Все кислоты и основания подразделяются на две группы — сильные и слабые. Однако не следует путать силу кислот и оснований с их концентрацией. Например, у вас может быть концентрированный раствор слабой кислоты, разбавленный раствор сильной кислоты, или концентрированный раствор сильной кислоты, или… думаю, вы поняли, о чем речь.
Сильные кислоты
При растворении в воде газообразный хлороводород будет вступать в реакцию с молекулами воды и отдавать каждой из этих молекул по одному протону. Схематически этот процесс можно выразить приведенным ниже уравнением.
Ж1(г) + H2OM — Cl- + H3O+ (далее…)

В этой главе…

C кислотами и основаниями мы сталкиваемся ежедневно, например в любой кухне или \^ ванной комнате. Откройте холодильник, и вы обнаружите в нем безалкогольные напитки, газированные угольной кислотой. (далее…)

При растворении поваренной соли в воде образуется ее водный раствор. Частица вещества, растворенного в воде, имеет достаточно малый размер — примерно 1 нанометр (нм), т.е. 1х10-9 м. На дне стакана растворенное вещество не оседает, и отфильтровать его из раствора невозможно.
Впрочем, если вы зачерпнете воду из ближайшей речушки, то обнаружите в стакане много всякой всячины. Многие частицы растворенного вещества будут больше 1,00 нм, поэтому быстро осядут на дне стакана и могут быть отфильтрованы. Этот необычный раствор называется суспензией — низкодисперсной системой твердых частиц в жидкостях.
Однако есть нечто среднее между настоящими растворами и суспензиями. (далее…)

Некоторые свойства растворов зависят от природы растворенного вещества. Например, растворы солей на вкус соленые, а сахара-рафинада — сладкие. Растворы солей проводят электричество (более подробно об электролитах речь идет в главе 6, «Противоположности притягиваются: ионные связи»), а растворы сахара-рафинада — не проводят (потому что являются неэлектролитами). Растворы, содержащие катион никеля, обычно окрашены в зеленый цвет, а содержащие катион меди — в синий.
Однако некоторые свойства растворов не зависят от конкретного типа растворенного вещества. К ним относятся коллигативные свойства, которые зависят от количества частиц растворенного вещества. Вот эти свойства: (далее…)

В повседневной жизни для количественного описания относительных величин растворенных веществ и растворителя обычно используются проценты. В химии наиболее употребительны следующие величины, выражающие содержание растворенного вещества в растворе. Молярность, или молярная концентрация, — отношение количества растворенного вещества к объему раствора. Единица измерения — моль/л. Моляльность, или моляльная концентрация, — отношение количества растворенного вещества к массе растворителя. Единица измерения — моль/кг. Когда говорят о контроле над загрязнением окружающей среды, то используют такие единицы, как «количество частей на миллион» и «количество частей на миллиард». (далее…)

В этой главе…

В повседневной жизни мы довольно часто сталкиваемся с растворами. Воздух, которым мы дышим, вода, текущая из крана, — это растворы. Любой напиток — и безалкогольный и крепкий — тоже является раствором. В этой главе рассматриваются свойства растворов, а также способы выражения состава раствора. Кроме того, здесь речь идет о кол-лигативных свойствах растворов, а также описывается, как эти свойства связаны с антифризом и с изготовлением мороженого. Так что откиньтесь на спинку кресла, потягивайте свой любимый раствор и с удовольствием читайте все, что здесь написано.

Растворенные вещества, растворители и растворы

Раствор представляет собой твердую или жидкую гомогенную (однородную) систему, состоящую из двух или более компонентов (составных частей), относительные количества которых могут изменяться в широких пределах. (далее…)

Одна из причин, побудивших меня стать химиком, связана с тем, что я люблю готовить. Как ни странно, но химия и кулинария имеют нечто общее. Химик берет нечто, называемое реагентами, и получает из них что-то новое. То же самое проделывает и повар: он берет нечто, называемое ингредиентами, и тоже получает из них что-то новое.
Например, мне нравится готовить Фантастические Яблочные Пирожки (ФЯП). Мой рецепт выглядит примерно так:
яблоки + сахар + мука + специи = ФЯП.
Однако не спешите. В моем рецепте указаны и количества. Поэтому выглядит он, скорее всего, так: (далее…)

Предположим, ваша работа заключается в том, чтобы паковать в большие мешки по 1 000 орехов и по 1 000 болтов, причем за каждый наполненный мешок вам платят отдельно. Каким же способом можно быстро и эффективно подсчитать орехи или болты? Для этого следует взвесить 100 болтов и 100 орехов (или любое другое небольшое их количество), а затем подсчитать, сколько будет весить 1 000 орехов и 1 000 болтов. Теперь наполняйте мешок орехами до тех пор, пока его масса не станет равной вычисленной массе для 1 000 орехов. Наполнив мешок нужным количеством орехов, повторите эту же процедуру для болтов. Другими словами, подсчет можно проводить с помощью взвешивания. Это один из самых эффективных способов подсчитать большое количество объектов.
(далее…)

В этой части…
Химики работают в макромире граммов, литров и метров, т.е. оперируют вполне реальными величинами. Они проводят химические реакции, сначала взвешивая реагенты, а затем измеряя количество полученного продукта в граммах. Количество образовавшегося газа они измеряют с помощью литров. Для того чтобы определить, является раствор кислым или щелочным, химики используют специальные индикаторы, например лакмусовую бумагу.
Впрочем, они также работают в микромире атомов и молекул. Поскольку размеры атомов и молекул ничтожно малы, химики лишь совсем недавно смогли их увидеть, да и то благодаря новейшим мощным микроскопам. Зато теперь они могут судить о принадлежности раствора к кислотам или основаниям не только по изменению цвета индикаторов, но и по изменению количества (отдаче или приеме) электронов. (далее…)

В нашем обществе широко используются электролитические элементы. Сущность их работы состоит в осуществлении за счет электрической энергии химических реакций — восстановления на катоде и окисления на аноде. Главным, хотя и далеко не единственным, примером таких элементов являются перезаряжаемые аккумуляторы. Задумывались ли вы, как получают алюминий, из которого изготовлена алюминиевая кружка? Этот металл добывают из руды, основным компонентом которой является оксид алюминия (глинозем, Al203). Металлический алюминий получают из оксида алюминия при температуре 950-980 °С в электролизере4. Производство алюминия требует большой затраты электроэнергии: для получения 1 т алюминия расходуется около 20 000 кВтч электроэнергии. Собирать старые алюминиевые кружки, расплавлять их и делать из них новые кружки обходится намного дешевле, чем получать металл из руды. (далее…)