Химия

À. Á. Íèêîëüñêèé,  À. Â. Ñóâîðîâ 

Реêомендовано Ученым советом 
Санêт-Петербурãсêоãо ãосударственноãо университета 
в êачестве учебниêа для студентов 
высших учебных заведений, 
обучающихся по естественнонаучным 
направлениям и специальностям 

ÑÀÍÊÒ-ÏÅÒÅÐÁÓÐÃ 
ÕÈÌÈÇÄÀÒ • 2024 

ББК 54 
Н 641 
Федеральная проãрамма 
êниãоиздания России 
УДК 546(075.8) 

Р е ц е н з е н т ы :

1. Кафедра неорãаничесêой химии Санêт-Петербурãсêоãо ãосударст-
венноãо техничесêоãо университета (зав. êафедрой проф. Л. Н. Блинов); 
2. Кафедра неорãаничесêой химии Санêт-Петербурãсêоãо ãосудар-
ственноãо технолоãичесêоãо института (зав. êафедрой проф. С. А. Си-
манова). 

Ниêольсêий А. Б., Сóворов А. В. 
Н 641      Химия: Учебниê для вузов. – СПб: Химиздат, 2024, изд. 3-е, 
стереот. – 512 с.: ил. 

ISBN 5–93808–455-1 

В учебниêе новоãо типа, рассчитанном прежде всеãо на формирование 
химичесêоãо мышления студентов, системно и точно и в то же время 
ясно и доступно изложен оãромный объем современных общехимичесêих 
знаний. 
На современном уровне рассмотрено учение о химичесêом процессе с 
аêцентом на механизм реаêций. Прослежена взаимосвязь между элеê-
тронным строением и химичесêим поведением веществ, равное внимание 
уделено химии элементов ãлавных и дополнительных подãрупп. Лоãич-
ность и популярность изложения материала, ориãинальность êонтроль-
ных вопросов, доступность иллюстраций способствуют усвоению химиче-
сêих знаний и развитию научноãо мышления. 
Предназначен студентам вузов, учащимся средних специальных 
учебных заведений, будет полезен преподавателям вузов и учителям 
шêол. 

Н 
1703000000–007 

050(01)–24 
Без объявл. 
ББК 54

ISBN 5–93808–455-1 

 А. Б. Ниêольсêий, А. В. Суворов, 2001
 ХИМИЗДАТ, 2001 , 2024

ÎÃËÀÂËÅÍÈÅ 

 
 
Предисловие 
11

 
×àñòü ïåðâàÿ. ÑÒÐÎÅÍÈÅ ÂÅÙÅÑÒÂÀ 

Глава 1. АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ 
13
1.1. Основные определения 
13
1.2. Моль 
15
1.3. Заêоны стехиометрии 
17
1.4. Языê химии 
18
Контрольные вопросы 
20

Глава 2. СТРОЕНИЕ АТОМА 
20
2.1. Ядро и элеêтроны 
20
2.2. Атомный номер элемента. Изотопы 
21
2.3. Ядерная модель атома 
23
2.4. Волновые свойства элеêтрона 
25
2.5. Квантово-механичесêая модель атома 
26
2.6. Одноэлеêтронный атом. Квантовые числа 
27
2.7. Мноãоэлеêтронные атомы 
33
2.8. Элеêтронная êонфиãурация атома 
34
2.9. Элеêтроотрицательность 
40
Контрольные вопросы 
40

Глава 3. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 
42
3.1. Энерãия химичесêой связи 
42
3.2. Природа химичесêой связи 
42
3.3. Типы химичесêих связей 
44
3.4. Метод молеêулярных орбиталей  
45
3.5. Метод валентных связей 
52
3.6. Химичесêая связь в мноãоатомных молеêулах 
57
3.7. Донорно-аêцепторная связь 
62
3.8. Координационные соединения 
63
3.9. Координационная теория 
64
3.10. Номенêлатура êомплеêсных соединений 
66
Контрольные вопросы 
67

 
×àñòü âòîðàÿ. ÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÈÑÒÅÌÛ 

Глава 4. ЧТО ТАКОЕ ХИМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА 
68
4.1. Основные понятия и определения 
68
4.2. Гомоãенные и ãетероãенные системы 
70
4.3. Условия существования систем 
71
4.4. Фазовые равновесия веществ 
72
Контрольные вопросы 
74

Глава 5. ГАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ  
74
5.1. Газовые заêоны. Идеальный ãаз 
74
5.2. Идеальная смесь ãазов 
76
5.3. Реальные ãазы 
77
5.4. Определение молеêулярных масс ãазов 
78
5.5. Химичесêие реаêции в ãазовой фазе 
79
Контрольные вопросы 
79

Глава 6. ТВЕРДЫЕ СИСТЕМЫ  
80
6.1. Твердое аãреãатное состояние 
80
6.2. Кристалличесêое состояние вещества 
81
6.3. Химичесêие связи в êристаллах 
84
6.4. Элеêтронное строение êристаллов 
87
6.5. Общие свойства êристаллов. Изоморфизм. Твердые растворы
90
6.6. Реальные êристаллы. Твердые фазы переменноãо состава 
92
6.7. Аморфные тела и стеêла 
93
6.8. Твердофазные химичесêие реаêции 
94
Контрольные вопросы 
95

