Простые и сложные вещества. Агрегатные состояния веществ

Обычно в таблицах термодинамических свойств веществ приводятся стандартные значения энтальпии, представляющие собой тепловые эффекты при постоянном давлении, равном 100 кПа, отнесенные к температуре 298,16 К. В химической термодинамике, как и в термохимии, оперируют такими понятиями, как энтальпия образования сложного вещества из простых веществ или энтальпия разложения веществ, энтальпия перехода из одного агрегатного состояния в другое и т. п. Так, например, энтальпия образования СО2 представляет собой величину теплового эффекта (при p= onst) реакции образования СО2 (газ) из графита и молекулярного кислорода. Энтальпия воды (газ) соответствует тепловому эффекту реакции соединения молекулярных водорода и кислорода. При этом энтальпию образования простых веществ в их наиболее устойчивых состояниях при температуре 298 К условно считают равной нулю. [c.53]

ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ ВЕЩЕСТВА. АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВ [c.14]

Прибор — это общее название широкого класса устройств, предназначенных для измерений, производственного контроля, управления машинами и установками, регулирования технологических процессов, вычислений, учета, счета. Аналитики располагают набором различных приборов, позволяющих проводить качественный и количественный анализы веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях. Приборы эти различаются по сложности, надежности, универсальности и стоимости — ЭТО и такие простые устройства, как пипетки, бюретки, секундомеры и т. п. [1], и такие сложные системы как ИК-спектрометр [2], газовый хроматограф [3], масс-спектрометр [4] и компьютер. Практическому применению приборов для химического анализа посвящено много хороших учебников [5— 9], в каждом из которых, кроме того, проводится систематизация существующих методов анализа. Химик-аналитик использует приборы не только для идентификации того или иного соединения и установления его количественного содержания, но и для проведения многих вспомогательных операций, например, таких, как отбор и предварительная обработка проб. К этому классу приборов относятся весы, пипетки (автоматические) для дозировки и разбавления проб, шприцы и клапаны для впрыскивания жидких или газообразных веществ, автоматические средства для сортировки и разделения, например центрифуги и противоточные аппараты. Приборов подобного типа очень много, однако мы ограничимся рассмотрением лишь тех из них, которые 1) могут работать в автоматическом режиме под управлением компьютера 2) требуют использования компьютера из-за сложности аналитического оборудования [c.89]

Основополагающим понятием современной химии является понятие о химическом элементе , т. е. виде атомов с определенной совокупностью свойств. Под свойствами изолированных атомов подразумеваются заряд ядра и атомная масса, особенности электронного строения, потенциалы ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность, атомные, орбитальные и ионные радиусы н т. д. Однако необходимо иметь в виду, что изолированные атомы как форма организации вещества могут существовать в природе лишь при достаточно высоких температурах в виде моноатомного пара. Единственным исключением являются благородные газы, для которых при любых условиях и в любом агрегатном состоянии структурной единицей является атом. Все остальные элементы существуют в природе в виде более сложных агрегатов молекул и кристаллов. Таким образом, следует строго различать понятия элемента как вида изолированных атомов и простого вещества как формы существования элемента в свободном состоянии. Следует особо подчеркнуть нетождественность этих понятий хотя бы потому, что один элемент может существовать в виде нескольких простых веществ (аллотропия) . [c.26]

Химический элемент — общее (широкое). Простое веще-сгво (уголь, графит, озон, металл и т. д.) частное. Таково соотношение объемов этих понятий. Следует также отличать понятия "простого вещества" и "простого тела". Под телом общепринято понимать твердые химические соединения. Тело может быть и простым веществом (медная болванка, например) и сложным (N33804 — соль). Простое вещество может существовать во всех трех агрегатных состояниях газообразном, жидком и твердом (тело). Простое тело — разновидность простого вещества. Второе понятие шире. Но чтобы понять это, науке потребовались столетия. Учение Ломоносова является концептуальным этапом в развитии атомистических представлений о строении материи. [c.25]

Употребляются два термина, отражающих способность веществ существовать в разных формах, — аллотропия и полиморфизм. Первый относится только к простым веществам независимо от их агрегатного состояния (кислород—озон, алмаз—графит и т. п.). Второй относится только к твердому состоянию независимо от того, простое это вещество или сложное. Таким образом, эти термины совпадают для простых твердых веществ (кристаллическая сера, фосфор, железо и др.). [c.321]

