Химия, 2023 (АВБ)

то же, что "проскок электрона".

отступления от общей для большинства элементов последовательности заполнения электронных оболочек (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d и так далее), связанные с тем, что эти "нарушения правил" обеспечивают атомам некоторых элементов меньшую энергию по сравнению с заполнением электронных оболочек "по правилам".

(или постоянная Авогадро): N_A = 6,02^.10²³ частиц вещества

концентрирование какого-либо вещества на поверхности раздела фаз. Например, концентрирование молекул газа (адсорбата) на твердой поверхности (адсорбенте). В качестве адсорбентов используют, как правило, пористые тела с сильно развитой поверхностью (пример - активированный уголь). Адсорбция может быть результатом действия только физических сил между частицами вещества, но может сопровождаться и химическим взаимодействием адсорбата с адсорбентом (хемосорбция).

см. переходное состояние

способность атомов элемента притягивать (удерживать) электроны. Количественной мерой акцепторных свойств атомов, образующих химическую связь, является их электроотрицательность.

явление существования химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам. Эти простые вещества, различные по строению и свойствам, называются аллотропными формами или аллотропными модификациями. Например, графит и алмаз - две аллотропные формы (модификации) углерода, молекулярный кислород и озон - две аллотропные модификации кислорода. При определенных условиях аллотропные модификации могут переходить друг в друга.

 - не кристаллическое вещество, т.е. вещество, не имеющее кристаллической решетки. Примеры: бумага, пластмассы, резина, стекло, а также все жидкости.

способность некоторых химических соединений проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от веществ, которые с ними реагируют. Амфотерные вещества (амфолиты) ведут себя как кислоты по отношению к основаниям и как основания - по отношению к кислотам.

- отрицательно заряженные ионы.

- наименьшая частица химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом построен из субатомных частиц - протонов, нейтронов, электронов.

- ровна 1/12 части массы атома углерода ¹²₆C, в ядре которого 6 протонов и 6 нейтронов, а в электронной оболочке 6 электронов. Другое название - углеродная единица. Единица, в которой измеряют массу атомов, молекул и субатомных частиц

-  то же, что порядковый номер элемента в Периодической системе Д.И.Менделеева. Атомный номер численно равен положительному заряду ядра этого элемента, т.е. числу протонов в ядре данного элемента.

ядро с частью электронной оболочки атома, не принимающей участия в образовании химической связи (то есть необобществленные электроны в совокупности с ядром)

- число электронных пар, с помощью которых атом данного элемента связан с другими атомами.

один из видов межмолекулярных связей. Обусловлена в основном электростатическими силами. Для возникновения водородной связи нужно, чтобы в молекуле был один или несколько атомов водорода, связанных с небольшими, но электроотрицательными атомами, например: O, N, F. Например, молекулы HF связаны между собой водородными связями, которые на рисунке показаны пунктирными линиями:

 вещество, способное отдавать электроны другому веществу (окислителю).

- химическая реакция, при которой электроны передаются данному веществу.

- это химические реакции между веществами, находящимися в разных фазах (разных агрегатных состояниях вещества). Например, реакция горения угля - гегерогенная реакция между твердым углеродом и газообразным кислородом. Гетерогенные реакции протекают не в объеме, а на границе раздела фаз - в этом их принципиальное отличие от гомогенных реакций.

