, СОР! Задание 1. Установите соответствие:
1. Д, И. Менделеев
2. И.В. Деберейнер
3. Дж.А. Ньюлендс
4. Й.Берцелиус
а. Предложил разделить элементы на металлы и неметаллы по свойствам простых веществ.
б. Расположил элементы в порядке возрастания их атомных масс и выявил закономерность, которую назвал законом октав.
в. Сформулировал периодический закон и создал периодическую систему химических элементов.
г. Заметил, что сходные по свойствам элементы можно объединить по три в группы, которые он назвал триадами
Закономерности, происходящие в веществах, процессы их превращения, при которых происходит изменение их состава и структуры, изучает раздел естествознания — химия. Она занимается явлениями природы, сопровождающими химические изменения вещества, изучает причины и законы управления химическими процессами, а также рассматривает составные части вещества и их применение на практике. Отдельные химические процессы (получение металлов из руд, крашение тканей и др.) использовались еще на заре становления человеческой цивилизации. Позже, в III—IV вв., зародилась алхимия, задачей которой было превращение неблагородных металлов в благородные (золото, серебро). Начиная с эпохи Возрождения химические исследования все в большей мере стали использовать для практических целей (металлургия, стеклоделие, керамика, получение красок и т. д.).
Химию можно определить как науку, изучающую вещества и процессы их превращения, сопровождающиеся изменением состава и структуры. Химический процесс сопровождается изменением состава веществ, их структуры и обязательно энергетическими изменениями в реагирующей системе. Вследствие взаимосвязанности форм движения материи и их взаимопре-
197
вращаемости в результате химических реакций имеет место превращение химической энергии в теплоту, свет и проч. Химия нужна человечеству для того, чтобы из вещества природы получать по возможности все необходимое — металлы, цемент, бетон, керамику, фарфор, стекло, каучук, пластмассы, искусственные волокна, лекарства и многое другое.
Основой химической науки является атомно-молекулярное учение (АМУ), закон сохранения материи, периодический закон и теория строения вещества, учение о химическом процессе (кинетика). Химические процессы подчиняются всеобщим законам природы — закону сохранения массы вещества и закону сохранения энергии. Закон сохранения массы вещества открыли М. В. Ломоносов и А. Л. Лавуазье почти независимо друг от друга. Они далеко продвинули развитие химии тем, что при химических реакциях применили физические методы, в частности взвешивание. Закон сохранения массы в химических процессах можно сформулировать так: сумма масс исходных веществ (соединений) равна сумме масс продуктов химической реакции. Например, при разложении воды масса воды будет равна сумме массы водорода и массы кислорода. Из закона сохранения вещества вытекает, что вещество нельзя ни создать из ничего, ни уничтожить совсем. Количественным выражением закона сохранения массы веществ применительно к производственному химическому процессу является материальный баланс, в котором подтверждается, что масса веществ, поступивших на технологическую операцию, равна массе полученных веществ. Закон сохранения энергии действует во всех случаях и повсюду, где одна форма энергии переходит в другую.
Несмотря на обилие эмпирического материала о свойствах различных веществ и их соединений, особенностях протекания разнообразных реакций, в химии, до открытия в 1869 г. периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева не существовало той объединяющей концепции, с которой можно было бы объяснить весь накопленный фактический материал. Было бы,
Na2CO3 + 2AgNO3 → Ag2CO3 + 2NaNO3
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
Na2CO3 + H2O ⇄ NaHCO3 + NaOH
2AgNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + 2Ag
Cu + 2HCl → CuCl2 + H2 Реакция протекает при температуре 600-700°C.
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
2AgNO3 + 2KOH → Ag2O + 2KNO3 + H2O Гидроксид калия - разбавленный раствор
AgNO3 + KOH → AgOH + KNO3 Реакция протекает в этаноле при температуре около -50°C.2AgNO3 + Fe → Fe(NO3)2 + 2Ag
BaO + 2HCl → BaCl2 + H2O
2KOH + 2HCl → 2KCl + H2O
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
BaO + H2O → Ba(OH)2
BaO + CO2 → BaCO3
CO2 + H2O ⇄ H2CO3
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 Реакция протекает при температуре не более 570°C
KOH + CO2 → KHCO3 Реакция идет в этаноле
2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O Гидроксид калия - концентрированный раствор
Fe + CO2 ⇄ FeO + CO