Химическим индивидом следует назвать наименьшее количество вещества, повторением которого в различном порядке можно воспроизвести данное вещество. Химическими индивидами являются атомы в атомной решетке простого вещества (С в решетке графита) или группы атомов в составе сложного (51С в решетке карбида кремния), молекулы в веществе молекулярного строения (Н2О в воде), ионные пары или более сложные конные комплексы в ионном веществе (НаС в поваренной соли, ЫагСОз-ЮНгО в кристаллической соде) и т. д. При таком определении изменение агрегатного состояния, полимор фный переход, механическое разрушение, образование некоторых растворов (например, газовых) не попадут в химические явления. [c.6]

Магнитные свойства простых веществ также обнаруживают периодическую зависимость от порядкового номера элемента (рис. 126), но закономерности, которым подчиняется эта зависимость, требуют пояснения. В стандартных условиях простые вещества находятся в разном агрегатном состоянии. Все газообразные и жидкие простые вещества являются диамагнитными. Единственным исключением является кислород, парамагнетизм двухатомной молекулы которого объясняется с позиций метода МО. Сложнее обстоит дело с кристаллическими веществами. Магиитные свойства крист аллов определяются главным образом тремя вкладами диамагнетизмом атомного остова, орбитальным диамагнетизмом валентных электронов и спиновым парамагнетизмом. У неметаллов, в кристаллах которых доминирует ковгшентная связь, вклад спинового парамагнетизма пренебрежимо мал, поэтому все они диамагнитны. Парамагнитными свойствами обладают все переходные металлы с недостроенными и /оболочками, щелочные, щелочно-земельные металлы и магний, а также алюминий. -Металлы с заполненными внутренними оболочками (подгруппы меди и цинка) диамагнитны, так как у них спиновый парамагнетизм не перекрывает двух диамагнитных составляющих (орбитального диамагнетизма валентных электронов и диамагнетизма атомного остова). По той же причине диамагнитными свойствами обладают металлы подгруппы галлия, олово и свинец. [c.248]

Свойства простых и сложных веществ 1) состав (формула) 2) агрегатное состояние, химическая связь, строение молекул, структура кристаллов 3) способность к перестройке, насколько она выражена (с качественной и количественной стороны) 4) степени окисления, реакции с типичными окислителями и восстановителями 5) отношение к воде (растворимость, взаимодействие) 6) формулы важнейших соединений 7) применение 8) получение. [c.51]

В пособии рассматриваются классы гомо- и гетеросоедипений (простые вещества, оксиды, хлориды, гидриды бинарные и сложные, типа кислородных кислот, солей и оснований), виды химических реакций (фазовые превращения, реакции обменного разложения, окислительно-восстановительные и комплексносоединительные), учения о тепловых эффектах и скоростях химических реакций, о химическом равновесии и электрохимии. Вводятся представления об энтропии веществ в различном агрегатном состоянии, о максимальной работе химических реакций, о порядке реакции дается количественная связь между этими характеристиками и тепловым эффектом реакции, константой химического равновесия и температурой. [c.240]

Пособие рассматривает отдельные, наиболее сложные аспекты современной химии. Излагаются основы атомно-молекулярной теории, систематика элементов, общая характеристика элементарных веществ, простых соединений, персоединений, субкомплексных и комплексных соединений общие закономерности химических процессов — химическая термодинамика, кинетика, катализ проблемы строения вещества, химической связи, агрегатные состояния вещества. Предназначается для студентов вузов. [c.2]

Из сказанного можно сделать вывод, что для многих простых и сложных веществ в твердом агрегатном состоянии молекулярная форма существования не характерна. Такие вещества образуют различного рода немолекулярные структуры. Однако необходимо иметь в виду, что в немолекулярных структурах правила валентности и, следовательно, соотношения количеств взаимодействующих атомов, вытекающие из этих правил, соблюдаются так же, как и в молекулах. Поэтому часто формулы веществ с немолекулярной структурой записываются в виде молекул, например, ЗЮз, А Оз, ЫаС1, СаСЬ, N82804 и т. д. Но поскольку подобные молекулы не существуют, то в применении к ним лучше пользоваться термином формульная масса вместо молекулярная масса . Напри- [c.97]

Не все агрегатные состояния вещества были предметом одинаково усиленного изучения. Меньше всего исследовались жидкости и аморфные твердые тела. Одной из причин этого являются значительные экспериментальные и вычислительные трудности, которые становятся практически непреодолимыми в случае сложных аморфных тел, например многокомпонентных стекол или смол. Кроме того, дифракционный метод является в этом случае малочувствительным. Простые же системы не всегда представляют практический интерес. [c.4]

