sa používa elektrochemický ekvivalent. Elektrochemický ekvivalent je definovaný ako podiel delenia chemického ekvivalentu látky uvoľnenej na elektróde Faradayovým číslom / F /. Elektrochemický ekvivalent bude podrobnejšie prediskutovaný v zodpovedajúcom odseku kurzu.

Valence... Pri interakcii atómov medzi nimi vzniká chemická väzba. Každý atóm môže vytvoriť iba určitý počet väzieb. Počet odkazov to predurčuje unikátna vlastnosť každý prvok, ktorý sa nazýva valencia. V najobecnejšej forme je valencia schopnosť atómu vytvárať chemickú väzbu. Jedna chemická väzba, ktorú je schopný vytvoriť atóm vodíka, sa považuje za valenčnú jednotku. V tomto ohľade je vodík jednoväzbovým prvkom a kyslík je dvojmocný, pretože väzbu s atómom kyslíka môžu vytvoriť maximálne dva vodíky.

Schopnosť určiť valenciu každého prvku, vrátane chemickej zlúčeniny, je predpokladom úspešného zvládnutia chémie.

Pojem chémia, ako napr oxidačný stav... Podľa stupňa oxidácie sa rozumie náboj, ktorý má prvok v iónovej zlúčenine alebo ktorý by mal v kovalentnej zlúčenine, ak by bol celkový elektrónový pár bal úplne posunutý na elektronegatívnejší prvok. Oxidačný stav má nielen číselný výraz, ale aj zodpovedajúce znamienko náboja (+) alebo (-). Valence tieto znaky nemá. Napríklad v H2S04 je oxidačný stav: vodík +1, kyslík –2, síra +6 a valencia bude 1, 2, 6.

Valencia a oxidačný stav v číselných hodnotách sa nie vždy zhodujú. Napríklad v molekule etylalkoholu С3 –СН2 –ОН valencie uhlíka 6, vodíka 1, kyslíka 2 a oxidačný stav napríklad uhlíka prvého –3, druhého –1: - 3 СН 3 - –1 СН 2 –ОН.

1.2. Základné ekologické pojmy.

Pojem „ekológia“ v poslednom čase hlboko vstúpil do nášho povedomia. Tento koncept, zavedený už v roku 1869 E. Haeckelom / pochádza z gréčtiny oikos- domov, miesto, obydlie, logá- doktrína / čoraz viac starostí ľudstva.

V učebniciach biológie ekológia definovaná ako veda o vzťahu medzi živými organizmami a ich prostredím. Takmer súhlasnú definíciu ekológie uvádza B. Nebel vo svojej knihe „Environmentálna veda“ - Ekológia - náuka o rôznych aspektoch interakcie organizmov navzájom a s prostredím. V iných prameňoch nájdete širší výklad. Napríklad Ekológia - 1 /. Veda, ktorá študuje vzťah organizmov a ich systémových agregátov a prostredie; 2 /. Agregát vedných odborov skúmanie vzťahu systémových biologických štruktúr / od makromolekúl k biosfére / medzi sebou navzájom a s prostredím; 3 /. Disciplína, ktorá študuje všeobecné zákony fungovania ekosystémov na rôznych hierarchických úrovniach; 4/. Integrovaná veda, ktorá študuje biotopy živých organizmov; 5/. Štúdium postavenia človeka ako druhu v biosfére planéty, jeho prepojení s ekologickými systémami a vplyvu na ne; 6 /. Veda o prežití v životnom prostredí. / N. A. Agidzhanyan, V. I. Torshik. Ekológia človeka. /. Pojem „ekológia“ je však chápaný nielen ako veda, ale aj samotný stav životného prostredia a jeho vplyv na človeka, flóru a faunu.

Chémia. Kniha s vlastným návodom. Frenkel E.N.

M.: 20 1 7.- 3 51 s.

Vlastný návod je založený na technike, ktorú autor úspešne používa viac ako 20 rokov. S jej pomocou sa veľa školákov mohlo dostať na chemické fakulty a lekárske univerzity. Táto kniha je príručkou pre samoukov, nie učebnicou. Na jednoduchý opis vedeckých faktov a vlastností látok tu nenarazíte. Materiál je štruktúrovaný tak, že v prípade zložitých otázok, ktoré spôsobujú ťažkosti, okamžite nájdete vysvetlenie autora. Na konci každej kapitoly sú kvízy a cvičenia na konsolidáciu učiva. Zvedavému čitateľovi, ktorý si chce len rozšíriť svoje obzory, poskytne Samonávod možnosť zvládnuť tento predmet „od nuly“. Po prečítaní si nemôžete pomôcť zamilovať sa do tejto najzaujímavejšej vedy - chémie!

