ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Житомирський національний агроекологічний університет

Будівельний коледж ЖНАЕУ

 

Хімія

(будівельна)

 

Методичні рекомендації для самостійного вивчення дисципліни в аграрних вищих навчальних закладах І і ІІ рівнів акредитації за спеціальністю

Опорядження будівель і споруд та будівельний дизайн»

Будівництво та експлуатація будівель і споруд»

Житомир 2013

Зміст

 

1. Вступ 3

Загальна хімія 5

2. Будова атома 5

3. Періодичний закон і періодична система хімічних

елементів Д.І.Менделеєва 7

4. Хімічний зв'язок 9

5. Будова речовин у твердому стані 12

6. Енергетика і направленість хімічних реакцій 15

7. Хімічна кінетика 18

8. Розчини. Способи вираження концентрації розчинів 20

9. Розчини електролітів 22

10. Окислювально-відновлювальні реакції. Електрохімічні процеси 24

11. Хімічні джерела електричного струму. Електроліз.

Корозія металів. 27

Будівельна хімія 31

12. Сполуки кальцію і магнію 31

13. Залізо, алюміній і хром в будівництві 33

14. Сполуки Карбону і Силіцію в будівництві 35

15. Природні та промислові силікатні матеріали 38

16. В'яжучі речовини, їх гідратаційне твердіння 41

17. Вапно і гіпсові в’яжучі речовини 45

18. Цементи. Корозія цементного каменю і бетону 49

19. Загальні відомості про полімери 58

20. Полімери, які використовуються в будівництві 64

21.Властивості полімерів як будівельних матеріалів 73

 

 

Вступ

 

План:

 

1. Хімія і науково-технічний прогрес.

2. Значення хімії в будівництві.

3. Основні поняття хімії.

4. Основні закони хімії.

 

 

Будівельне виробництво безупинно вдосконалюється. З'являються нові матеріали, освоюються сучасні технологічні процеси. Відомості про конкретні сполуки й технологічні прийоми досить швидко стають застарілими. Разом з тим загальні принципи одержання й використання матеріалів, забезпечення їхньої експлуатаційної надійності, засновані на законах хімії, залишаються незмінними.

Знання закономірностей протікання процесів дозволяє створювати найбільш сприятливі режими для їх здійснення, а також запобігати небажаним наслідкам, таким як руйнування будинків і споруд, забруднення навколишнього середовища. Розуміння хімічної сутності явищ становить основу для їхнього регулювання, автоматизації.

Науково-технічний прогрес у будівництві пов'язаний із впровадженням гнучких технологій, одержанням матеріалів із заданими властивостями. Для цього насамперед необхідне використання залежності властивостей речовини від її складу й будови, розуміння природи хімічних зв’язків, закономірностей протікання хімічних реакцій. Удосконалювання технології будівельного виробництва можливо лише на основі застосування законів хімії. Найважливіші завдання при цьому − застосування малоопераційних, маловідходних та безвідходних процесів, розробка й впровадження ефективних методів комплексного використання й переробки сировинних матеріалів і палива; здійснення різних хімічних і фізичних методів впливу на матеріали: радіаційних, плазмових, електрохімічних та інших. Необхідне створення енергозберігаючих технологічних процесів, використання вторинної сировини. Для вирішення цих проблем потрібне розуміння фізико-хімічних основ технологічних процесів.

Розвиток будівництва приводить до нагромадження відходів, що забруднюють навколишнє середовище. Крім того, запаси природних матеріалів досить швидко виснажуються. Все це гостро ставить проблему охорони навколишнього середовища, ощадливого використання природних ресурсів, переробки, утилізації відходів виробництва. Провідна роль у запобіганні забруднень навколишнього середовища належить фізико-хімічним методам, тому що видалення забруднень пов'язане з використанням різних дисперсних речовин (в якості фільтрів, поглиначів, мембран, тощо), або таких характерних хімічних процесів, як адсорбція, іонний обмін. На цій основі відбувається вдосконалювання технологічних процесів з метою скорочення викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище.

Для раціонального використання природних ресурсів, реалізації завдань з охорони природи необхідне вирішення питань по застосуванню відходів хімічних, металургійних та інших виробництв при виготовленні будівельних матеріалів. Ефективно можуть бути застосовані для цієї мети зола теплових електростанцій, металургійні шлаки, відходи гірничодобувних підприємств, хімічних і машинобудівних виробництв.

 

 

Хімічний елемент – певний вид атомів, що мають однаковий заряд атомних атомів (однакову кількість протонів у атомному ядрі).

Атом – найменша частинка хімічного елемента.

Основні характеристики атомів:

- склад атома (протони, нейтрони, електрони);

- відносна атомна маса;

- валентність.

Речовина – сукупність взаємодіючих молекул (йонів або атомів) певного складу, який і визначає їхні властивості.

Речовини бувають простими і складними:

- прості – молекули складаються із атомів одного виду;

- складні – молекули складаються із атомів двох і більше видів.

Молекула найменша частинка хімічної речовини.

Молекули мають наступні основні характеристики:

- якісний склад;

- кількісний склад;

- відносна молекулярна маса.

Завдання 1.Вирахувати молекулярні маси наступних речовин: N2, O3, PH3, HNO3, H2SO4, Ca3(PO4)2, C12H22O11.

 

 

Закон збереження маси речовини – маса речовин, що вступають в реакцію дорівнює масі речовин, що утворились в результаті реакції.

