На сайті 11893 реферати!

Усе доступно безкоштовно, тому ми не платимо винагороди за додавання.
Авторські права на реферати належать їх авторам.

Розвиток періодичного закону д. І. Менделєєва і будова атома

Реферати > Хімія > Розвиток періодичного закону д. І. Менделєєва і будова атома

де — довжина хвилі власного випромінювання елемента; а, b — константи, що залежать від лінії та серії спектра; Z — протонне число елемента.

Закон Мозлі давав змогу визначати точні значення протонних чисел маловивчених і ще не відкритих елементів і тим самим сприяв розвитку періодичного закону.

Рис. 2. Залежність частоти характеристичного випромінювання рентгенівських спектрів елементів від їхніх протонних чисел:

1 — лінії а серії К (Ка); 2 — серії L (Lа); 3 — серії М (Ма)

На рис. 2 наведено залежність частоти характеристичного випромінювання рентгенівських спектрів добре вивчених елементів від їхніх протонних чисел. Щоб знайти протонне число не точно визначеного у природному ряду елемента, потрібно обчислити для нього частоту лінії Ка і зіставити отриману величину з графіком (див. рис. 2). Закон Мозлі дав змогу встановити, що між елементами Гідрогеном і Ураном розміщено 92 елементи і з якими саме протонними числами елементи будуть відкриті.

Англійський вчений Д. Чедвік у 1920 р. за розсіюванням -частинок з великою точністю визначив заряди атомних ядер деяких елементів. Зроблені ним обчислення показали, що заряди ядер атомів різних елементів в усіх випадках збігаються з величиною 2 у формулі закону Мозлі.

Протонне число є дуже важливою характеристикою елемента, воно виражає позитивний заряд ядра його атома. Виходячи з електронейтральності атома, можна дійти висновку, що й число електронів, які обертаються навколо ядра, дорівнює протонному числу елемента. Отже, заряд атомного ядра є тією основною величиною, від якої залежать властивості елемента і його розміщення в періодичній системі. Тому періодичний закон Менделєєва слід формулювати так: властивості елементів, а також утворених ними простих і складних речовин перебувають у періодичній залежності від величини зарядів ядер атомів елементів.

ДИСОЦІАЦІЯ ВОДИ. ВОДНЕВИЙ ПОКАЗНИК

Вода — дуже слабкий електроліт, який частково дисоціює на гідроксид-іони ОН - та йони Гідрогену Н +:

Застосувавши до рівняння дисоціації води закон дії мас, дістанемо

Де — константа дисоціації води; [Н2О] — концентрація недисоційова-них молекул води, що перебувають у стані рівноваги з йонами Гідрогену і гідроксид-іонами.

Оскільки дисоційованих молекул води надзвичайно мало, порівняно із загальною кількістю молекул води, ними можна знехтувати. Отже, концентрацію не дисоційованих молекул води можна вважати сталою величиною, яку легко обчислити. Для цього слід масу 1 л води поділити на її молярну масу:

і тоді

[Н+][ОН-] = 1,8 • 10-16 • 55,56 10-14; = 10-14.

Отже, добуток концентрацій йонів Гідрогену і гідроксид-іонів за сталої температури є сталою величиною. Ця величина /н 0 називається йонним добутком води. За температури 22 °С = 10-14. Значення йонного добутку води змінюється із зміною температури, оскільки з підвищенням температури ступінь дисоціації води зростає. Так, за температури 100 °С йонний добуток води становить 0,58 • 10-12.

У чистій воді концентрація йонів Гідрогену дорівнює концентрації гідроксид-іонів:

Якщо до води добавити розчин якої-небудь кислоти, тобто ввести додаткову кількість йонів Гідрогену, то стан йонної рівноваги води порушиться. Збільшення концентрації йонів Гідрогену приведе до відповідного зменшення концентрації гідроксид-іонів, а добуток концентрацій цих йонів залишиться сталою величиною. Так, в 0,001 М розчині хлоридної кислоти концентрація йонів Гідрогену дорівнює загальній концентрації кислоти , тобто [Н+]= 10-3 моль/л. Концентрацію гідроксид-іонів можна обчислити за рівнянням

звідки

моль/л.

У розчинах лугів концентрація йонів Гідрогену значно менша, ніж концентрація гідроксид-іонів. У 0,001 М розчині їдкого натру концентрація гідроксид-іонів [ОН -] = 10-3 моль/л, а концентрація йонів Гідрогену

моль/л.

Отже, в нейтральному середовищі [Н+] = [ОН -] = 10-7 моль/л, у кислому — [Н+] > [ОН -] (тобто становить 10~6, 10~5, КГ4, . моль/л), у лужному [Н+] < [ОН -] (тобто [Н+] = 10-8, 10-9, 10-10, . моль/л).

Значно зручніше оперувати не справжнім значенням концентрації йонів Гідрогену, яке виражається малим дробовим числом, а логарифмом цієї величини. Виражати концентрацію йонів Гідрогену за показником степеня, тобто як логарифм концентрації йонів Гідрогену, взятий з протилежним знаком, і позначити цю величину символом рН (так званий водневий показник) було запропоновано на початку XX ст. Математично це записується так:

рН =-lg [Н+].

Аналогічно концентрацію гідроксид-іонів також виражають за показником степеня їх концентрації — рОН:

рОН = -lg [OH -].

Водні розчини бувають кислі, нейтральні та лужні. В нейтральному водному розчині [Н+] = 10-7 моль/л, рН = -lg 10-7 = 7, у кислому — [Н+] > 10-7 моль/л (10-6, 10-5, 10-4 тощо і відповідно рН дорівнює 6, 5, 4 і т. д.); у лужному розчині [Н+] < 10-7 моль/л (10-8, 10-9, 10-10 тощо, а рН відповідно дорівнює 8, 9, 10 і т. д.).

Практично рН розчинів найчастіше визначають за індикаторами. Індикаторний метод ґрунтується на тому, що різні індикатори змінюють своє забарвлення за різних значень рН: метилоранж за рН = 4,4, лакмус — за рН = 7, фенолфталеїн — за рН = 9 тощо. Є індикатори, здатні змінювати своє забарвлення у разі послідовної зміни рН, наприклад m- і n-нітрофенол, які можна використати для визначення рН.

Водневий показник визначають також і потенціометричним методом. Цей метод ґрунтується на вимірюванні електродних потенціалів водневого, хінгідронного та скляного електродів, які перебувають у стані рівноваги з йонами Гідрогену. Для цього використовуються прилади, які називаються рН-метрами.

СІРКОВОДЕНЬ. СУЛЬФІДИ

Найбільша подібність властивостей Оксигену і Сульфуру виявляється у сполуках, в яких їхні атоми мають ступені окиснення -2.

Перейти на сторінку номер: 1  2  3  4  5  6 Версія для друкуВерсія для друку   Завантажити рефератЗавантажити реферат