Formát: pdf

Veľkosť: 2,7 MB

Sledujte, sťahujte:drive.google

Obsah
Od autora 7
ČASŤ 1. PRVKY VŠEOBECNEJ CHEMIE 9
Kapitola 1. Základné pojmy a zákony z predmetu „Chémia“ 9
1.1. Najjednoduchšie koncepty: látka, molekula, atóm, chemický prvok 9
1.2. Jednoduché a komplexné látky... Valence 13
1.3. Rovnice chemické reakcie 17
Kapitola 2. Hlavné triedy anorganických zlúčenín 23
2.1. Oxidy 23
2.2. Kyseliny 32
2.3. Základne 38
2.4. Soľ 44
Kapitola 3. Základné informácie o štruktúre atómu 55
3.1. Štruktúra Mendelejevovej periodickej tabuľky 55
3.2. Atómové jadro. Izotopy 57
3.3. Distribúcia elektrónov v poli jadra atómu 60
3.4. Štruktúra atómu a vlastnosti prvkov 65
Kapitola 4. Pojem chemickej väzby 73
4.1. Iónová väzba 73
4.2. Kovalentná väzba 75
4.3. Chemická väzba a stav agregácie hmoty. Kryštalické mriežky 80
Kapitola 5. Rýchlosť chemickej reakcie 87
5.1. Závislosť rýchlosti chemickej reakcie od rôznych faktorov 87
5.2. Reverzibilita chemických procesov. Le Chatelierov princíp 95
Kapitola 6. Riešenia 101
6.1. Pochopenie riešení 101
6.2. Elektrolytická disociácia 105
6.3. Rovnice iónovo-molekulárnej reakcie 111
6.4. Pojem pH (vodíkový index) 113
6.5. Hydrolýza solí 116
Kapitola 7. Pojem redoxných reakcií123
ČASŤ 2. PRVKY ANORGANICKEJ CHÉMIE 130
Kapitola 8. Všeobecné vlastnosti kovy 130
8.1. Vnútorná štruktúra a fyzikálne vlastnosti kovy 131
8.2. Zliatiny 133
8.3. Chemické vlastnosti kovy 135
8.4. Korózia kovov 139
Kapitola 9. Alkalické kovy a kovy alkalických zemín 142
9.1. Alkalické kovy 142
9.2. Kovy alkalických zemín 145
Kapitola 10. Hliník 153
Kapitola 11. Žehlička 158
11.1. Vlastnosti železa a jeho zlúčenín 158
11.2. Získanie železa (liatiny a ocele) 160
Kapitola 12. Vodík a kyslík 163
12.1. Vodík 163
12.2. Kyslík 165
12.3. Voda 166
Kapitola 13. Uhlík a kremík 170
13.1. Štruktúra atómu a vlastnosti uhlíka 170
13.2. Vlastnosti zlúčenín uhlíka 173
13.3. Atómová štruktúra a vlastnosti kremíka 176
13.4. Kyselina kremičitá a silikáty 178
Kapitola 14. Dusík a fosfor 182
14.1. Atómová štruktúra a vlastnosti dusíka 182
14.2. Amoniak a amónne soli 184
14.3. Kyselina dusičná a jej soli 187
14.4. Atómová štruktúra a vlastnosti fosforu 189
14.5. Vlastnosti a význam zlúčenín fosforu 191
Kapitola 15. Síra 195
15.1. Atómová štruktúra a vlastnosti síry 195
15.2. Sírovodík 196
15.3. Oxid siričitý a kyselina sírová 197
15.4. Anhydrid kyseliny sírovej a kyselina sírová 198
Kapitola 16. Halogény 202
16.1. Atómová štruktúra a vlastnosti halogénov 202
16.2. Kyselina chlorovodíková 205
ODDIEL 3. PRVKY ORGANICKEJ CHÉMIE 209
Kapitola 17. Základné pojmy organickej chémie 210
17.1. Predmet organickej chémie. Teória štruktúry organických látok 210
17.2. Vlastnosti štruktúry organických zlúčenín 212
17.3. Klasifikácia organických zlúčenín 213
17.4. Vzorce organických zlúčenín 214
17.5. Izoméria 215
17.6. Homológy 217
17.7. Názvy uhľovodíkov. Pravidlá medzinárodnej nomenklatúry 218
Kapitola 18. Alcanes 225
18.1. Pojem alkány 225
18.2. Homologický rad, nomenklatúra, izoméria 225
18.3. Molekulárna štruktúra 226
18.4. Vlastnosti alkánov 226
18.5. Výroba a použitie alkánov 229
Kapitola 19. Alkenes 232
19.1. Homologický rad, nomenklatúra, izoméria 232
19.2. Molekulárna štruktúra 234
19.3. Vlastnosti alkénov 234
19.4. Výroba a použitie alkénov 238
19.5. Pojem alkadienes (dienes) 239
Kapitola 20. Alkyne 244
20.1. Definícia. Homologický rad, nomenklatúra, izoméria 244
20.2. Molekulárna štruktúra 245
20.3. Vlastnosti alkínov 246
20.4. Výroba a použitie acetylénu 248
Kapitola 21. Cyklické uhľovodíky. Arény 251
21.1. Pojem cyklické uhľovodíky. Cykloalkány 251
21.2. Pojem aromatických uhľovodíkov 252
21.3. História objavu benzénu. Štruktúra molekuly 253
21.3. Homologický rad, nomenklatúra, izoméria 255
21.4. Vlastnosti 256 benzénu
21.5. Vlastnosti homológov benzénu 259
21.6. Získanie benzénu a jeho homológov 261
Kapitola 22. Alkoholy 263
22.1. Definícia 263
22.2. Homológna séria, nomenklatúra, izoméria 264
22.3. Molekulárna štruktúra 265
22.4. Vlastnosti jednosýtnych alkoholov 266
22.5. Výroba a používanie alkoholov (napríklad etylalkoholu) 268
22.6. Viacsýtne alkoholy 269
22.7. Pojem fenoly 271
Kapitola 23. Aldehydy 276
23.1. Definícia. Homologický rad, nomenklatúra, izoméria 276
23.2. Molekulárna štruktúra 277
23.3. Vlastnosti aldehydov 278
23.4. Príprava a použitie aldehydov príkladom acetaldehyd 280
Kapitola 24. Karboxylové kyseliny 282
24.1. Definícia 282
24.2. Homologický rad, názvoslovie, izoméria 283
24.3. Molekulárna štruktúra 284
24.4. Vlastnosti kyselín 285
24.5. Príprava a použitie kyselín 287
Kapitola 25. Estery. Tuky 291
Kapitola 26. Sacharidy 297
Kapitola 27. Zlúčeniny obsahujúce dusík 304
27.1. Amíny 304
27.2. Aminokyseliny 306
27.3. Bielkoviny 308
Kapitola 28. Pojem polymérov 313
ČASŤ 4. RIEŠENIE PROBLÉMOV 316
Kapitola 29. Základné koncepty návrhu 317
Kapitola 30. Problémy vyriešené štandardnými vzorcami 320
30.1. Plyny Úlohy 320
30.2. Úlohy na tému „Spôsoby vyjadrovania koncentrácie roztokov“ 324
Kapitola 31. Problémy vyriešené reakčnými rovnicami 330
31.1. Registrácia výpočtov podľa reakčných rovníc 330
31.2. Úlohy na tému „Kvantitatívne zloženie zmesí“ 333
31.3. Problémy s nadbytočným nedostatkom 337
31.4. Úlohy na stanovenie vzorca látky 342
31.5. Úlohy, ktoré zohľadňujú „výťažok“ získanej látky 349