Применение. Реагент Карла Фишера можно применять для определения воды в многочисленных веществах [16]. Техника выполнения анализа заметно отличается в зависимости от растворимости материала, состояния воды в анализируемом веществе и агрегатного состояния вещества. Если образец можно полностью растворить в метаноле, то возможно быстрое прямое титрование. Этот метод применяли для определения воды во многих органических кислотах, спиртах, простых и сложных эфирах, ангидридах и галогенсодержащих соединениях. Прямое титрование пригодно также для анализа гидратированных солей большинства [c.220]

Как и в термохимии, в химической термодинамике различают энтальпию образования сложного вещества из простых веществ, энтальпию разложения веществ и перехода из одного агрегатного состояния в другое и т. д. [c.45]

Тепловой эффект реакции образования сложного вещества из простых веществ в их стандартных состояниях (наиболее устойчивая аллотропная модификация, агрегатное состояние при стандартных условиях Т = 298,15 К и Р = 1 атм) в расчете на 1 моль сложного вещества называется стандартной теплотой образования данного вещества (измеряется в кДж/моль). Теплоты образования простых веществ принимаются равными нулю. [c.18]

Полная структурная химия вещества может быть представлена суммарно в виде схемы 1.1. Она включает не только структуру вещества в различных агрегатных состояниях, но и структурные изменения, сопровождающие плавление, испарение жидкости или твердого тела или растворение в растворителе, а также те изменения, которые имеют место в твердом, жидком или парообразном состояниях. По сложности структурная химия элементов или соединений варьирует в широких пределах. На одном конце находятся благородные газы, которые во всех агрегатных состояниях существуют в виде отдельных атомов. В этих случаях единственной записью в схеме были бы расположение атомов в твердом теле и относительно малые изменения с температурой в структуре простой атомарной жидкости. Затем идут газы, такие, как Нг, N2, О2, и галогены, которые продолжают существовать в виде двухатомных молекул в твердом, жидком и газообразном состоянии и диссоциируют на единичные атомы только при более высоких температурах. С другой стороны, сера в элементном состоянии имеет чрезвычайно сложную структурную химию (см. гл. 16). К сожалению, Для многих соединений полной картины структурной химии нет [c.35]

Общая характеристика неметаллов. Положение неметаллов в периодической системе. Сродство к электрону — количественная характеристика окислительной способности неметаллов. Агрегатное состояние неметаллов. Соединения неметаллов с водородом и кислородом. Взаимодействие неметаллов с простыми и сложными веществами. [c.6]

Простыми условно названы методы разделения, при которых изменение концентрации веществ в соответствующих фазах достигается лишь благодаря сообщению системе энергии, а сложными — методы с применением дополнительных разделяющих агентов (селективных растворителей, адсорбентов и т. д.), увеличивающих различие агрегатных состояний. [c.27]

Химики тогда изучали поведение веществ, а также свойства элементов и их соединений, опираясь на сведения о молекулах — определенных частицах, которым присущи определенные свойства. Представление о простом и сложном веществе, состоявшем из молекул во всех агрегатных состояниях, лежало в основе понятия химического соединения и, следовательно, химического индивида, строго отграничивавшего индивидуальное вещество от смеси. В отличие от последней, химически индивидуальное вещество подчинялось стехиометрическим законам химии — постоянства состава, простых кратных отношений и валентных отношений. [c.190]

Описание вещества начинается с краткой словесной характеристики, включающей цвет, (обычно для агрегатного состояния при комнатной температуре), некоторые качественные физические свойства (твердость, хрупкость, термическая устойчивость, фазовые переходы), особенности строения, устойчивость на воздухе, растворимость в воде, наличие или отсутствие взаимодействия с распространенными простыми и сложными веществами, указание на способы получения в лаборатории и в промышленно- [c.4]

При обычных температурах это вещество представляет собой равновесную смесь кетонной и енольной форм, содержащую около 2% последней формы. С помощью соответствующих методов можно изолировать любую из этих форм, хотя они довольно быстро снова превращаются в равновесную смесь. Далее, состав равновесной смеси изменяется в зависимости от температуры и агрегатного состояния эфира. Так, например, в спиртовом растворе при комнатной температуре имеется 7,5% енола, тогда как в газовой фазе его доля гораздо больше. Таутомер-ные формы ацетоуксусного эфира отличаются по положению атома водорода, и поскольку для изменения его положения в молекуле требуется конечное время, можно изолировать каждую из таутомерных форм. (Конечно, истинный механизм взаимопревращения значительно сложнее, чем простое передвижение атома водорода, но это не влияет на приводимые аргументы.) С другой стороны, резонансные формы бензола отличаются только по положению электронов расположение атомов в обеих формах совершенно одинаково. Можно, правда, вычислить частоту колебания электронов, но она настолько велика и, следовательно, время, требуемое для изменения положений электронов с переходом от одной резонансной структуры к другой, крайне мало, так что отдельные структуры не могли бы существовать больше чем ничтожные доли секунды. Поэтому не имеет смысла говорить о быстрой осцилляции электронов. [c.125]

