Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фролов В.В. -> "Химия" -> 5

Химия - Фролов В.В.

Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие — М.: Высш. шк., 1986. — 543 c.
Скачать (прямая ссылка): chem_up_dlya_msv.pdf
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 211 >> Следующая

1и + [/7->-!}Ве-*-2?,Не
(верхний индекс перед символом элемента — массовое число, нижний индекс—величина заряда ядра).
1.3. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ
Закон сохранения материи. Закон сохранения материи, или закон сохранения масс и энергий, является основным законом естествознания. Он выполняется во всех природных явлениях и процессах, в том числе и в химических реакциях. Впервые он был сформулирован и экспериментально обоснован М. В. Ломоносовым в 1756— 1759 гг.
В современном виде этот закон формулируют следующим образом: в изолированной системе сумма масс и энергий постоянна. Эта формулировка учитывает эквивалентность массы и энергии. Однако изменение энергии в химических реакциях настолько относительно мало, что можно для этого случая общий закон сохранения материи рассматривать в двух аспектах: 1) в изолированной системе сумма масс есть величина постоянная; 2) в изолированной системе сумма всех видов энергии постоянна.
Для. ядерных процессов такое разделение не правомерно, так как в них выделение энергии обычно очень велико и может вызвать изменение величины массы системы. Более того, устойчивость ядер определяется дефектом массы, эквивалентно определяющим энергию связи внутриядерных частиц (нуклонов). Связь между энергией и массой выражается уравнением Эйнштейна — Ферми:
Л? = Дш:а, (1.3),
где АЕ — энергия; Ат — дефект массы; с ¦— скорость света.
На законе постоянства массы основаны изучение реакций между отдельными веществами и количественный химический анализ, без которого нельзя изучать состав сложных веществ и делать какие-либо выводы об отношении масс при химических реакциях.
п
Закон постоянства состава. Закон постоянства состава впервые сформулирован Прустом (Франция, 1801 — 1808): всякое химически индивидуальное вещество имеет всегда один и тот же количественный состав независимо от способа его получения.
Критерием чистоты исследуемого вещества являются его физические свойства — температура кипения, плавления, плотность, строение кристалла. Закон постоянства состава полностью выполняется для газообразных и жидких веществ, но многие кристаллические вещества сохраняют свою структуру при переменном (в некоторых пределах) составе. Так, например, диоксид титана ТЮ2 (рутил) сохраняет свою кристаллическую структуру, даже если его состав соответствует формуле TiOi.it. Пределы'колебания состава при сохранении кристаллической структуры называют широтой области гомогенности.
Закон эквивалентов. В результате работ Рихтера, Дальтона и Волластона (1804—1814) были установлены так называемые соединительные веса или эквиваленты, пропорционально которым должны быть взяты массы реагирующих между собой веществ. Закон эквивалентов формулируется следующим образом: все вещества реагируют в эквивалентных отношениях.
Принято следующее определение химического эквивалента: количество единиц атомной или молекулярной массы данного вещества, равноценное в химических реакциях восьми единицам, кислорода или приблизительно одной единице водорода (1,0079), называется химическим эквивалентом.
Для определения эквивалента достаточно знать только состав соединения данного элемента с кислородом или водородом. Также можно рассматривать эквивалент как массу данного вещества, соответствующую одному отданному или принятому электрону.
Английский физик Стони (1870), изучая электролиз, нашел величину заряда, выделяющего .при электролизе количество граммов вещества, равное его химическому эквиваленту, и назвал его фара-деем Т7:
1Р = 96 500 Кл/моль (точнее 96 484 Кл/моль • е).
Сейчас известно, что один фарадей У7 равен постоянной Авогадро N А, умноженной на заряд электрона:
Р = ЫЛе = 1,602 • 10-,в Кл • 6,022 • 1023 моль-1 = 9,6484 • Ю4 = 96 484 Кл/моль.
Таким образом, химический эквивалент можно определить как массу вещества (г), соответствующую заряду моля электронов (У7). Это соотношение будет весьма удобно для расчета электрохимических процессов (гальваностегия, гальванопластика, электрохимическая обработка металлов).
Химический эквивалент вычисляют по уравнению
12
где А — атомная масса; п — валентность в данном соединении; М — молекулярная масса, и в этом случае п будет равно основности или кислотности соединения.
Закон кратных отношений. Этот закон сформулирован Дальтоном (1808): если два вещества образуют между собой несколько соединений, то количества одного из них, отнесенные к одному и тому лее количеству другого, относятся как небольшие целые числа. Он в свое время сыграл чрезвычайно важную роль в установлении системы относительных атомных весов и понятия валентности. Поясним содержание закона на примере анализа двух соединений меди с кислородом — красного и черного оксидов меди (куприта и тенорита) (табл. 1.1).
Если принять содержание меди за 100 единиц (табл. 1.1), то количества кислорода, присоединившиеся в этих оксидах к одному и тому же количеству меди, относятся между собой как 1:2.
Т а б л и ц а 1.1. Количественный состав оксидов меди
Соединение Соетан, % (мне.) Пересчитанный еоетнп
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 211 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed