Кислоты, основания, соли с точки зрения ТЭД.

Кислоты - это электролиты, распвдающиеся в водных растворах с образованием гидратированных ионов Н⁺.

HCl^—→H2OH⁺+Cl^-

HCN↔^H2OH⁺+CN^-

H₂SO₄↔^H2OH⁺+HSO₃^- HSO₃^-↔^H2OH⁺+SO₃^-

Основания- это электролиты, расп-ся в водных растворах с образ-м гидротиров-х гидроксид- ионов.

KOH→^H2OK⁺+OH^-

NH_3*H₂O↔^H2ONH₄⁺+OH^-

Pb(OH)₂↔^H2OPbOH⁺+OH^-

PbOH↔^+H2OPb²⁺+OH^-

Соли- это электролиты,расп-ся на катионы Мет.(илиNH₄⁺) и анионы кислотных остатков.Соли: средние K₂SO₃→^H2O2K⁺+SO₃^2- двойные: KAl(SO₄)₂→^H2OK⁺+Al³⁺+2SO₄^2-

кислые(гидросоли ) NaHCO₃→^H2ONa⁺+HCO₃^-

комплексные K₃[Fe(CN)₆]→^H2O3K⁺+[Fe(CN)₆]^3-

основные(гидроксосоли) Al(OH)₂Cl→^H2O[Al(OH)₂]⁺+Cl^-

Кислотный, основный и амфотерный тип ионизации гидроксидов.

Тип ионизации опред-ся полярностью и поляризуемостью хим.связей. Кислотно-основные св-ва гидроксидов опр-ся природой центрального атома,т.е.его Мет.или неМет.св-ми,гидроксид будет вести себя как основание, если преобладают Мет.св-ва центр.атома; гидроксид будет вести себя как кислота, если преобладают неМет.св-ва центр.атома. Сила кислородсодержащих кислот зависит от строения молекул. (НО)nЭОm. Как установлено экпериментально сила к-т практически не зависит от n, но возрастает с увеличением m. Резкое возрастание силы в ряду кислот с увеличением m можно объяснить оттягиванием электронной плотности от связи Н-О, на связь Э=О.

(НО)nЭ-очень слабая кислота

(НО)n ЭО- слабая кислота

(НО)nЭО₂- сильная кислота

(НО)nЭО₃- очень сильная кислота

С увелич-м степени окисления центр.атома увелич-ся m, а значит и возрастает сила кислот.

HClO HClO₂ HClO₃ HClO₄

Ст.ок. Cl ————————————→

m ————————————→

сила к-ты ———————————→

HNO₂ HNO₃

(HO)NO (HO)NO₂

Ст.ок. —————————→

m —————————→

сила к-ты ————————→

Mn(OH)₂ Mn(OH)₃ Mn(OH)₄ H₂MnO₄ HMnO₄

осн. слаб.осн. амф. к-та очень

ст.ок. ————————————————————→

кисл.св-ва ————————————————————→

основн.св-ва ←———————————————————

Протонная теория кислот и оснований:или теория Бренстеда и Лоури.

Определение к-т и оснований с точки зрения ТЭД ограниченно только водными р-ми и только гидроксидсодержащими основаниями.Но ряд осн-й(NH₃) не подходят под определение основания с точки зрения ТЭД.

Согласно этой теории, кислоты-это в-ва,отщепляющие при данной р-ции протоны,т.е.являющиеся донорами протонов. Основания- это в-ва, способные принимать протоны,т.е.явл-ся акцепторами протонов. Р-цию между кислотой и основанием, согласно теории, можно записать в виде протолитического равновесия.

Н-А+:В↔А^-+ НВ⁺ HF+H₂O↔F^-+H₃O⁺

^{к-та осн-е осн-е к-та к-та осн-е осн-е к-та}

С₂H₅OH+: NH₃↔C₂H5O^-+NH₄⁺

^{к-та осн-е осн-е к-та}

Еще более общее опред-е кислот и оснований было дано Льюисом, основанное на участии электронных пар.

Кислота Льюиса – это катионы, анионы или нейтральные молекулы, способные принять одну или несколько электронных пар, или это акцептор электр-х пар.

Основание Льюиса - это катионы, анионы или нейтральные молекулы,способные отдаватьэлектронные пары, или это доноры электр-х пар.

AlF₃+: NH₃= AlF_3*NH₃

^{к-та осн-е}

Н⁺+: ОН^-=Н₂О

^{к-та осн-е}

32. Полисахариды. Высокомолекулярные несахароподобные углеводы, содержащие от 10 до сотен тысяч остатков моносахаридов, связанных гликозидными связями. Важнейшие представители: крахмал, целлюлоза, гликоген. Это природные полимеры (ВМС), мономером которых является глюкоза. Их общая формула (С₆Н₁₀О₅)_n Значение n_цел >>n_кр и достигает в некоторых видах до 40 тысяч, а молекулярная масса доходит до нескольких миллионов.

Крахмал. Аморфный порошок белокго цвета, без вкуса и запаха, плохо растворим в воде, в горячей воде образует коллоидный раствор. Макромолекулы крахмала построены из большого числа остатков α-глюкозы. Крахмал состоит из двух фракций: амилозы и амилопектина. Соотношение между ними в крахмалах разных растений различно. В среднем содержание амилозы – 20-30%, амилопектина – 70-80%..

