УДК 54(075.8)
ББК 24.1я73
 
Б25

Р е ц е н з е н т ы: кафедра общей и биоорганической химии УО «Гомель-
ский государственный медицинский университет» (заведующий кафедрой 
кандидат химических наук, доцент А.В. Лысенкова); заведующий кафедрой 
хи мии УО «Белорусский государственный педагогический университет 
им. Максима Танка» кандидат химических наук, доцент Ф.Ф. Лахвич

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или 
любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства

Барковский, Е. В.
Б25  
Общая химия : учеб. пособие / Е. В. Барковский, 
С. В. Ткачев, Л. Г. Петрушенко. – Минск : Вышэйшая 
школа, 2013. – 639 с.: ил. 
ISBN 978-985-06-2314-0.

Освещены вопросы, касающиеся химической термодинамики, ки-
нетики и катализа, теории растворов и коллоидной химии.
Содержит около 100 лабораторных работ по всем основным раз-
делам, задачи с примерами решений, тестовый самоконтроль.
Учебное пособие соответствует типовым программам по общей 
химии для студентов специальностей «Лечебное дело», «Педиатрия» 
«Медико-профилактическое дело», «Стоматология».

УДК 54(075.8)
ББК 24.1я73

ISBN 978-985-06-2314-0 
© Барковский Е.В., Ткачев С.В., 
 
Петрушенко Л.Г., 2013
 
© Оформление. УП «Издательство
 
“Вышэйшая школа”», 2013

ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅ

Учебное пособие предназначено для студентов медицин-
ских университетов Республики Беларусь. Материал излага-
емый в книге, соответствует типовым программам по общей 
химии для специальностей «Лечебное дело», «Педиатрия», 
«Медико-профилактическое дело», «Стоматология».
Химия занимает важное место в подготовке современного 
врача. Она необходима для понимания физико-химических 
процессов на молекулярном уровне в биологических систе-
мах. В медицине уже становятся привычными такие термины, 
как биоэнергетика, фармакокинетика, биогенные элементы, 
электрофорез, осмолярность и осмоляльность, осмотическое и 
онкотическое давление, гемосорбция и гемодиализ.
Химические методы широко применяются в практике науч-
но-исследовательских лабораторий и являются фундаменталь-
ной основой для разработки новых методов диагностики и 
лечения в клинике. Знание теоретических и практических ос-
нов химии помогает формированию научного мышления врача.
Пособие состоит из четырех частей.
В первой части рассматриваются строение вещества, пери-
одический закон и комплексные соединения.
Во второй части представлены вопросы, связанные с рас-
пространенностью химических элементов в природе, соотно-
шением химического состава живых организмов и окружаю-
щей среды, биологической ролью элементов в зависимости от 
положения в Периодической системе элементов Д.И. Менде-
леева, применением соединений s-, p- и d-элементов в медици-
не, экологическими аспектами действия неорганических со-
единений. При описании химико-аналитических свойств ио-
нов охарактеризованы важнейшие групповые реагенты и реа-
генты для обнаружения индивидуальных ионов. Предложены 
способы проведения аналитических реакций и даны ситуаци-
онные задачи. Рассматривается суть титриметрического ана-
лиза, его роль в медико-биологических исследованиях, клас-
сификации методов, а также обоснование расчетов.
Немаловажное место в подготовке врача, владеющего со-
временной техникой лабораторных исследований, занимают 
биофизическая и коллоидная химия. Содержание этих дисцип-