Ak ste vstúpili na univerzitu, ale do tejto doby ste tejto ťažkej vede nerozumeli, sme pripravení vám odhaliť niekoľko tajomstiev a pomôcť vám študovať organickú chémiu od začiatku (pre „atrapy“). Musíte len čítať a počúvať.

Základy organickej chémie

Organická chémia je rozdelená na samostatný podtyp kvôli tomu, že predmetom jej štúdia je všetko, čo obsahuje uhlík.

Organická chémia je odvetvie chémie, ktoré sa zaoberá štúdiom zlúčenín uhlíka, štruktúrou týchto zlúčenín, ich vlastnosťami a spôsobmi spojenia.

Ako sa ukázalo, uhlík najčastejšie tvorí zlúčeniny s nasledujúcimi prvkami - H, N, O, S, P. Mimochodom, tieto prvky sa nazývajú organogény.

Organické zlúčeniny, ktorých počet dnes dosahuje 20 miliónov, sú veľmi dôležité pre plnú existenciu všetkých živých organizmov. Nikto však nepochyboval, inak by človek štúdium tejto neznámej jednoducho hodil na vedľajšiu koľaj.

Ciele, metódy a teoretické koncepty organickej chémie sú uvedené nasledovne:

• Separácia fosílnych, živočíšnych alebo rastlinných surovín na samostatné látky;
• Čistenie a syntéza rôznych zlúčenín;
• Odhalenie štruktúry látok;
• Stanovenie mechaniky chemických reakcií;
• Hľadanie vzťahu medzi štruktúrou a vlastnosťami organických látok.

Trochu z histórie organickej chémie

Verte či neverte, dokonca aj v dávnych dobách obyvatelia Ríma a Egypta niečo rozumeli v chémii.

Ako vieme, používali prírodné farbivá. A často museli použiť nie hotové prírodné farbivo, ale extrahovať ho z celej rastliny (napríklad alizarín a indigo obsiahnuté v rastlinách).

Pamätať si môžeme aj kultúru pitia alkoholu. Tajomstvo výroby alkoholických nápojov je známe v každom národe. Mnoho starovekých národov navyše poznalo recepty na prípravu „horúcej vody“ zo škrobu a výrobkov obsahujúcich cukor.

Toto pokračovalo mnoho, mnoho rokov a až v 16.-17. storočí nastali určité zmeny, začali sa malé objavy.

V 18. storočí sa istý Scheele naučil izolovať kyselinu jablčnú, vínnu, šťaveľovú, mliečnu, gallovú a citrónovú.

Potom bolo všetkým jasné, že výrobky, ktoré je možné izolovať z rastlinných alebo živočíšnych surovín, majú veľa spoločné znaky... Zároveň sa veľmi líšili od anorganických zlúčenín. Ministri vedy ich preto súrne potrebovali rozdeliť do samostatnej triedy, a tak sa objavil výraz „organická chémia“.

Napriek tomu, že sa organická chémia ako veda objavila až v roku 1828 (vtedy sa pánovi Wöhlerovi podarilo izolovať močovinu odparením kyanátu amónneho), v roku 1807 Berzelius zaviedol prvý termín v nomenklatúre v organickej chémii pre čajníky:

Odvetvie chémie, ktoré študuje látky odvodené z organizmov.

Ďalším dôležitým krokom vo vývoji organickej chémie je teória valencie, ktorú v roku 1857 navrhli Kekulé a Cooper, a teória chemická štruktúra Pán Butlerov z roku 1861. Už vtedy vedci začali objavovať, že uhlík je štvormocný a schopný vytvárať reťazce.

Všeobecne platí, že od tej doby veda pravidelne zažívala šoky a vzrušenia vďaka novým teóriám, objavom reťazcov a zlúčenín, ktoré umožnili aktívny rozvoj organickej chémie.

Samotná veda sa objavila kvôli tomu, že vedecký a technologický pokrok nebol schopný zastaviť. Pokračoval a pokračoval v chôdzi a dožadoval sa nových riešení. A keď už v priemysle nebol dostatok uhoľného dechtu, ľudia jednoducho museli vytvoriť novú organickú syntézu, ktorá časom prerástla do objavu neuveriteľne dôležitej látky, ktorá je stále drahšia ako zlato - ropa. Mimochodom, práve vďaka organickej chémii sa narodila jej „dcéra“ - podveda s názvom „petrochémia“.

Ale toto je úplne iný príbeh, ktorý si môžete naštudovať sami. Ďalej vám odporúčame pozrieť si populárne vedecké video o organickej chémii pre figuríny:

Ak nemáte čas a súrne potrebujete pomoc profesionálov, Vždy viete, kde ich nájdete.

E. N. FRENKEL

Výučba chémie

Sprievodca pre tých, ktorí nevedia, ale chcú sa naučiť a porozumieť chémii

Časť I. Prvky všeobecnej chémie
(prvý stupeň obtiažnosti)

Ja, Frenkel Evgenia Nikolaevna, ctený pracovník Vyššej školy Ruskej federácie, absolvent Chemickej fakulty Moskovskej štátnej univerzity v roku 1972, učiteľská prax 34 rokov. Okrem toho som matkou troch detí a babičkou štyroch vnúčat, z ktorých je najstarší školák. Mám obavy z problému školských učebníc. Hlavným problémom mnohých z nich je ich ťažký jazyk, ktorý si vyžaduje dodatočný „preklad“ do jazyka prezentácie vzdelávacieho materiálu, ktorý je študentovi zrozumiteľný. Stredoškoláci sa na mňa často obracajú s touto požiadavkou: „Preložte text učebnice, aby bol jasný.“ Preto som napísal „Sprievodca samoštúdiom z chémie“, v ktorom mnohí ťažké otázky vyraziť celkom ľahko a zároveň vedecky. Na základe tohto „Sprievodcu samostudiom“, ktorý bol napísaný v roku 1991, som vypracoval program a obsah prípravných kurzov. Študovali na nich stovky školákov. Mnohí z nich začínali od nuly a v 40 lekciách tejto téme rozumeli natoľko, že zvládli skúšky na „4“ a „5“. Preto sa v našom meste moje svojpomocné príručky predávajú ako teplé rožky. Možno bude moja práca užitočná pre ostatných?