Исследуемое вещество может быть газообразным, жидким или твердым. Для каждого агрегатного состояния требуются различные способы введения образца в прибор. Газы обычно помещают в стеклянную колбу, снабженную вакуумным крапом и шлифом, с помощью которого колба может быть присоединена к системе напуска. Пробу вводят просто медленным поворотом крана. Однако газообразные продукты, образующиеся нри деструкции сложных молекул, часто получаются с такими малыми выходами, что необходимые переносы с помощью колбы практически неосуществимы. В этих случаях более удобно (в частности, при пиролитической деградации) проводить пиролиз в запаянной ампуле. После окончания пиролиза ампулу помещают в специальный сосуд, соединенный с масс-спектрометром, и откачивают. Затем нри помощи железного стержня, приводимого в движение магнитом, ампулу разбивают, и летучие продукты без всяких потерь поступают в систему напуска. Этот прием можно распространить и на более высококинящие соединения, если сосуд [c.305]

Спектроскопия вообще и молекулярная спектроскопия в частности— это разделы физики, занимающиеся изучением закономерностей взаимодействия электромагнитной радиации с веществом, сопровождающегося процессами поглощения, излучения и рассеяния света. В качестве объектов спектроскопического исследования могут использоваться самые разнообразные вещества, находящиеся в любых агрегатных состояниях. В простейшем случае это разреженный газ, среднее расстояние между молекулами которого настолько велико, что их можно рассматривать изолированно друг от друга. В наиболее сложном случае это конденсированное тело, в котором каждая образующая его частица находится под влиянием сил межмолекулярного взаимодействия. Поэтому из спектроскопических данных можно получать информацию как о структуре и свойствах молекул, так и [c.5]

ЖИДКОСТИ ж мн. Простые и сложные вещества, а также препараты и продукты, находящиеся в жидком агрегатном состоянии. [c.142]

Наличие макроскопических стадий в катализированном окислении углеводородов обусловлено, по-видимому, изменением физико-химических свойств катализатора в углеводородном растворе по мере накопления молекулярных продуктов окисления. В уксуснокислых растворах, где катализатор в течение всего процесса полностью диссоциирован на ионы, макроскопической стадийности не наблюдается. В углеводородном растворе катализатор весьма чувствителен к полярным веществам. Его растворимость в значительной степени зависит от полярности среды, аниона, входящего в сосгав соли. Образование комплексов с продуктами окисления может влиять на активность катализатора. Из продуктов окисления, оказывающих влияние на агрегатное состояние катализатора, важная роль принадлежит кислотам. На опыте неоднократно наблюдалось, что в реакциях окисления катализатор выпадает в осадок в виде солей кислот, образующихся при окислении. Так, при окислении керосина катализатор выпадает в осадок в виде соли низкомолекулярных кислот, образующихся в реакции [99] при катализированном стеаратом кобальта окислении циклогексана образуется нерастворимый осадок ади-пата кобальта [49]. Однако выпадение катализатора в осадок в ходе реакции окисления — результат не простой обменной реакции между солью и кислотой, а сложный процесс, в котором наряду с кислотами принимают участие и другие продукты окисления, в частности вода. [c.226]

Таким образом, к простому веществу типа алмаза и к сложным веществам с полярными связями типа 5102 и с ионной структурой типа ЫаС1, которые при стандартных условиях всегда будут находиться в твердом агрегатном состоянии, понятие молекулы как наименьшей частицы вещества, сохраняющей его состав, неприменимо. В самом деле, величина молекулы в таких соединениях ничем не ограничена, она будет определяться только количеством взаимодействующих атомов и каждый кусок алмаза, кварца или поваренной соли будет представлять собой гигантскую молекулу. Дробление такого куска на более мелкие части является, по сути, дроблением большой молекулы на более малые. [c.97]