лин приводится в третьей и четвертой частях учебного посо-
бия. Знания по биофизической и коллоидной химии необходи-
мы для понимания тех физико-химических аспектов физиоло-
гических и патологических процессов, с которыми медики 
сталкиваются в своей работе.
В книгу включены около 100 лабораторных работ по всем 
основным разделам курса физической и коллоидной химии: 
термохимии, кинетики, химических реакций, электрохимии, 
поверхностным явлениям и адсорбции, свойствам коллоидных 
растворов, растворов высокомолекулярных соединений и т.д. 
Авторы стремились к тому, чтобы выполнение лабораторных 
работ было доступно и полезно для современного студента-
медика. Описание лабораторных работ предваряют достаточ-
ные теоретические представления. В ряде случаев мы шли на 
сознательное упрощение изложения материала. Ход каждой 
лабораторной работы описан так, что студент может самостоя-
тельно разобраться и выполнить ее. Считаем, что большую по-
мощь в освоении курса могут оказать приводимые по каждой 
теме задания для самостоятельной работы (задачи, тесты). Для 
облегчения понимания студентами излагаемого материала 
предлагается решение типовых задач.
Авторы приносят глубокую благодарность заведующему 
кафедрой общей и биоорганической химии Гомельского госу-
дарственного медицинского университета, доценту, кандидату 
химических наук А.В. Лысенковой и доценту этой же кафедры 
В.А. Филипповой, заведующему кафедрой химии Белорусско-
го государственного педагогического университета им. М. Тан-
ка, доценту, кандидату химических наук Ф.Ф. Лахвичу за цен-
ные замечания и предложения, учтенные при подготовке дан-
ного учебного пособия.
Авторы

×ÀÑÒÜ ÏÅÐÂÀß. ÎÁÙÀß ÕÈÌÈß

ÃËÀÂÀ 1. ÑÒÐÎÅÍÈÅ ÀÒÎÌÀ È ÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÀß ÑÈÑÒÅÌÀ 
ÝËÅÌÅÍÒÎÂ Ä.È. ÌÅÍÄÅËÅÅÂÀ

1.1. Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ ó÷åíèÿ î ñòðîåíèè àòîìà

Идея об атомном строении вещества зародилась еще в глу-
бокой древности (VI–II вв. до н.э., Демокрит, Эпикур, Лукре-
ций), но доказать и развить ее удалось лишь на рубеже XIX и 
ХХ вв. на основе достижений экспериментальной и теорети-
ческой физики.
К началу ХХ в. был открыт электрон как составная часть 
любого атома (1897, Дж. Томсон). Заряд его оказался равным 
1,6 ∙ 10–19 Кл, масса – 9,1 ∙ 10–28 г. В 1896 г. французский фи-
зик А. Беккерель открыл явление радиоактивности. Еще рань-
ше (1889) русский ученый А.Г. Столетов обнаружил явление 
фотоэффекта. К концу XIX в. были достигнуты значительные 
успехи в изучении атомных спектров. (Спектры излучения, ис-
пускаемого совокупностью отдельных атомов, называются 
атомными спектрами). Атомные спектры получают, пропу-
ская излучение возбужденных атомов через призму. Спектром 
принято называть любой график (или фотографию), на кото-
ром изображены длины волн и энергия излучения, соответ-
ствующая каждой волне. Так, солнечный свет превращается 
после пропускания через призму в радугу – набор плавно пе-
реходящих друг в друга цветов. Цвета в радуге соответствуют 
определенным длинам световых волн. Человеческий глаз ви-
дит в диапазоне волн примерно от 400 до 800 нм (1 нм = 
= 10–9 м). Коротковолновый предел соответствует фиолетово-
му цвету, длинноволновый – красному. Солнце и спираль лам-
пы накаливания излучают также невидимый глазом свет – 
с длинами волн меньше 400 нм (ультрафиолетовый) и больше 
800 нм (инфракрасный). 
Каждый вид атомов характеризуется строго определенным 
расположением линий в любой части его спектра. Оно посто-
янно для данного вида и не повторяется у других видов ато-
мов. Именно на этом основан метод спектрального анализа, с 
помощью которого открыты многие элементы.