Článok bol pripravený s podporou školiaceho strediska MakarOFF. Vzdelávacie centrum vám ponúka lacné kurzy manikúry v Moskve. Odborná škola manikúry vedie školenia v oblasti manikúry, pedikúry, predlžovania nechtov a dizajnu, ako aj kurzy pre majstrov-všeobecných lekárov nechtov, predlžovanie mihalníc, mikrobladenie, cukrenie a voskovanie. Stredisko vydáva diplomy po zaškolení a zaručenom zamestnaní. Podrobné informácie o všetkých školiacich programoch, cenách, rozvrhu, akciách a zľavách, kontakty na webovej stránke: www.akademiyauspeha.ru.

Predslov

Vážení čitatelia! „Výukový program chémie“, ktorý vám ponúkame, nie je obyčajnou učebnicou. Neuvádza len niektoré skutočnosti alebo opisuje vlastnosti látok. „Samonávod“ vysvetľuje a učí, aj keď bohužiaľ neviete a nerozumiete chémii a nemôžete požiadať učiteľa o vysvetlenia alebo ste hanbliví. Vo forme rukopisu používajú túto knihu školáci od roku 1991 a nenašiel sa ani jeden študent, ktorý by v škole aj na univerzitách neuspel na skúške z chémie. Navyše, mnohí z nich nevedeli vôbec chémiu.

„Self-Tutorial“ je určený pre samostatnú prácu študenta. Hlavnou vecou je odpovedať pri čítaní otázok, ktoré sa nachádzajú v texte. Ak ste na otázku nevedeli odpovedať, prečítajte si znova pozorne text - všetky odpovede sú vedľa seba. Odporúča sa tiež vykonať všetky cvičenia, ktoré sa vyskytnú počas vysvetľovania nového materiálu. Pomôže vám k tomu mnoho vzdelávacích algoritmov, ktoré sa v iných učebniciach prakticky nenachádzajú. S ich pomocou sa naučíte:

Vypracujte chemické vzorce podľa valencie;

Zostaviť rovnice chemických reakcií, usporiadať v nich koeficienty, vrátane rovníc redoxných procesov;

Zostavte elektronické vzorce (vrátane krátkych elektronických vzorcov) atómov a určte vlastnosti zodpovedajúcich chemických prvkov;

Predpovedajte vlastnosti niektorých zlúčenín a rozhodnite, či je daný proces možný alebo nie.

V manuáli sú dva stupne obtiažnosti. Kniha s vlastným návodom prvý stupeň náročnosti pozostáva z troch častí.

Časť I. Prvky všeobecnej chémie ( publikovaný).

Časť II. Prvky anorganickej chémie.

Časť III. Prvky organickej chémie.

Knihy druhý stupeň náročnosti tiež tri.

Teoretické základy všeobecnej chémie.

Teoretické základy anorganickej chémie.

Teoretické základy organickej chémie.

Kapitola 1. Základné pojmy chémie

Čo je chémia? Kde sa stretávame s chemickými javmi?

Chémia je všade. Samotný život je nespočetné množstvo rôznych chemických reakcií, vďaka ktorým dýchame, vidíme modrú oblohu a cítime úžasnú vôňu kvetov.

Čo študuje chémia?

Chémia študuje látky, ako aj chemické procesy, v ktorých sú tieto látky zahrnuté.

Čo je látka?

Látka je to, z čoho je vytvorený svet okolo nás a nás samých.

Čo je to chemický proces (jav)?

TO chemické javy označuje procesy, v dôsledku ktorých sa mení zloženie alebo štruktúra molekúl, ktoré tvoria danú látku *. Molekuly sa zmenili - látka sa zmenila (stala sa inou), zmenili sa jej vlastnosti. Čerstvé mlieko napríklad nakyslo, zelené listy zožltli a surové mäso počas vyprážania zmenilo vôňu.

Všetky tieto zmeny sú výsledkom komplexných a rozmanitých chemických procesov. Znaky jednoduchých chemických reakcií, v dôsledku ktorých sa mení zloženie a štruktúra molekúl, sú však rovnaké: zmena farby, chuti alebo vône, uvoľnenie plynu, svetla alebo tepla, výskyt zrazeniny.