Практичне використання закону збереження маси речовини. Для чого розставляють коефіцієнти у рівняннях хімічних реакцій?

Завдання 2. Розставити коефіцієнти в наступних рівняннях хімічних реакцій:

H2 + O2 → H2O

P2O5 + H2O → H3PO4

Al2O3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O

 

Закон сталості складу – будь-яка індивідуальна сполука, незалежно від способу її одержання, має той самий якісний і кількісний склад.

Навести декілька прикладів отримання води.

 

Закон еквівалентів – маси речовин, що беруть участь у реакціях, співвідносяться між собою як їх еквіваленти.

Еквівалент – така кількість речовини (в молях), яка відповідає одному молю атомів Гідрогену в обмінних або одному електрону окисно-відновних реакціях.

Молярну масу еквівалента елемента (Мек) можна подати як відношення атомної маси елемента (А) до його валентності (В) і вона виражається в г/моль.

Маси реагуючих речовин співвідносяться як маси еквівалентів цих речовин:

=

Закон Авогадро – однакові об’єми газів за однакових умов містять однакову кількість молекул.

Стала Авогадро − моль любої речовини містить 6,02∙1023 молекул.

Моль любого газу при нормальних умовах займає об’єм 22,4 л.

Завдання 3.Скільки моль речовини міститься у: а) 54 г води; б) 49 г сульфатної кислоти; в) 67,2 л вуглекислого газу.

Завдання 4. При взаємодії 3,24 г тривалентного металу з кислотою утворилось4,03 л водню. Визначте атомну масу металу.

 

Література: 1. §1.1 – 1.2

1. §1.1 – 1.5

 

 

ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

Будова атома

 

План:

1. Будова атома:

- атомне ядро;

- енергетичні рівні.

2. Квантові числа та їх характеристики:

- головне квантове число;

- побічне квантове число;

- магнітне квантове число;

- орбітальний момент (спін).

3. Послідовність заповнення електронами енергетичних рівнів.

4. Електроні формули.

 

 

Основні складові атома: атомне ядро і енергетичні рівні на яких обертаються електрони.

До складу атомного ядра входять протони і нейтрони.

Протони1р+1 – їх кількість чисельно дорівнює порядковому номеру хімічного елементу.

Порядковий номер хімічного елементу –кількість протонів, що находяться в атомному ядрі даного хімічного елементу.

Нейтрони – 1n0 – їх кількість чисельно дорівнює: 1n0 = Ar – 1p+1.

Відносна атомна маса: Ar = 1p+1 + 1n0.

Положення кожного електрона, який обертається навколо атомного ядра описується чотирма квантовими числами. В кожного електрона ці квантові числа різні, тобто немає двох електронів у яких ці числа мали б однакове значення – принцип Паулі.

Головне квантове число – n – визначає кількість енергетичних рівнів і чисельно дорівнює номеру періоду в якому знаходиться даний хімічний елемент. Воно приймає значення: 1, 2, 3, 4, ... ∞.

На кожному енергетичному рівні електрони розміщені по певних енергетичних підрівнях.

Побічне квантове число – l – визначає кількість енергетичних підрівнів на кожному рівні. Вираховується за формулою: l = n – 1. Воно може приймати значення 0, 1, 2, 3, до n – 1. .

Якщо l = 0, то це s-підрівень;l = 1,то це p-підрівень; l = 2, то це d-підрівень;

l = 3,то це f-підрівень.

Отже: n = 1 то l = 0, s-підрівень;

n = 2 то l = 1 (0,1), s-підрівень і р-підрівень;

n = 3 то l = 2 (0,1,2), s-підрівень, р-підрівень і d-підрівень;

n = 4 то l = 3 (0,1,2,3), s-підрівень, р-підрівень, d-підрівень і f-підрівень.

На кожному енергетичному підрівні є певна кількість електронних орбіталей.

Магнітне квантове число – m – визначає кількість електронних орбіталей.

Визначається за формулою: m = 2l + 1. Воно може приймати значення - 1, 0, +l.

Отже: l = 0, s-підрівень то m = 1;

l = 1, р-підрівень то m = 3;

l = 2, d-підрівень то m = 5;

l = 3, f-підрівень тоm = 7.

На кожній електронній орбіталі може обертатись тільки два електрони, які відрізняються між собою напрямком обертання.

Спінове квантове число – s – визначає напрямок руху електрона навколо своєї осі. Воно може приймати тільки два значення +1/2 і – 1/2.

Отже: на s-підрівні може розміститись лише 2ē;

на р-підрівні може розміститись лише 6ē;

на d-підрівні може розміститись лише 10ē;

на f-підрівні може розміститись лише 14ē.

Порядок заповнення електронних орбіталей: 1s< 2s< 2p< 3s <3p< 4s <3d< 4p<

5s <4d< 5p< 6s <4f <5d< 6p <7s< 5f <6d< 7p.

Електронні формули – формули які відображають розподіл електронів за енергетичними рівнями і підрівнями у атомах хімічних елементів.

Наприклад: 1Н 1s1; 6C 1s22s22p2; 19K 1s22s22p63s23p64s1.

 

Завдання 1. Написати електронні формули наступних хімічних елементів:

Флуору, Натрію, Кальцію, Титану, Селену, Хрому.

 

Література: 1. §2.1 – 2.2

2. §3.1 – 3.3

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти