Привет! За вечер всё это реально уложить, если держать в голове одну логику.
Короткий ответ — весь курс держится на цепочке: частицы (атом → молекула или ион) → строение вещества → свойства → описание формулой (\(A_r\), \(M_r\), валентность) → химическая реакция (признак, условие, тепловой эффект).
Дальше — по твоему списку.
1. Атом, молекула, ион. Атомно-молекулярное учение
- Атом — наименьшая химически неделимая частица элемента (в химических реакциях атомы не разрушаются).
- Молекула — наименьшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства; состоит из атомов.
- Ион — атом или группа атомов с зарядом: потерял электроны — катион \(\mathrm{Na^+, Ca^{2+}, Al^{3+}, NH_4^+}\); принял — анион \(\mathrm{Cl^-, O^{2-}, SO_4^{2-}}\).
- АМУ (Ломоносов, Дальтон): вещества состоят из частиц; частицы непрерывно движутся; между ними есть промежутки; молекулы построены из атомов; при реакции атомы только перегруппировываются — отсюда закон сохранения массы.
2. Агрегатные состояния
| Состояние | Частицы | Форма и объём |
|---|---|---|
| Твёрдое | колеблются около узлов решётки | форму и объём сохраняет |
| Жидкое | близко, но легко перескакивают | объём сохраняет, форму — нет |
| Газ | далеко, свободный полёт | ни формы, ни объёма не сохраняет |
Переходы: плавление ↔ кристаллизация, испарение ↔ конденсация, возгонка (сублимация) ↔ десублимация. Плазма — ионизированный газ, четвёртое состояние.
Принцип: состояние зависит не от того, «какие атомы», а от того, как далеко и как связаны частицы.
3. Элемент, простые и сложные вещества, аллотропия
- Химический элемент — вид атомов с одинаковым зарядом ядра.
- Простое вещество — из атомов одного элемента: \(\mathrm{O_2, Fe, S_8}\).
- Сложное — из атомов разных элементов: \(\mathrm{H_2O, NaCl, H_2SO_4}\).
- Аллотропия — один элемент образует несколько простых веществ: \(\mathrm{O_2}\) и \(\mathrm{O_3}\); алмаз, графит, карбин, фуллерен; белый и красный фосфор; ромбическая и моноклинная сера.
Причина аллотропии: разное число атомов в молекуле или разная кристаллическая решётка — значит разные свойства.
4. Молекулярное и немолекулярное строение
- Молекулярное (\(\mathrm{H_2O, CO_2, O_2, NH_3}\)): в узлах молекулы, связи между ними слабые → низкие температуры плавления, летучесть.
- Немолекулярное: атомное (алмаз, графит, кремний), ионное (\(\mathrm{NaCl, CaO}\)), металлическое (Fe, Cu) → прочные связи, высокие температуры плавления, нелетучие.
Отсюда вывод: свойства определяет строение, а не цвет или название.
5. Физические явления — основа разделения смесей
Физическое явление меняет форму, размер, агрегатное состояние, но новых веществ не образуется. Поэтому смеси делят физическими способами: фильтрование (твёрдое + жидкость), отстаивание, выпаривание и кристаллизация (растворённое вещество), дистилляция (разная температура кипения), магнит (железо), экстракция, хроматография.
6. Таблица Менделеева
- Период — горизонтальный ряд (1–3 малые, 4–7 большие). Номер периода = число энергетических уровней.
- Группа — вертикальный столбец (8 групп). Подгруппа А (главная) — элементы малых и больших периодов (s- и p-); подгруппа Б (побочная) — только большие периоды (d-металлы: Fe — VIIIБ, Cu — IБ, Zn — IIБ, Mn — VIIБ).
- Для главных подгрупп номер группы = число внешних электронов = высшая валентность (у побочных это правило работает не всегда).
Символы из твоего списка: N, H, O, Si, S, C, P, Cl, Al, Ba, Fe, K, Ca, Li, Mn, Mg, Cu, Na, Zn.
7. \(A_r\), \(M_r\), формулы
- \(A_r\) — относительная атомная масса, берётся из таблицы, безразмерная.