Čo sú to molekuly, ktorých zmena zahŕňa takú rozmanitosť prejavov?

Molekuly sú najmenšie častice látky, ktoré odrážajú jej kvalitatívne a kvantitatívne zloženie a chemické vlastnosti.

Štúdiom zloženia a štruktúry jednej molekuly je možné predpovedať mnohé z vlastností danej látky ako celku. Takýto výskum je jednou z hlavných úloh chémie.

Ako sú molekuly usporiadané? Z čoho sú vyrobené?

Molekuly sa skladajú z atómov. Atómy v molekule sú spojené chemickými väzbami. Každý atóm je označený symbolom symbol(chemický znak). Napríklad H je atóm vodíka, O je atóm kyslíka.

Počet atómov v molekule je označený index -čísla v spodnej časti hneď za symbolom.

Napríklad:

Príklady molekúl:

O 2 je molekula kyslíka pozostávajúca z dvoch atómov kyslíka;

H 2 O je molekula vody pozostávajúca z dvoch atómov vodíka a jedného atómu kyslíka.

Ak atómy nie sú viazané chemickou väzbou, potom je ich počet označený koeficient -číslice pred znakom:

Počet molekúl je znázornený podobným spôsobom:

2H 2 - dve molekuly vodíka;

3H 2 O - tri molekuly vody.

Prečo majú atómy vodíka a kyslíka rôzne názvy a rôzne symboly? Pretože ide o atómy rôznych chemických prvkov.

Chemický prvok je druh atómov s rovnakým jadrovým nábojom.

Aké je jadro atómu? Prečo je náboj jadra znakom toho, že atóm patrí k danému chemickému prvku? Na zodpovedanie týchto otázok je potrebné objasniť: menia sa atómy v chemických reakciách, z čoho pozostáva atóm?

Neutrálny atóm nemá žiadny náboj, aj keď pozostáva z pozitívne nabitého jadra a negatívne nabitých elektrónov:

Počas chemických reakcií počet elektrónov akéhokoľvek atómu sa môže zmeniť, ale náboj atómového jadra sa nemení... Preto je náboj atómového jadra akýmsi „pasom“ chemického prvku. Všetky atómy s jadrovým nábojom +1 patria k chemickému prvku nazývanému vodík. Atómy s jadrovým nábojom +8 označujú chemický prvok kyslík.

Každému chemickému prvku je priradený chemický symbol (znak), sériové číslo v tabuľke DI Mendelejeva (sériové číslo sa rovná náboju jadrového jadra), konkrétny názov a pre niektoré chemické prvky - špeciálne čítanie symbolu v chemický vzorec (tabuľka 1).

stôl 1

Symboly (znaky) chemických prvkov

Látky sú jednoduché a komplexné ... Ak molekula pozostáva z atómov jedného chemického prvku, je to tak jednoduchá látka. Jednoduché látky - Ca, Cl 2, O 3, S 8 atď.

Molekuly komplexné látky pozostáva z atómov rôznych chemických prvkov. Komplexné látky - H 2 O, NO, H 3 PO 4, C 12 H 22 O 11 atď.

Úloha 1.1. Uveďte počet atómov v molekulách komplexných látok H 2 O, NO, H 3 PO 4, C 12 H 22 O 11, pomenujte tieto atómy.

Vynára sa otázka: prečo je pre vodu vždy napísaný vzorec H 2 O, a nie HO alebo HO 2? Prax ukazuje, že zloženie vody získanej akýmkoľvek spôsobom alebo odobratej z akéhokoľvek zdroja vždy zodpovedá vzorcu H 2 O (hovoríme o čistej vode).

Faktom je, že atómy v molekule vody a v molekule akejkoľvek inej látky sú spojené chemickými väzbami. Chemická väzba spája najmenej dva atómy. Ak teda molekula pozostáva z dvoch atómov a jeden z nich vytvára tri chemické väzby, potom druhý tvorí tiež tri chemické väzby.

Počet chemických väzieb tvorený atómom, nazvite to valencia.

Ak označíme každú chemickú väzbu čiarkou, potom pre molekulu dvoch atómov AB dostaneme AB, kde tri čiarky ukazujú tri väzby tvorené prvkami A a B medzi sebou.

V tejto molekule sú atómy A a B trojmocné.

Je známe, že atóm kyslíka je dvojmocný, atóm vodíka je jednoväzbový.

Otázka. Koľko atómov vodíka sa môže pripojiť k jednému atómu kyslíka?