К началу ХХ в. были изучены спектры некоторых атомов. 
Особенно тщательно исследован атомный спектр водорода. 
В 1902 г. В. Кельвин высказал гипотезу об атоме как о ста-
тически равновесной системе: положительный заряд ядра рас-
пределен с равномерной плотностью по объему шара, радиус 
которого совпадает с радиусом атома. Электроны находятся 
внутри этого объема, занимают его ничтожно малую долю и 
компенсируют положительный заряд. Электроны притягива-
ются к центру атома кулоновскими силами, располагаясь во-
круг него слоями.
Модель атома, предложенная Кельвином, была усовершен-
ствована Томсоном (1904). В отличие от теории атома Кельви-
на, основанной на неподвижности зарядов, в основу модели 
атома Томсона была положена идея о движении электронов 
внутри атома. В этой модели принималось, что атом представ-
ляет собой облако положительного заряда, в котором «плава-
ют» компенсирующие данный заряд отрицательные электро-
ны. Положительные облака притягивают электроны и тормо-
зят их движение.
Согласно классической физике, заряженные частицы при за-
медлении их движения обязательно должны испускать электро-
магнитное излучение. Но испуская электромагнитное излуче-
ние, электроны должны чрезвычайно быстро тормозиться. Спу-
стя ничтожные доли секунды они должны были бы полностью 
«завязнуть» в положительных облаках, как изюм в пудинге.
В 1911 г. благодаря опытам Э. Резерфорда было доказано, 
что положительный заряд в атоме не распределен по всему 
объему, а сконцентрирован в центре атома – ядре. Пытаясь вы-
яснить законы соударения атомов, Резерфорд подвергал бом-
бардировке атомы различных веществ, направляя на них тон-
кий пучок α-частиц. До этого В. Рамзаем и Ф. Содди было 
установлено, что α-частицы, испускаемые радиоактивными 
элементами, представляют собой поток двухзарядных ионов 
гелия, летящих со скоростью около 2 ∙ 104 км/ч. На пути 
α-частиц Резерфорд устанавливал тонкую металлическую пла-
стинку (≈ 0,01 мм) и подсчитывал число пролетевших сквозь 
нее α-частиц и отдельно – отклонившихся на тот или иной 
угол. Выяснилось, что большинство частиц, встречающих на 
своем пути десятки тысяч атомов, пролетает сквозь них и 
лишь незначительная часть (1 из 20 000) отбрасывается пла-
стинкой, отклоняясь от первоначального направления движе-
ния на 90° и более. Редкое, но сильное рассеяние α-частиц 

можно было объяснить только в том случае, если предполо-
жить, что весь положительный заряд атома и почти вся его 
масса сосредоточены в ядре, занимающем ничтожный объем в 
сравнении с общим объемом атома. Только массивное ядро, 
имеющее одноименный с α-частицей заряд, могло служить 
препятствием для нее.
Так впервые была обоснована ядерная (планетарная) мо-
дель атома. Масса ядра составляет 10–24–10–22 г, диаметр – 
около10–13–10–12 см (диаметр атома около 10–8 см, т.е. на 4–5 
порядков больше). Электроны вращаются вокруг ядра по кру-
говым или эллиптическим орбитам, подобно планетам Сол-
нечной системы.
Мысль Томсона о том, что электроны связаны с положи-
тельным зарядом в атоме электрическими силами притяжения, 
Резерфорд не подвергал сомнению. Но раз электроны суще-
ствуют на определенном удалении от ядра, значит, должна 
быть какая-то сила, противодействующая электрической силе 
взаимного притяжения электронов и ядра, стремящейся слить 
их воедино. Понятно, что эта сила должна действовать не одно 
мгновение. Атомы существуют длительное время, так что про-
тиводействующая сила явно не менее постоянна, чем сила 
электрического притяжения электронов и ядра. Разумно было 
предположить, что ею может быть центробежная сила, кото-
рая возникает при движении электронов вокруг ядра. Движе-
ние электронов вокруг ядра является ускоренным, так как 
электроны вращаются по замкнутой кривой. Значит, вращаю-
щийся электрон должен излучать энергию. Но, излучая элек-
тромагнитные волны, электрон расходует свою энергию. При 
этом он замедляет вращение и очень быстро, за миллионные 
доли секунды, должен неминуемо упасть на ядро. Это означа-
ет, что атом не может быть устойчивым. Но в окружающем нас 
мире атомы существуют долго. Значит, чтобы атом мог суще-
ствовать длительное время, его электроны при движении во-
круг ядра не должны тратить своей энергии, не должны испу-
скать электромагнитное излучение.
Однако теория Резерфорда была обоснована на столь убеди-
тельных и ясных экспериментальных фактах, что ставила под 
сомнение не ядерную модель атома, а применимость законов 
классической электродинамики к движущемуся электрону. 
В 1900 г. немецкий ученый М. Планк предположил, что на-
гретые тела излучают энергию не непрерывно, а отдельными 
порциями. Планк назвал данные порции квантами – словом, 