- Теоретическое представление, с помощью которого удается связать между собой физическую картину строения атома и определяемую опытным путем геометрию молекул . Например, атом углерода имеет s- и p-орбитали, но в молекуле CH₄ не удалось опытным путем обнаружить отдельных связей, образованных s-электронами и отдельных связей - образованных p-электронами (все связи в CH₄ одинаковы). Поэтому принято, что одна s- и три p-орбитали “смешиваются” (гибридизуются), образуя 4 новые, совершенно одинаковые орбитали (четыре sp³-гибридные орбитали). Эти 4 гибридные орбитали перекрываются с электронными оболочками 4-х атомов Н. Геометрическую формулу образовавшейся молекулы предсказывают исходя из правила, что гибридные орбитали в молекуле стремятся расположиться на максимальном расстоянии друг от друга. Например, для 4-х гибридных орбиталей это тетраэдр. В тех случаях, когда одна или две p-орбитали не участвуют в гибридизации, они остаются в негибридизованном виде и либо не несут электронов, либо участвуют в связывании другого типа (двойные и тройные связи). Это соответственно sp²- и sp-гибридизации. НЕПОДЕЛЕННЫЕ электронные ПАРЫ тоже участвуют в гибридизации. Например, аммиак :NH₃ - sp³-гибридизация атома N, молекула имеет форму тетраэдра, одна из вершин которого - неподеленная пара электронов, оставшиеся три - атомы Н. В различных гибридизациях вместе с s- и p-орбиталями могут участвовать также и d-орбитали (sp³d- и sp³d²-гибридизации). 

связывание молекул (атомов, ионов вещества) с водой, не сопровождающееся разрушением молекул воды.

-  группа ОН

- химические реакции, протекающие в однородной фазе. Обычно это реакции либо в газовой фазе (реакции между газами), либо в жидкой фазе (реакции между растворами). Гомогенные реакции протекают во всем объеме реакционного сосуда - в этом их принципиальное отличие от гетерогенных реакций

- уменьшение массы атома по сравнению с суммарной массой всех отдельно взятых составляющих его элементарных частиц, обусловленное энергией их связи в атоме.

см. перегонка.

- самопроизвольное выравнивание концентрации веществ в смеси, обусловленное тепловым движением молекул. Перенос частиц вещества, приводящий к выравниванию его концентрации в первоначально неоднородной системе. Искусственное перемешивание смеси действует в том же направлении.

- расстояние между соседними пиками волн электромагнитного (светового) излучения.

способность атомов элемента отдавать свои электроны другим атомам. Количественной мерой донорных свойств атомов, образующих химическую связь, является их электроотрицательность.

 Равные объемы любых газов (при одинаковых температуре и давлении) содержат равное число молекул. 1 МОЛЬ любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л.

 Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

положительный заряд атомного ядра, равный числу протонов в ядре данного элемента. Порядковый номер химического элемента в Периодической системе Д.И.Менделеева равняется заряду ядра атома этого элемента.

атомные разновидности одного и того же элемента. Изотопы состоят из атомов с одинаковым зарядом ядра (то есть с одинаковым числом протонов), но с разными относительными атомными массами (то есть с разным числом нейтронов в ядре). Очень многие элементы в природе находятся в виде смеси из несколько изотопов.

- вещества, замедляющие химические реакции.

- вещества сложного строения, имеющие разную окраску в растворах кислот и оснований. Бывают индикаторы и для других веществ (не кислотно-основные). Например, крахмал - индикатор на появление в растворе иода (дает синюю окраску).

- вещества, добавление которых к реагентам в ряде случаев необходимо для возбуждения химической реакции, которая далее происходит без посторонней помощи. Инициаторы расходуются в ходе реакции, поэтому их не надо путать скатализаторами.

- предельный случай полярной ковалентной связи. Связь между двумя атомами считается ионной, если разница электроотрицательностей этих атомов больше или равняется 2,1.

- отрицательно или положительно заряженные частицы, образующиеся при присоединении или отдаче электронов атомами элементов (или группами атомов). Ионы бывают однозарядные (1+ или 1-), двухзарядные (2+ или 2-), трехзарядные и т.д. См. также "катионы" и "анионы".

Международный союз теоретической (чистой) и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry). Организация, созданная в 1919 году. Входит в Международный совет научных союзов. Координирует исследования, требующие международного согласования, контроля и стандартизации, рекомендует и утверждает химическую терминологию.

- вещества, способные ускорять химические реакции, сами оставаясь при этом неизменными.

- положительно заряженные ионы.