Odpoveď. Dva atómy. Zloženie vody je popísané vzorcom H - O - H alebo H20.

Pamätajte si! V stabilnej molekule nemôže existovať žiadna „voľná“, „extra“ valencia. Preto je pre dvojprvkovú molekulu počet chemických väzieb (valencií) atómov jedného prvku rovný celkovému počtu chemických väzieb atómov iného prvku.

Valencia atómov niektorých chemických prvkov konštantný(Tabuľka 2).

tabuľka 2

Hodnota konštantných valencií niektorých prvkov

Pre ostatné atómy možno valenciu ** určiť (vypočítať) z chemického vzorca látky. V tomto prípade je potrebné vziať do úvahy vyššie uvedené pravidlo o chemickej väzbe. Definujme napríklad valenciu X mangán Mn podľa vzorca látky MnO 2:

Celkový počet chemických väzieb vytvorených jedným a druhým prvkom (Mn a O) je rovnaký:
X 1 = 4; II · 2 = 4. Preto NS= 4, t.j. v tomto chemickom vzorci je mangán štvormocný.

Praktické závery

1. Ak je jeden z atómov v molekule jednoväzbový, potom je valencia druhého atómu rovnaká ako počet atómov prvého prvku (pozri index!):

2. Ak je počet atómov v molekule rovnaký, potom je valencia prvého atómu rovnaká ako valencia druhého atómu:

3. Ak jeden z atómov nemá index, jeho valencia sa rovná súčinu valencie druhého atómu jeho indexom:

4. V ostatných prípadoch dajte valencie „krížom“, tj. valencia jedného prvku sa rovná indexu druhého prvku:

Úloha 1.2. Určte valencie prvkov v zlúčeninách:

CO 2, CO, Mn 2 O 7, Cl 2 O, P 2 O 3, AlP, Na 2 S, NH 3, Mg 3 N 2.

Promptný Najprv uveďte valenciu atómov, v ktorých je konštantná. Podobným spôsobom sa stanoví valencia atómových skupín OH, PO4, SO4 atď.

Úloha 1.3. Určte valencie atómových skupín (podčiarknuté vo vzorcoch):

H 3 PO 4, Ca ( Oh) 2, Ca 3 ( PO 4) 2, H2 SO 4, Cu SO 4 .

(Poznámka! Rovnaké skupiny atómov majú vo všetkých zlúčeninách rovnakú valenciu.)

Keď poznáte valenciu atómu alebo skupiny atómov, môžete zostaviť vzorec zlúčeniny. Ak to chcete urobiť, použite nasledujúce pravidlá.

Ak sú valencie atómov rovnaké, potom je počet atómov rovnaký, t.j. nenastavujeme indexy:

Ak je valencia viacnásobná (obe sú delené rovnakým číslom), potom je počet atómov prvku s nižšou valenciou určený delením:

V ostatných prípadoch sú indexy určené „krížovo“:

Úloha 1.4. Makeup chemické vzorce spojenia:

Látky, ktorých zloženie odráža chemické vzorce, sa môžu zúčastňovať chemických procesov (reakcií). Nazýva sa grafický záznam zodpovedajúci danej chemickej reakcii reakčná rovnica... Napríklad pri spaľovaní uhlia (v interakcii s kyslíkom) dochádza k chemickej reakcii:

C + O2 = C02.

Záznam ukazuje, že jeden atóm uhlíka C v kombinácii s jednou molekulou kyslíka O 2 tvorí jednu molekulu oxidu uhličitého CO 2. Počet atómov každého chemického prvku pred a po reakcii musí byť rovnaký... Toto pravidlo je dôsledkom zákona o zachovaní hmotnosti hmoty. Zákon zachovania hmotnosti: hmotnosť počiatočných látok sa rovná hmotnosti reakčných produktov.

Zákon bol objavený v 18. storočí. M.V. Lomonosov a nezávisle od neho A.L. Lavoisier.

Pri splnení tohto zákona je potrebné usporiadať koeficienty v rovniciach chemických reakcií tak, aby sa počet atómov každého chemického prvku v dôsledku reakcie nemenil. Napríklad rozkladom Bertholletovej soli KClO 3 vzniká soľ KCl a kyslík O 2:

KClO 3 KCl + O 2.

Počet atómov draslíka a chlóru je rovnaký, ale počet kyslíka je odlišný. Vyrovnajme ich:

Teraz sa počet atómov draslíka a chlóru pred reakciou zmenil. Vyrovnajme ich:

Nakoniec možno medzi pravú a ľavú stranu rovnice umiestniť znamienko rovnosti:

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2.

