Хімія 9 клас: Теоретичний довідник

Валентні електрони – це електрони зовнішніх енергетичних рівнів, які беруть участь в утворенні хімічних зв’язків.

• Кількість енергетичних рівнів в атомі дорівнює номеру періоду.
• Кількість електронів на останньому енергетичному рівні дорівнює номеру групи (для елементів головних підгруп).

Ковалентний неполярний зв’язок утворюється між атомами неметалічних елементів з однаковою електронегативністю (ЕН).

Ковалентний полярний зв’язок утворюється між атомами неметалічних елементів з різною електронегативністю (ЕН).

Йонний зв’язок утворюється між металічним і неметалічним елементами шляхом електростатичного притягання катіонів (+) та аніонів (–).

Ступінь окиснення дорівнює умовному заряду атома в сполуці, обчисленому з припущення, що всі зв'язки мають йонний характер. Він дорівнює числу відданих і прийнятих електронів.

• Прості речовини – складаються з атомів одного виду.
• Оксиди – сполуки, що містять два елементи, один із яких Оксиген (-2).
• Кислоти – сполуки, що містять атоми Гідрогену (Н) та кислотний залишок.
• Основи, амфотерні гідроксиди – сполуки, що містять металічний елемент та групи ОН–.
• Солі – сполуки, що містять катіони металічного елемента та аніони кислотного залишку.

• Основні оксиди утворюються металами зі ступенями окиснення +1, +2.
• Амфотерні оксиди утворюються металами зі ступенями окиснення +3, +4 (рідше +2).
• Кислотні оксиди утворюються неметалами, а також металами зі ступенями окиснення +5, +6, +7.

Масова частка елемента ($\omega$) дорівнює відношенню маси цього елемента у сполуці до маси всієї сполуки.

Кількість речовини ($n$) можна розрахувати, знаючи число молекул, масу або об'єм (для газів).

Відносна густина газів ($D$) показує, у скільки разів один газ важчий за інший.

1. Написати рівняння реакції, розставити коефіцієнти.
2. Якщо дано маси або об’єми – розрахувати кількість речовини.
3. Дані та невідоме ($x$) пишуться над рівнянням, мольні відношення (коефіцієнти) – під рівнянням.
4. Скласти пропорцію та розв’язати її.

Дисперсні системи – це суміші, у яких одна речовина (дисперсна фаза) рівномірно розподілена у вигляді частинок усередині іншої речовини (дисперсійного середовища).

• Суспензії – тверда речовина в рідині (пісок у воді).
• Емульсії – рідина в рідині (олія у воді).
• Аерозолі – дрібні частинки рідин або твердих речовин у газі (дим, туман).

Істинні розчини – це гомогенні (однорідні) суміші, що утворюються, якщо речовина подрібнена до молекул або йонів (розмір < 1 нм).

Процес розчинення – це складний фізико-хімічний процес, що включає руйнування структури речовини та взаємодію її частинок з молекулами розчинника (гідратація, якщо розчинник – вода).

• Ненасичений розчин – розчин, у якому речовина ще може розчинятися.
• Насичений розчин – розчин, у якому речовина більше не розчиняється за певних умов.

Кристалогідрати – це кристалічні речовини, до складу яких входять молекули води.

Розчинність – це здатність речовини розчинятися в тому або іншому розчиннику.

Залежність розчинності:

• Від природи речовин: "подібне розчиняється в подібному".
• Від температури: розчинність більшості твердих речовин збільшується при нагріванні, а газів – зменшується.
• Від тиску: розчинність газів збільшується зі збільшенням тиску.

Масова частка ($\omega$) дорівнює відношенню маси розчиненої речовини до загальної маси розчину.

Електроліти – це речовини, розчини або розплави яких проводять електричний струм (кислоти, основи, солі).

Неелектроліти – це речовини, розчини або розплави яких не проводять електричний струм (більшість органічних сполук).

Електролітична дисоціація – це розпад електролітів на йони під час розчинення їх у воді або розплавлення.

• Кислоти дисоціюють з утворенням катіонів Гідрогену (H⁺).
• Основи дисоціюють з утворенням аніонів гідроксильної групи (ОН⁻).
• Солі дисоціюють з утворенням катіонів металічних елементів й аніонів кислотних залишків.

Ступінь дисоціації ($\alpha$) – це відношення числа молекул, які розпалися на йони, до загального числа розчинених молекул.