- 

описывают состояние конкретного электрона в электронном облаке атома:

- ГЛАВНОЕ (n) - показывает, на каком электронном уровне, начиная от ближайшего к ядру (1, 2, 3, ... ) находится данный электрон;

- ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ или ОРБИТАЛЬНОЕ (l) - показывает вид подуровня (s-подуровень, p-подуровень, d-подуровень, f-подуровень);

- МАГНИТНОЕ (m) - указывает конкретную орбиталь (s-орбиталь, p_x-орбиталь, p_y-орбиталь и т.д.);

- СПИНОВОЕ (s) - показывает, какое из двух возможных (разрешенных) состояний занимает электрон на данной орбитали.

-  сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода, которые могут быть замещены атомами (ионами) металлов. Оставшаяся часть молекулы кислоты называется кислотным остатком. Еще одно определение: кислоты – вещество, распадающееся в растворе с образованием ионов водорода Н⁺. **Кислотные свойства веществ не обязательно исчерпываются способностью давать в растворе ионы водорода.

PV = nRT.
В этом уравнении: n - число молей газа; P - давление газа (атм); V - объем газа (в литрах); T - температура газа (в кельвинах); R - газовая постоянная (0,0821 л^.атм/моль^.K). Если вычисления проводят в системе СИ, то объем измеряется в м³, а давление в Па (паскалях). В последнем случае газовая постоянная R = 8,314 Дж/K^.моль.

связывание атомов с помощью общих (поделенных между ними) электронных пар. Неполярная ковалентная связь образуется между атомами одного вида. Полярная ковалентная связь существует между двумя атомами в том случае, если их электроотрицательности не одинаковы.

 - относительное количество какого-либо вещества в растворе.

к каждой частице, находящейся в кристалле, примыкает вплотную только определенное число соседних частиц. Это различное для разных кристаллов число соседних частиц называется координационным числом.

- способ очистки вещества путем осаждения его из насыщенного раствора. Обычно насыщенный раствор вещества готовится при повышенной температуре. При охлаждении раствор становится пересыщенным и чистые кристаллы выпадают в осадок. Примеси, по которым раствор остается ненасыщенным, остаются в растворителе и отфильтровываются от кристаллов.

- Кристаллическая структура характеризуется правильным (регулярным) расположением частиц в строго определенных точках пространства кристалла. При мысленном соединении этих точек линиями получаются пространственный каркас, который называют кристаллической решеткой. Точки, в которых размещены частицы, называются узлами кристаллической решетки. В узлах могут находиться ионы, атомы или молекулы. Кристаллическая решетка состоит из совершенно одинаковых элементарных ячеек (см. "элементарная ячейка").

кристаллические гидраты (соединения вещества с водой), имеющие постоянный состав. Выделяются из растворов многих веществ, особенно солей.

сумма числа протонов (Z) и нейтронов (N) в ядре атома какого-либо элемента (A = Z + N).

- химическая связь в кристалле между положительно заряженными ионами металла посредством свободно перемещающихся (по всему объему кристалла) электронов с внешних оболочек атомов металла.

наименьшая частица какого-либо вещества, определяющая его химические свойства и способная к самостоятельному существованию. Молекулы состоят из атомов.

электронное облако, образующееся при слиянии внешних электронных оболочек атомов (атомных орбиталей) при образовании между ними химической связи. Молекулярные орбитали образуются при слиянии двух или нескольких атомных орбиталей. Число молекулярных орбиталей всегда равно числу взаимодействующих атомных орбиталей. Все валентные электроны связывающихся атомов располагаются на вновь образованных молекулярных орбиталях.

- число исходных частиц (например молекул, ионов), одновременно взаимодействующих друг с другом в одном элементарном акте реакции.

- количество вещества, равное 6,022^.10²³ структурных единиц данного вещества: молекул (если вещество состоит из молекул), атомов (если это атомарное вещество), ионов (если вещество является ионным соединением). Число 6,022^.10²³ называется постоянной Авогадро или числом Авогадро.

