Справочник по химии: вещества, свойства и химические реакции
Справочник по химии на урокихимии.рф собирает в одном месте то, что нужно школьнику с 7 по 11 класс: таблицу Менделеева, 118 элементов, 249 веществ и 342 химические реакции с уравнениями. Страницы связаны ссылками: от элемента можно перейти к его веществам, от вещества — к реакциям, от реакции — к опыту в виртуальной лаборатории. Ниже — разделы справочника и короткая суть каждой темы со ссылками на подробные страницы.
Как устроен справочник по химии
В справочнике три вида страниц. Каждая построена по одной схеме, поэтому элементы и вещества легко сравнивать между собой.
Страница элемента
У каждого из 118 элементов своя страница со схемой атома «микромир»: ядро с протонами и нейтронами, электроны, расставленные по оболочкам, электронная конфигурация. Рядом — степени окисления, а ниже — вещества, в состав которых входит элемент, и реакции с его участием. Например, страница Железо показывает ядро из 26 протонов и 30 нейтронов, оболочки 2, 8, 14, 2 и степени окисления +2 и +3, а дальше ведёт к железной окалине, железному купоросу и хлориду железа(III).
Страница вещества
У каждого вещества своя страница: формула и состав частицы (сколько атомов каждого элемента), молярная масса с расчётом по шагам, массовые доли элементов, класс вещества и все реакции, где оно участвует. Отмечено и то, есть ли вещество в виртуальной лаборатории. Пример — медный купорос: M(CuSO₄) = 64 + 32 + 4 · 16 ≈ 160 г/моль, а ниже перечислено, с чем он реагирует.
Страница реакции
У каждой реакции своя страница: уравнение с коэффициентами, условия (нагревание, катализатор, концентрация кислоты), признаки — газ, осадок, изменение цвета — и баланс атомов до и после реакции. Баланс наглядно показывает, что атомы не появляются и не исчезают, а только перегруппировываются. Пример — Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu: железо покрывается красной медью, а синий раствор постепенно зеленеет.
Таблица Менделеева
Таблица Менделеева — основа справочника. По номеру клетки видно заряд ядра и число электронов, по периоду — число электронных оболочек, по группе — число внешних электронов у элементов главных подгрупп. На странице интерактивной таблицы Менделеева разобрано, как её читать, где проходит граница металлов и неметаллов, как меняются свойства в периодах и группах и как произносятся символы элементов.
Дальше по теме: строение атома — из чего состоят ядро и электронные оболочки, электронная конфигурация — как записать распределение электронов по подуровням, и список всех 118 элементов.
Элементы, которые чаще всего встречаются в школьном курсе
Химические вещества и формулы
Химическая формула показывает качественный и количественный состав вещества: какие элементы в него входят и сколько атомов каждого. H₂SO₄ — это два атома водорода, один атом серы и четыре атома кислорода. Вещества бывают простыми — из атомов одного элемента (O₂, Fe) — и сложными, из нескольких элементов (H₂O, NaCl); неорганическими и органическими.
В справочнике химических веществ — классификация, правила чтения формул, систематические и тривиальные названия (поваренная соль, гашёная известь, медный купорос) и каталог всех веществ с поиском.
Вещества, которые ищут чаще всего
Классы веществ: оксиды, кислоты, основания, соли
Неорганические вещества делят на четыре главных класса. Внутри класса свойства похожи, поэтому достаточно разобраться в общих реакциях и проверять их на конкретных веществах.
| Класс | Состав | Примеры | Подробно |
|---|---|---|---|
| Оксиды | элемент + кислород (−2) | CaO, CO₂, ZnO | оксиды |
| Кислоты | водород + кислотный остаток | HCl, H₂SO₄, HNO₃ | свойства кислот |
| Основания | металл + гидроксогруппы OH | NaOH, Ca(OH)₂, Cu(OH)₂ | свойства оснований |
| Соли | металл (или NH₄) + кислотный остаток | NaCl, CuSO₄, NaHCO₃ | свойства солей |
Классы связаны между собой: из металла получают основный оксид, из него — основание, из основания — соль. Для кальция цепочка такая: 2Ca + O₂ → 2CaO, затем CaO + H₂O → Ca(OH)₂ и CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O. Такие задания разбираются в разделе цепочки превращений.
Отдельно описаны химические свойства металлов и свойства воды, а органические вещества — в разделе органическая химия, где есть алканы и алкены.
Химические реакции: типы, признаки, уравнения
Химическая реакция — превращение одних веществ в другие. По числу исходных веществ и продуктов различают четыре типа:
- соединения — из нескольких веществ получается одно: 2H₂ + O₂ → 2H₂O t°;
- разложения — из одного вещества несколько: CaCO₃ → CaO + CO₂↑ t°;
- замещения — простое вещество замещает атомы в сложном: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑;
- обмена — два сложных вещества обмениваются составными частями: NaOH + HCl → NaCl + H₂O.