За ступенем дисоціації електроліти поділяють на сильні ($\alpha > 30\%$), середньої сили та слабкі ($\alpha < 3\%$).

Реакції йонного обміну є необоротними, якщо в результаті утворюються:

• нерозчинні речовини (осад $\downarrow$);
• гази ($\uparrow$);
• малодисоційовані речовини (наприклад, вода $H_2O$).

Якісні реакції – це реакції, за допомогою яких можна визначити, які йони входять до складу речовини.

Індикатори (лакмус, метилоранж, фенолфталеїн) змінюють забарвлення залежно від кислотності (наявності $H^+$) або лужності (наявності $OH^−$) середовища, що характеризується показником рН.

• Реакції сполучення: з двох і більше речовин утворюється одна.
• Реакції розкладу: одна складна речовина розкладається на дві й більше.
• Реакції обміну: дві складні речовини обмінюються складовими.
• Реакції заміщення: проста речовина заміщує атом у складній.

Окисно-відновні реакції (ОВР) – це реакції, що відбуваються зі зміною ступеня окиснення елементів.

• Окиснення – процес віддачі електронів; ступінь окиснення підвищується.
• Відновлення – процес приймання електронів; ступінь окиснення знижується.
• Відновник – атом або йон, який віддає електрони.
• Окисник – атом або йон, який приймає електрони.

Рівняння ОВР складають за допомогою методу електронного балансу, згідно з яким кількість електронів, відданих відновником, має дорівнювати кількості електронів, прийнятих окисником.

Екзотермічні реакції – реакції, які відбуваються з виділенням теплоти ($\Delta H < 0$).

Ендотермічні реакції – реакції, які відбуваються з поглинанням теплоти ($\Delta H > 0$).

Термохімічні рівняння – це рівняння, в яких указано тепловий ефект реакції.

Швидкість реакції залежить від:

• Природи реагентів (хімічної активності).
• Концентрації реагентів (чим вища, тим більша швидкість).
• Тиску (для газів).
• Площі зіткнення (для твердих речовин).
• Температури (при підвищенні швидкість зростає).
• Наявності каталізатора (прискорює) або інгібітора (уповільнює).

Органічні речовини – це сполуки Карбону. Карбон в органічних сполуках завжди чотиривалентний. Зв’язки в молекулах переважно ковалентні.

Метан ($CH_4$) – це найпростіший представник насичених вуглеводнів (алканів). Для нього характерні реакції заміщення.

Алкани – це насичені вуглеводні, що утворюють гомологічний ряд. Гомологи – це речовини, що мають подібну будову і властивості та відрізняються на одну або декілька груп $-CH_2-$.

Етен (етилен, $C_2H_4$) – ненасичений вуглеводень з подвійним зв’язком (C=C).

Етин (ацетилен, $C_2H_2$) – ненасичений вуглеводень з потрійним зв’язком (C≡C).

Для них характерні реакції приєднання.

Реакція полімеризації – це процес утворення високомолекулярної сполуки (полімеру) шляхом послідовного приєднання молекул низькомолекулярної речовини (мономеру).

Природний газ, нафта, кам’яне вугілля. Нафту переробляють шляхом фракційної перегонки.

Спирти – це оксигеновмісні органічні сполуки, у молекулах яких міститься одна або декілька гідроксильних груп (–ОН).

Етанова (оцтова) кислота ($CH_3COOH$) – це представник карбонових кислот, до складу яких входить карбоксильна група (–СООН). Є слабким електролітом.

Жири – це складні органічні речовини (естери), до складу яких входять залишки вищих карбонових кислот і гліцеролу. Тверді жири утворені насиченими кислотами, а рідкі (олії) — ненасиченими.

Мила – це натрієві або калієві солі вищих карбонових кислот. Молекули мила мають гідрофобну (неполярну) і гідрофільну (полярну) частини, що забезпечує їхню мийну дію.

Вуглеводи – клас органічних сполук із загальною формулою $C_n(H_2O)_m$.

Глюкоза ($C_6H_{12}O_6$) – моносахарид, основне джерело енергії для клітин.

Сахароза ($C_{12}H_{22}O_{11}$) – дисахарид (звичайний цукор).

Крохмаль і целюлоза – це полісахариди, полімери глюкози із загальною формулою $(C_6H_{10}O_5)_n$.

Крохмаль є запасною поживною речовиною у рослин, а целюлоза – основним структурним компонентом їхніх клітинних стінок.