масса одного моля вещества в граммах называется молярной массой вещества или грамм-молем (размерность г/моль). Численное выражение молярной массы (грамм-моля) в граммах совпадает с молекулярным весом (или атомным, если вещество состоит из атомов) в единицах а.е.м.

концентрация раствора, выраженная в молях растворенного вещества на 1 литр раствора. Обозначается буквой М. Например, 1М NaOH - это раствор NaOH с концентрацией 1 моль/л.

электрически нейтральная элементарная (т.е. неразделимая) частица с массой примерно 1,67^.10^–27 кг или 1,00867 а.е.м. Нейтроны вместе с протонами входят в состав атомных ядер.

- внешняя электронная пара атома, не участвующая в образовании химической связи.

называют температуру 0 ^оС (273 K) и давление 1 атм (760 мм ртутного столба или 101 325 Па). Не путать со СТАНДАРТНЫМИ УСЛОВИЯМИ!

 элементарные частицы (протоны и нейтроны), входящие в состав ядра атома.

электроны, которые осуществляют химическую связь, возникающую вследствие перекрывания электронных оболочек, и являются общими для связываемых атомных остовов

-  химическая реакция, при которой электроны отбираются у данного вещества окислителем.

- вещество, способное отнимать электроны у другого вещества (восстановителя).

- реакции всех перечисленных выше типов, в которых происходит изменение степени окисления каких-либо атомов в реагирующих молекулах.

- сложные вещества, состоящее из атомов двух элементов, один из которых - кислород.

- пространство около ядра, в котором можно обнаружить электрон. За пределами этого пространства вероятность встретить электрон достаточно мала (менее 5%).

- сложное вещество, в котором атом (или атомы) металла связаны с гидрокси-группами (ОН-группами). Растворимые основания могут распадаться в растворе с образованием гидроксид-ионов ОН^-. **Основные свойства веществ не обязательно исчерпываются способностью давать в растворе ионы ОН^-.

 сложное вещество, способное проявлять как кислотные, так и основные свойства в зависимости от партнера по реакции. Амфотерное основание способно отдавать как ионы водорода Н⁺ в реакциях с обычными основаниями, так и гидрокси-группы ОН^- в реакциях с обычными кислотами. См. также "амфотерность" и "амфолиты".

обозначается символом A_r ("r" - от английского "relative" - относительный) - отношение массы атома к массе 1/12 атома углерода-12 (см. а.е.м.).

- короткоживущая молекула, возникающая в химической реакции при переходе от начального состояния (реагенты) в конечное (продукты). Энергия и геометрия переходного состояния соответствуют вершине энергетического барьера, разделяющего реагенты и продукты (см. также ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ).

Свойства элементов периодически изменяются в соответствии с зарядом ядер их атомов.

- часть электронной оболочки, состоящая из орбиталей одного вида. Например, пять d-орбиталей составляют d-подоболочку (d-подуровень), три р-орбитали - р-подоболочку (p-подуровень) и т.д.

- разделение положительных и отрицательных зарядов.

- по данному веществу - показатель степени при концентрации этого вещества в кинетическом уравнении. Сумма порядков по всем веществам называется общим или суммарным порядком реакции. Например, для реакции 2 NO + O₂ = 2 NO₂: кинетическое уравнение v = k[NO]²[O₂]; второй порядок по NO, первый порядок по O₂, общий (суммарный) порядок реакции 3. Для элементарных реакций порядок - целочисленная величина, совпадающая с МОЛЕКУЛЯРНОСТЬЮ РЕАКЦИИ. Для других реакций порядки определяются только экспериментально, причем они могут иметь как целочисленное, так и дробные (и даже нулевое) значение.

 6,022^.10^23.

При заселении орбиталей с одинаковой энергией (например, пяти d-орбиталей) электроны в первую очередь расселяются поодиночке на вакантных ("пустых") орбиталях, после чего начинается заселение орбиталей вторыми электронами.