Гликоген – это эквивалент крахмала, синтезируемый в животных орагнизмах,т.е.это тоже резервный полисахарид, молекулы которого построены из большого числа остатков α-глюкозы. Содержится гликоген главным образом в печени и мышцах. По своему строению он очень близок амилопектину.

Гликоген – белый аморфный порошок, хорошо растворимый даже в холодной воде, легко гидролизуется под действием кислот и ферментов, образуя в качестве промежуточных веществ декстрины, мальтозу и при полном гидролизе – глюкозу.

Молекулы целлюлозы имеют линейное (неразветвленное) строение, вследствие чего целлюлоза образует волокна.

Макромолекулы целлюлозы построены из остатков β-глюкозы. В этом заключается главное отличие целлюлозы от крахмала.

Следует особо отметить, что в молекуле целлюлозы каждое второе кольцо остатка глюкозы повернуто на 180° относительно первого. Это обеспечивает плотную упаковку макромолекул целлюлозы. Вы видите, что каждый остаток глюкозы содержит три гидроксильные группы. Поэтому между цепями макромолекул могут образовываться межмолекулярные водородные связи. Это увеличивает механическую прочность целлюлозы. Поэтому целлюлоза образует каркас растительной клетки.

Физические свойства:

Чистая целлюлоза – белое твердое вещество, нерастворимое в воде и обычных органических растворителях, но хорошо растворимое в аммиачном растворе гидроксида меди (II) – реактив Швейцера. Из этого раствора кислоты осаждают целлюлозу в виде волокон (гидрат целлюлозы).

Химические свойства:

Небольшие различия в строении молекул крахмала и целлюлозы обуславливают значительные различия в свойствах полимеров: целлюлоза не дает реакции серебряного зеркала (нет альдегидной группы), но с кислотами вступает в реакции этерификации. Это дает основание рассматривать каждое звено С₆Н₁₀О₅ как остаток глюкозы, содержащий три гидроксильные группы:

или [C₆H₇O₂(OH)₃]

За счет них целлюлоза может образовывать простые и сложные эфиры.

При взаимодействии целлюлозы с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной в качестве водоотнимающего средства образуется сложный эфир – тринитрат целлюлозы

При обычной температуре целлюлоза взаимодействует только с концентрированными кислотами.

Подобно крахмалу, целлюлоза при нагревании с разбавленными кислотами подвергается гидролизу:

Гидролиз целлюлозы, иначе называется осахариванием, - очень важное свойство целлюлозы, он позволяет получить из древесных опилок и стружек глюкозу, а сбраживанием последних – этиловый спирт. Такой спирт называют гидролизным. На гидролизных заводах из 1 тонны древесины получают до 200 литров спирта.

Для целлюлозы характерно горение:

(С₆Н₁₀О₅)_n + 6nО₂ → 6nСО₂ + 5nН₂О + Q

Без доступа воздуха – термическое разложение целлюлозы приводит к образованию СН₃ОН, СН₃СООН, (СН₃)₂СО и др.

Применение:

Сырая глюкоза, полученная из древесины, может служить кормом для скота.

Гидролизный спирт (см. выше)

Целлюлоза в виде хлопка, льна и пеньки идет на изготовление тканей – хлопчатобумажных и льняных.

Большое количество расходуется на производство бумаги. Дешевые сорта изготавливают из древесины хвойных пород, лучшие – из льняного и хлопчатобумажного тряпья.

Подвергая целлюлозу химической обработке, получают несколько видов искусственного шелка, пластмассы, кинопленку, бездымный порох (тринитроцеллюлоза), лаки и многое другое.

Принципы обучения химии.

Содержание курса химии опр-ся общими целями обучения, содержанием самой хим. науки, значением и местом данного учебного предмета в общей с-ме образования. Химия явл-ся предметом естеств-научн. цикла, её основная задача – форм-е научного мировоззрения. Принципы обучения – это основные дидактические положения как ко всей с-ме обучения, так и по отдельным учебным дисциплинам. Дидактические принципы определяют требования к содержанию, методам, средствам, орг. формам учебной работы в соотв. с общими целями и закон-стями процесса обучения. Выделют след. дидак. Принципы: научности и посильной трудности, сознательности и творч. актив-сти уч-ся при руководящей роли у-ля, наглядности обучения и развития теор. мышления, систематичности и прочности знаний, связи обучения с реальной жизнью, фор-ние положит. эмоций у уч-ся к обучению, коллективного хар-ра обучения и учета индивид. особ-стей уч-ся.

Выдел-ют след. принципы обучения химии: 1) принцип соответствия учебного мат-ла уровню современной науки. Этот принцип реализуется через: приближение содержания курса к уровню современ. науки; путем повышения системности курса; путем определения ведущей роли теории в курсе; путем определ-я оптим. соотнош-ния фактов и теории; 2) Принцип развития понятий. Совр. курс химии в школе построен с учетом принципов концентризма (по спиралеобр. х-ру). Любое хим. понятие проходит свое форм-е и развитие на разных уровнях теории строения в-ва; 3) Принцип разделения трудностей теории школьного курса, понятия изучаются на разных возр. уровнях. 4) Принцип историзма. Всё изучаемое в курсе химии должно рассматр-ся с точки зр. истор. событий. Стр-ра школьного курса опр-ся: четким выделением осн. теор. знаний, дидактич. обоснованной последоват-стью учебного мат-ла, оптимальностью содержания учебн. мат-ла для сознательного и системного усвоения умений и знаний.