- \(M_r\) — относительная молекулярная масса: сумма \(A_r\) с учётом индексов.
\[ M_r(\mathrm{H_2SO_4}) = 2\cdot1 + 32 + 4\cdot16 = 98 \]
\[ M_r(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}) = 2\cdot27 + 3\cdot(32 + 4\cdot16) = 54 + 288 = 342 \]
Правило: индекс за скобкой умножает всё содержимое скобок.
8. Валентность — главное
Валентность — сколько химических связей образует атом. Понимай так: у атома есть «руки», и все они должны быть заняты.
Ключевое правило для формулы \(\mathrm{A_aB_b}\) с валентностями \(x\) и \(y\):
\[ a\cdot x = b\cdot y \]
То есть суммарная валентность атомов одного элемента равна суммарной валентности другого.
Постоянная: H, F, Li, Na, K, Ag — I; O, Mg, Ca, Ba, Zn — II; Al, B — III. Переменная: Fe (II, III), Cu (I, II), S (II, IV, VI), N (I–V), P (III, V), Cl (I, III, V, VII), Mn (II, IV, VI, VII), C (II, IV), Cr (II, III, VI).
Алгоритм составления формулы по валентности:
- Пишем символы и валентности: \(\mathrm{Fe^{III}}\), \(\mathrm{O^{II}}\).
- Находим НОК валентностей: \(\mathrm{НОК}(3,2)=6\).
- Индекс = НОК ÷ валентность: Fe — \(6/3=2\), O — \(6/2=3\).
- Получаем \(\mathrm{Fe_2O_3}\) и проверяем: \(2\cdot3 = 3\cdot2 = 6\). ✔ Так же: \(\mathrm{Al_2S_3}\), \(\mathrm{Ca_3N_2}\), \(\mathrm{Na_2SO_4}\), \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\).
Алгоритм определения валентности по формуле:
- В бинарном соединении валентность известного элемента умножаем на его индекс.
- Делим на индекс искомого. \(\mathrm{MnO_2}\): \(2\cdot2 = 4\) → Mn(IV). \(\mathrm{SO_3}\): \(3\cdot2=6\) → S(VI). \(\mathrm{Cu_2O}\): \(1\cdot2=2\), делим на 1 → Cu(I).
- Если в формуле группа (\(\mathrm{OH^-}\) — I, \(\mathrm{NO_3^-}\) — I, \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) — II, \(\mathrm{CO_3^{2-}}\) — II, \(\mathrm{PO_4^{3-}}\) — III), считаем её за одну частицу.
9. Химические реакции
- Признаки: изменение цвета, выделение газа, выпадение осадка, выделение или поглощение тепла и света, появление запаха.
- Условия протекания: соприкосновение веществ, нагревание, свет, электрический ток, катализатор, давление.
- Условия прекращения: убрать хотя бы одно условие — удалить реагент, охладить ниже температуры воспламенения, перекрыть доступ кислорода, убрать катализатор.
- Горение — реакция с \(\mathrm{O_2}\) с выделением тепла и света: \[ \mathrm{S + O_2 \rightarrow SO_2}, \quad \mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O} \]
- Тепловой эффект \(Q\) — количество теплоты реакции; его пишут в термохимическом уравнении. Экзотермические — тепло выделяется (горение), эндотермические — поглощается (разложение мела).
Проверка любого уравнения: число атомов каждого элемента слева и справа одинаково.
Проверь себя (ответы в скобках)
- \(M_r(\mathrm{Fe(OH)_3})\) — ? (107)
- Составь формулу по валентности: \(\mathrm{Al^{III}}\) и \(\mathrm{S^{II}}\). (\(\mathrm{Al_2S_3}\), проверка \(2\cdot3=3\cdot2\))
- Определи валентность: \(\mathrm{CrO_3}\), \(\mathrm{NO_2}\), \(\mathrm{Cu_2O}\). (VI, IV, I)
- Какое строение у \(\mathrm{NaCl}\), а какое у \(\mathrm{CO_2}\)? (ионное, немолекулярное; молекулярное)
- Назови три признака реакции и одно условие прекращения горения. (газ, осадок, тепло; перекрыть кислород)
План на вечер
Сначала выучи постоянные валентности и правило \(a\cdot x = b\cdot y\) — на нём держатся формулы. Потом потренируй \(M_r\) на пяти формулах со скобками. Затем реакции: признаки и условия. Строение и таблицу просмотри перед сном и повтори утром — они держатся на понимании, а не на зубрёжке.