Атомы элементов стремятся к наиболее устойчивой электронной конфигурации. Самая распространенная устойчивая электронная конфигурация – с завершенной внешней электронной оболочкой из 8 электронов (с октетом электронов).

Никакие два электрона в одном атоме не могут характеризоваться одинаковым набором всех четырех квантовых чисел n, l, m и s.

 вещества, сами по себе не являющиеся катализаторами данной реакции, но усиливающие действие основного катализатора

 вещество, которое состоит из атомов только одного элемента или из молекул, построенных из атомов одного элемента. Примеры: железо, кислород, алмаз, аргон, медь и т.д.

устойчивая элементарная (т.е. неразделимая) частица с элементарным (т.е. наименьшим из возможных) положительным электрическим зарядом и массой 1,67^.10^-27 кг (или 1,00728 а.е.м.). Протоны вместе с нейтронами входят в состав атомных ядер. Порядковый номер химического элемента в Периодической системе Д.И.Менделеева равняется числу протонов в ядре атома этого элемента.

- раствор, в котором данное вещество при данной температуре уже больше не растворяется. Насыщенный раствор находится в динамическом равновесии с нерастворившимся веществом.

способность вещества растворяться в том или ином растворителе. Мерой растворимости вещества при данных условиях является его содержание в насыщенном растворе.

Из двух или нескольких компонентов раствора растворителем называется тот, который взят в большем количестве и имеет то же агрегатное состояние, что и у раствора в целом.

- называют физико-химические однородные смеси переменного состава, состоящие из двух или нескольких веществ и продуктов их взаимодействия.

- исходные вещества в химической реакции. Формулы реагентов записываются всегда в левой части уравнения химической реакции.

- количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося при реакции за единицу времени в единице объема системы. Имеет размерность моль/л сек^-1.

-  вещество, которое состоит из молекул, построенных из атомов разных элементов. Примеры: соль, сахар, диоксид углерода, бензин, вода и т.д.

- вещество, состоящее из молекул или атомов двух или нескольких веществ (неважно - простых или сложных). Вещества, из которых состоит смесь, могут быть разделены. Примеры: воздух, морская вода, сплав двух металлов, раствор сахара и т.д.

сложные вещества, в которых атомы металла связаны с кислотными остатками.

-тепловой эффект реакции образования данного вещества из элементов при определенных условиях. 

-  состояние вещества при 25 ^oC (298 К) и 1 атм (1,01^.10⁵ Па), а для простых веществ, кроме того, состояние в наиболее устойчивой при этих условияхАЛЛОТРОПНОЙ МОДИФИКАЦИИ. Например, для углерода стандартным состоянием является графит, но не алмаз. 

При образовании химических связей между атомами электроны частично передаются от менее электроноакцепторных атомов к более электроноакцепторным атомам. Количество отданных или принятых атомом электронов называется степенью окисления атома в молекуле. При связывании разных атомов степень окисления равна заряду, который приобрел бы атом в этом соединении, если бы оно могло состоять из одних ионов. Описывает состояние атома в молекуле.

- изображение молекулы, в котором показан порядок связывания атомов между собой. Химические связи в таких формулах обозначаются черточками. Например, структурные формулы: Cl-Ca-Cl (молекула CaCl₂), O=С=O (молекула СО₂) и т.д. Рекомендуется в структурных формулах изображать также и НЕПОДЕЛЕННЫЕ ПАРЫ электронов.

- ряд различных по своим свойствам микрочастиц, из которых состоят атомы. Название "элементарные" было принято в связи с тем, что эти частицы считались неразложимыми на составные части. Однако, это свойство субатомных частиц условно, т.к. в настоящее время установлено, что они тоже являются сложными физическими объектами.

- 

теплота, выделенная или поглощенная при протекании химической реакции. Обычно обозначается символами Q или DE. При постоянном давлении ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИИ (DE) равен изменению ЭНТАЛЬПИИ (DH). В термохимической системе знаков положительным считается тепловой эффект экзотермической реакции (в которой тепло выделяется "наружу"). В термодинамической системе знаков тепловой эффект экзотермической реакции считается отрицательным (Q = -DH).