Признаки реакции — выделение газа, выпадение осадка, изменение цвета или запаха, выделение тепла и света. Как классифицировать реакции, составлять и уравнивать уравнения, рассказано на страницах типы химических реакций, признаки реакций, уравнения реакций и как расставить коэффициенты. Для 9 класса и экзаменов — окислительно-восстановительные реакции и ионные уравнения. Полный каталог — в разделе химические реакции.
Примеры реакций из справочника
- 2H₂ + O₂ → 2H₂OСоединенияОВРГорениеt°
- CaCO₃ → CaO + CO₂↑РазложенияПроизводствоt°
- Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- NaOH + HCl → NaCl + H₂OОбменаНейтрализация
- Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + CuЗамещенияОВР
- CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ОбменаКачественная
- AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃ОбменаКачественная
- 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑РазложенияОВРКаталитическаякат. MnO₂
Степень окисления и валентность
Обе величины описывают, как атом участвует в образовании соединения, но по-разному. Валентность — число химических связей атома; её записывают римской цифрой, знака у неё нет. Степень окисления — условный заряд атома со знаком «+» или «−». В воде H₂O кислород двухвалентен и имеет степень окисления −2, а в пероксиде водорода H₂O₂ он по-прежнему двухвалентен, но его степень окисления −1.
Валентность нужна в 8 классе, чтобы составлять формулы бинарных соединений, степень окисления — для названий веществ, окислительно-восстановительных реакций и электронного баланса. Правила, алгоритмы, таблицы и разобранные примеры — на страницах степень окисления и валентность.
Таблица растворимости
Таблица растворимости показывает, растворяются ли в воде кислоты, основания и соли: «Р» — растворимо, «М» — малорастворимо, «Н» — нерастворимо, прочерк — вещество не существует или разлагается водой. По ней предсказывают, пойдёт ли реакция ионного обмена: если образуется осадок, газ или вода, реакция идёт. Например, сульфат бария нерастворим, поэтому BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl даёт белый осадок; сокращённое ионное уравнение: Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓.
Полная таблица, цвета осадков и порядок работы с ней — на странице таблица растворимости.
Ряд активности металлов
В электрохимическом ряду активности металлы стоят в порядке убывания восстановительной способности: Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H₂), Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Из ряда следуют два правила: металлы левее водорода вытесняют его из растворов кислот (Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑), а более активный металл вытесняет менее активный из раствора его соли (Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag).
Ряд, исключения и примеры — на странице ряд активности металлов. Проверить оба правила можно в лаборатории: в опыте «Железо и медный купорос» железо покрывается медью, а в опыте «Получение водорода» металл в кислоте выделяет водород, который хлопает у горящей лучины.
Расчёты: молярная масса, массовая доля
Молярная масса M — масса одного моля вещества в г/моль; она равна сумме относительных атомных масс всех атомов в формуле. Для серной кислоты: M(H₂SO₄) = 2 · 1 + 32 + 4 · 16 = 98 г/моль. Массовая доля элемента — отношение массы его атомов к молярной массе вещества: ω(S) = 32 : 98 ≈ 0,327, то есть 32,7 %.
На каждой странице вещества эти расчёты уже сделаны, а на страницах молярная масса, массовая доля и задачи по химии — формулы, разобранные задачи и калькуляторы. Ниже — калькулятор молярной массы: введите формулу, например Ca(OH)2.
Проведите опыт онлайн
Эти опыты есть в виртуальной лаборатории: запустите прямо здесь или откройте на весь экран.
Ионы меди(II)
Щёлочь к раствору медного купороса — голубой осадок гидроксида меди(II).
Железо и медный купорос
Железо в растворе медного купороса покрывается красной медью.
Получение водорода
Металл в кислоте, сбор газа над водой в пробирку и проба горящей лучиной — хлопок.
Читайте также
Частые вопросы
Что есть в справочнике по химии?
Таблица Менделеева и отдельные страницы всех 118 элементов, 249 веществ и 342 реакций с уравнениями, а также теория: классы веществ, степень окисления, валентность, строение атома, таблица растворимости, ряд активности металлов и расчёты по формулам.
Как найти вещество по формуле или названию?
Откройте справочник веществ и введите формулу или название в поиск каталога. Можно идти и через элемент: на странице элемента перечислены вещества, в которые он входит.
Где посмотреть строение атома элемента?
На странице элемента — схема «микромир»: ядро с протонами и нейтронами, электроны по оболочкам и электронная конфигурация. Перейти к элементу удобно из таблицы Менделеева.
Как проверить реакцию из справочника на опыте?
Для реакций с реактивами из лаборатории есть готовые опыты. Например, голубой осадок гидроксида меди(II) получают из медного купороса и щёлочи, а другие сочетания из 150 реактивов можно попробовать в свободном режиме.
Пригодится ли справочник для ОГЭ и ЕГЭ?
Да: в нём разобраны темы, которые проверяют на экзаменах, — классы веществ и их свойства, типы реакций, ОВР, ионные уравнения, растворимость и расчёты. О самих экзаменах — на страницах ОГЭ по химии и ЕГЭ по химии.