означающим в переводе с латинского «количество». Квант све-
та – чрезвычайно малая порция энергии. Каковы же значения 
этих отдельных порций энергии? Планк установил, что дан-
ные порции различны для разных видов излучений. Чем коро-
че длина волны света, т.е. чем выше его частота (иными слова-
ми, чем «фиолетовее» свет), тем больше порция энергии.
Математически это выражается с помощью знаменитого 
соотношения Планка между частотой и энергией кванта: 

 
Е = ℏv, 
(1.1)

где Е – энергия кванта; v – его частота. Величина ℏ играет роль 
коэффициента пропорциональности. Данный коэффициент яв-
ляется одним и тем же для всех видов энергии, известных до 
настоящего времени. Он получил название постоянной Планка 
и равен 6,6 ∙ 10–34 Дж ∙ с. Вот эта очень малая величина посто-
янной Планка и объясняет, почему все привычные нам источ-
ники света (свеча, лампочка, Солнце и т.д.) горят «непрерыв-
но». Подсчитаем, к примеру, сколько квантов содержится в 
энергии, излучаемой лампочкой мощностью 25 Вт. Считая, что 
лампочка испускает желтый свет, находим по соотношению 
Планка число 6 ∙ 1010, т.е. 60 млрд порций энергии в секунду. 
Человеческому глазу, как и любому прибору, присуща инерцион-
ность. Глаз не в состоянии регистрировать раздельно явления, 
очень быстро следующие друг за другом (на этом основано ки-
но). Именно поэтому кажется, что свет непрерывен.
Уравнение Планка отражало наличие дискретных (прерыв-
ных) уровней энергии и в самом излучателе света. Квант света 
испускается им при переходе из одного энергетического состо-
яния Е2 в другое Е1:

 
∆Е = Е2 – Е1 = ℏv. 
(1.2)

В 1913 г. Н. Бору удалось объединить теорию строения ато-
ма Резерфорда с теорией квантов. В основу его теории были 
положены два постулата, относящихся к свойствам атомов.
1. В атоме существуют состояния движения электронов 
(стационарные состояния), при которых энергия не излучается 
и не поглощается.
2. Переход из одного стационарного состояния Е1 в другое 
Е2 сопровождается излучением или поглощением энергии 
квантами:

 
∆Е = ℏv. 
(1.3)

Модель атома водорода Бора впервые объяснила природу и 
количественно описала линейчатые спектры атомов водорода 
(рис. 1.1). На рисунке разрешенные энергии электронов ста-
цио нарных состояний изображены вертикальными прямыми. 
Между этими состояниями возможно множество различных 
переходов (показаны горизонтальными стрелками). Энергия 
испускаемого света представляет собой разность энергий двух 
стационарных состояний, между которыми происходит переход.

Рис. 1.1. Схема уровней энергии и квантовые переходы электрона атома во-
дорода

Возникновение линий в спектре обусловлено тем, что при 
возбуждении атомов (нагревании газа, электроразряде и т.д.) 
электроны, принимая соответствующие порции энергии, пере-
ходят в состояния с более высокими энергетическими уровня-
ми. В таком возбужденном состоянии атомы находятся лишь 
ничтожные доли секунды. Переход электронов в состояния с 
более низкими энергетическими уровнями сопровождается 
выделением квантов энергии согласно фундаментальному со-
отношению ∆Е = ℏv, что отвечает появлению в спектре от-
дельных линий, соответствующих определенной частоте коле-
баний (длине волны). Поскольку газообразный атомарный во-
дород содержит множество атомов в разных степенях возбуж-
дения, спектр состоит из большого числа линий. Квантовые 
переходы возбужденных электронов с различных уровней на 
первый (см. рис. 1.1) отвечают группе линий, находящихся в