Рассмотрены отдельные, наиболее сложные вопросы химии. С современных позиций излагаются основы атомно-молекулярной теории, систематика элементов. Даиа общая характеристика элементарных веществ, простых соединений, персоединений, субкомплексных н комплексных соединений. Освещаются проблемы строения вещества, химической связи, агрегатные состояния вещества, методы изучения и строения молекул и кристаллов и стереохимия элементарных веществ и соединений. Рассматриваются общие закономерности химических процессов — химическая термодинамика, кинетика, катализ растворы и дисперсные системы окислительно-восстановительные процессы, гальванические элементы, электролиз и коррозия. [c.373]

Теплоты образования сложных веществ из простых при базисных температурах О (АЯ/, о) или 298 К (АЯ/, гэа) можно вычислять несколькими методами, дающими разные расхождения вычисленных величин с экспериментальными значениями. Условно теплоты образования простых веществ в их наиболее устойчивом при базисной температуре агрегатном состоянии принимают за нуль. Иногда теплоту образования сложного соединения рассчитывают, используя теплоты образования не простых, а сложных веществ. Вычисленное этйм методом значение теплоты образования сложного соединения отличается от АЯ/ на сумму теплот образования исходных веществ, отнесенную к 1 моль (кмоль) целевого вещества. Обычно о таком пути расчета специально указывают в примечаниях к энтальпийным величинам. [c.33]

Существование законов природы указывает на то, что окружающий нас мир, во всяком случае его значительная часть, - это не хаотическое нагромождение тел, а система, имеющая сложную структурную организацию. В основе ее построения и развития лежат два принципа, определяющие взаимодействия между элементами системы, - унификационный принцип строения простых составляющих и комбинационный принцип более сложных. Так, малое число одних и тех же элементарных частиц образует ограниченное количество атомных систем - элементов, которые, взаимодействуя друг с другом, составляют практически бесконечное множество соединений - молекулярных систем. Все атомы имеют однотипную, водородоподобную структурную организацию, известную как модель Резерфорда-Бора. Образование из атомов молекулярных систем подчиняется единым закономерностям. У всех веществ, независимо от агрегатного состояния, универсальны по своей природе межмолекулярные и внутримолекулярные взаимодействия атомов. [c.20]

При заполнении внутренней полости инструмента специальной средой эффект охлаждения может быть получен как за счет активации теплоотвода, так и за счет поглощения теплоты при переходе среды из одного агрегатного состояния в другое. Простейший метод бесполив-ного охлаждения состоит в том, что внутреннюю герметически закрытую полость инструмента заполняют водным раствором Возможно заг.олнение внутренних полостей сложными охлаждающими эндотермическими смесями. Чтобы получить наиболее низкую температуру, вещества, входящие в состав смеси, берут в количестве, соответствующем криогидратной точке. Смесь из двух весовых частей снега (или мелкого льда) и одной весовой части хлористого натрия обеспечивает понижение температуры до —20 °С. Еще большее понижение температуры смеси достигается введением в ее состав двух солей, а также использованием твердой углекислоты в смеси со спиртом (—77 °С), эфиром (—72 О и другими жидкостями. [c.66]

С этой целью различные структурпыс формы простых веществ и химических соединений одного и того же состава объединены, и мате])нал пи ним приводится вслед за химической форму, гой вещества. Исключения составляют отдельные сложные соединения, где одному и тому же составу могут отвечать совершенно различные структуры. В равной мере, в регистре объединены сведения, относящиеся к структуре веществ в разных агрегатных состояниях. Каждое соединение (за немногими исключениями) [c.809]

Область каталитических химических реакций исключительно сложна. Рассмотрение теории каталитических превращений даже в самой элементарной и простой форме выходит из рамок данной монографии. Этому вопросу посвящены превосходные руководства, ознакомление с которыми даст читателям достаточно полное представление о современном состоянии науки о катализе [1—3]. Как хорошо известно, катализ основывается на том, что скорость некоторых химических реакций в сильной степепи зависит от присутствия некоторых веществ (называемых катализаторами) не претерпевающих превращения в ходе реакции. Катализаторы могут увеличивать (положительный катализ) или уменьшать (отрицательный катализ) скорость реакции или направлять реакцию в определенном заданном направлении. В зависимости от фазовых соотношений между катализатором и реагирующими веществами различают гомогенные и гетерогенные каталитические реакции. Гомогенные каталитические реакции характеризуются тем, что катализатор и исходные вещества находятся в одной и Т011 же фазе, в то время как при гетерогенном катализе катализатор и исходные вещества находятся в различных фазах или агрегатных состояниях. Каталитические процессы очистки газа основываются на явлениях положительного катализа. Поскольку обычно применяются твердые катализаторы, в данном случае речь идет о гетерогенных каталитических превращениях. [c.322]