- СОЕДИНЕНИЯ - когда два (или более) вещества-реагента соединяются в одно, более сложное вещество;

- РАЗЛОЖЕНИЯ - когда одно сложное исходное вещество разлагается на два или несколько более простых;

- ОБМЕНА - когда реагенты обмениваются между собой атомами или целыми составными частями своих молекул.

- ЗАМЕЩЕНИЯ - реакции обмена, в которых участвует какое-либо простое вещество, замещающее один из элементов в сложном веществе;

- НЕЙТРАЛИЗАЦИИ - (важная разновидность реакций обмена): реакции обмена между кислотой и основанием, в результате которых образуется соль и вода;

- способ определения МОЛЯРНОСТИ раствора вещества А с помощью раствора вещества Б, которое реагирует с веществом А. К точно отмеренному объему исследуемого раствора А по каплям добавляют раствор Б известной концентрации. Окончание реакции определяют с помощью ИНДИКАТОРА. По объему израсходованного раствора Б судят о числе молей вещества А в отобранной пробе и во всем растворе А.

- явления, не сопровождающиеся превращением одних веществ в другие путем разрыва и образования связей в их молекулах.

обменно-электростатическое взаимодействие атомных остовов (или ядер) посредством обобществленных электронов в химических соединениях, возникающее в результате перекрывания электронных оболочек связывающихся атомов и обобществления электронов

явления, при которых одни вещества, обладающие определенным составом и свойствами, превращаются в другие вещества - с другим составом и другими свойствами. При этом в составе атомных ядер изменений не происходит. Химические явления называют иначе химическими реакциями.

- наука о веществах и законах, по которым происходят их превращения в другие вещества.

- растворимое в воде сильное основание. Все щелочи (NaOH, KOH. Ba(OH)₂) в растворах распадаются на катионы металлов и гидроксид-ионы ОН^-.

- химические реакции, протекающие с выделением тепла.

- наука, изучающая взаимоотношения живых организмов с окружающей средой.

устойчивая элементарная (т.е. неразделимая) частица с элементарным (т.е. наименьшим из возможных) отрицательным электрическим зарядом и массой 9,11^.10^-31 кг. Электроны являются составной частью атомов всех элементов. Обладают свойствами как частиц, так и волн.

-распределение электронов по энергетическим уровням, существующим в электронном облаке атома. Электронную конфигурацию описывают разными способами: а) с помощью электронных формул, б) с помощью орбитальных диаграмм (см. “электронная формула”, электронная ячейка”).

- два электрона, осуществляющие химическую связь. См. также "неподеленная пара".

- запись распределения имеющихся в атоме электронов по энергетическим уровням и орбиталям. Например, электронная формула кислорода (элемент номер 8, атом содержит 8 электронов): 1s² 2s² 2p⁴.

 изображение атомной орбитали в виде квадратика, в котором располагаются (или не располагаются) электроны в виде вертикальных стрелок. 

относительная способность атомных ядер притягивать к себе электроны, образующие химическую связь. Характеризует способность атома к поляризации химических связей. Электроотрицательность различных атомов можно оценить количественно - см. таблицу в приложении VII (вход на главной странице).

- вещество, состоящее из атомов одного вида (из атомов с одинаковым зарядом ядра). Часто элемент содержит в своем составе несколько ИЗОТОПОВ.

-  химические реакции, протекающие с поглощением тепла.

- "теплосодержание" реагирующих веществ. Обозначается как DH. При постоянном давлении (если реакция идет не в замкнутом сосуде) изменение энтальпии в процессе химической реакции равно её ТЕПЛОВОМУ ЭФФЕКТУ.

- превращение одних веществ в другие, но не путем разрыва и образования химических связей, а путем изменения строения ядер элементов, участвующих в таких реакциях.