Výsledný záznam ukazuje, že rozkladom komplexnej látky KClO 3 vznikajú dve nové látky - komplexný KCl a jednoduchý - kyslík O 2. Nazývajú sa čísla pred vzorcami látok v rovniciach chemických reakcií koeficienty.

Pri výbere koeficientov nie je potrebné počítať jednotlivé atómy. Ak sa počas reakcie zloženie niektorých atómových skupín nezmenilo, potom je možné vziať do úvahy počet týchto skupín a považovať ich za jeden celok. Zostavme rovnicu pre reakciu látok CaCl 2 a Na 3 PO 4:

CaCl 2 + Na 3 PO 4 ……………….

Sekvenovanie

1) Určte valenciu počiatočných atómov a skupinu PO 4:

2) Napíšeme pravú stranu rovnice (zatiaľ bez indexov je potrebné objasniť vzorce látok v zátvorkách):

3) Zostavme chemické vzorce získaných látok podľa valencií zložiek:

4) Venujme pozornosť zloženiu najkomplexnejšej zlúčeniny Ca 3 (PO 4) 2 a vyrovnajme počet atómov vápnika (sú ich tri) a počet skupín PO 4 (existujú dve):

5) Počet atómov sodíka a chlóru pred reakciou sa teraz rovná šiestim. Zodpovedajúci koeficient vložíme na pravú stranu diagramu pred vzorec NaCl:

3CaCl2 + 2Na3P04 = Ca3 (PO4) 2 + 6NaCl.

Pomocou tejto postupnosti môžete vyrovnať schémy mnohých chemických reakcií (s výnimkou zložitejších redoxných reakcií, pozri kapitolu 7).

Druhy chemických reakcií. Chemické reakcie sú odlišné typy... Existujú štyri hlavné typy - spojenie, rozklad, substitúcia a výmena.

1. Zložené reakcie- jedna látka je vytvorená z dvoch alebo viacerých látok:

Napríklad:

Ca + Cl2 = CaCl2.

2. Rozkladné reakcie- z jednej látky sa získajú dve alebo viac látok:

Napríklad:

Ca (HCO 3) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.

3. Substitučné reakcie- reagujú jednoduché a komplexné látky, vytvárajú sa aj jednoduché a zložité látky a jednoduchá látka nahrádza časť atómov komplexnej látky:

A + BX AX + B.

Napríklad:

Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4.

4. Výmenné reakcie- tu reagujú dve komplexné látky a získajú sa dve komplexné látky. Počas reakcie si komplexné látky vymieňajú svoje základné časti:

Cvičenia pre kapitolu 1

1. Naučte sa tabuľku. 1. Otestujte sa, napíšte chemické symboly: síru, zinok, cín, horčík, mangán, draslík, vápnik, olovo, železo a fluór.

2. Napíšte symboly chemických prvkov, ktoré sú vo vzorcoch vyslovované ako: „popol“, „o“, „cuprum“, „es“, „pe“, „hydrargirum“, „stannum“, „plumbum“, „en“ , „ferrum“, „Tse“, „Argentum“. Pomenujte tieto prvky.

3. Vo vzorcoch zlúčenín uveďte počet atómov každého chemického prvku:

Al 2 S 3, CaS, MnO 2, NH 3, Mg 3 P 2, SO 3.

4. Určte, ktoré z látok sú jednoduché a ktoré sú komplexné:

Na20, Na, O2, CaCl2, Cl2.

Prečítajte si vzorce pre tieto látky.

5. Naučte sa tabuľku. 2. Vytvorte chemické vzorce látok podľa známej valencie prvkov a atómových skupín:

6. Stanovte valenciu chemických prvkov v zlúčeninách:

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. Uveďte koeficienty a uveďte typy chemických reakcií:

a) Mg + 02 MgO;

b) Al + CuCl2 AlCI3 + Cu;

c) NaN03 NaN02 + 02;

d) AgNO3 + BaCl2 AgCl + Ba (NO3) 2;

e) Al + HCl AlCI3 + H2;

f) KOH + H3P04K3P04 + H20;

g) CH4C2H2 + H2.

* Existujú látky, ktoré nie sú postavené z molekúl. Ale o týchto látkach bude reč neskôr (pozri kapitolu 4).

** Presne povedané, podľa nižšie uvedených pravidiel nie je stanovená valencia, ale oxidačný stav (pozri kapitolu 7). V mnohých zlúčeninách sa však numerické hodnoty týchto konceptov zhodujú, preto je valenciu možné určiť aj podľa vzorca látky.

Vytlačené s pokračovaním