Глава 7. ЖИДКИЕ СИСТЕМЫ  
96
7.1. Область жидêоãо состояния 
96
7.2. Жидêие растворы 
97
7.3. Растворение и растворимость 
100
7.4. Общие свойства растворов 
102
7.5. Особенности химичесêих реаêций в жидêих системах 
106
Контрольные вопросы 
106

Глава 8. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ  
107
8.1. Коллоидное состояние вещества 
107
8.2. Поверхностный слой и поверхностные явления 
109
8.3. Двойной элеêтричесêий слой и элеêтроêинетичесêие  
явления 
114

8.4. Устойчивость дисперсных систем 
116
Контрольные вопросы 
118

 
×àñòü òðåòüÿ. Ó×ÅÍÈÅ Î ÕÈÌÈ×ÅÑÊÎÌ ÏÐÎÖÅÑÑÅ 

Глава 9. ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 
119
9.1. Классифиêация химичесêих реаêций 
119
9.2. Оêислительно-восстановительные и обменные реаêции 
121
9.3. Условия протеêания реаêций 
125
9.4. Термодинамичесêие и êинетичесêие хараêтеристиêи реаêции 
125
Контрольные вопросы 
127

Глава 10. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДХОД  
                     К ХИМИЧЕСКИМ РЕАКЦИЯМ 
127

10.1. Основные понятия и определения химичесêой термодинамиêи
127
10.2. Первое начало термодинамиêи. Энтальпия 
130

10.3. Термохимия. Заêон Гесса 
131
10.4. Второе и третье начала термодинамиêи. Энтропия 
135
10.5. Энерãия Гиббса и направление химичесêоãо процесса 
139
Контрольные вопросы 
141

Глава 11. КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 
141
11.1. Понятие о сêорости и механизме химичесêой реаêции 
141
11.2. Влияние температуры на сêорость реаêций.  
Энерãия аêтивации 
145

11.3. Роль симметрии орбиталей при столêновении реаãентов 
148
11.4. Определение механизмов реаêций  
149
11.5. Цепные реаêции 
151
11.6. Реаêции в растворах 
153
11.7. Гетероãенные реаêции 
154
11.8. Катализ 
155
11.9. Гомоãенный êатализ 
157
11.10. Гетероãенный êатализ 
159
11.11. Влияние света на сêорость реаêций. Фотохимия 
160
Контрольные вопросы 
163

Глава 12. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ 
163
12.1. Обратимые и необратимые химичесêие реаêции 
163
12.2. Химичесêое равновесие. Кинетичесêий подход 
166
12.3. Химичесêое равновесие. Термодинамичесêий подход 
169
12.4. Константа химичесêоãо равновесия 
171
12.5. Смещение химичесêоãо равновесия 
174
Контрольные вопросы 
177

 
×àñòü ÷åòâåðòàÿ. ÐÀÑÒÂÎÐÛ ÝËÅÊÒÐÎËÈÒΠ

Глава 13. ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 
178
13.1. Элеêтролиты и элеêтролиз 
178
13.2. Теория элеêтролитичесêой диссоциации 
180
13.3. Константа диссоциации 
181
13.4. Гидратация ионов в растворе 
183
Контрольные вопросы 
185

Глава 14. КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ 
185

14.1. Теория êислот и оснований Аррениуса 
185
14.2. Протонная теория êислот и оснований 
186
14.3. Относительная сила êислот 
187
14.4. Кислотные свойства аêваêомплеêсов 
189
14.5. Кислоты и основания Льюиса 
190
14.6. Ионное произведение воды. Водородный поêазатель 
190
14.7. Индиêаторы 
192
14.8. Реаêции нейтрализации и ãидролиза 
193
Контрольные вопросы 
197

Глава 15. ОБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ В РАСТВОРАХ 
197
15.1. Образование осадêов. Произведение растворимости 
198
15.2. Реаêции с ãазовыделением 
199
15.3. Комплеêсообразование. Константы устойчивости 
и нестойêости êомплеêсов 
201

15.4. Реаêции обмена и êомплеêсообразование 
202
15.5. Растворимость и êомплеêсообразование 
203
Контрольные вопросы 
204

Глава 16. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ 
205
16.1. Оêислители и восстановители 
205
16.2. Уравнения оêислительно-восстановительных реаêций 
206
16.3. Направление оêислительно-восстановительных реаêций 
207
16.4. Сила оêислителей и восстановителей. Стандартные  
восстановительные потенциалы 
210

16.5. Продуêты оêислительно-восстановительных реаêций 
213
16.6. Участие растворителя в оêислительно-восстановительной 
реаêции 
216

16.7. Элеêтрохимичесêие процессы 
217
Контрольные вопросы 
223

 
×àñòü ïÿòàÿ. ÏÅÐÈÎÄÈ×ÅÑÊÈÉ ÇÀÊÎÍ 

Глава 17. СОДЕРЖАНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАКОНА 
224
17.1. История отêрытия 
224
17.2. Содержание периодичесêоãо заêона 
226
17.3. Периодичесêая таблица 
228
17.4. Исправление атомных масс 
230
17.5. Предсêазание новых элементов и их свойств 
231
17.6. Строение атома и периодичесêий заêон 
233
17.7. Изменения свойств элементов в ãруппах и периодах 
235
Контрольные вопросы 
239

Глава 18. ХИМИЯ s-ЭЛЕМЕНТОВ 
240
18.1. Водород 
240
18.2. Вода 
243
18.3. Элементы 1-й ãруппы. Натрий 
244
18.4. Элементы 2-й ãруппы. Кальций 
246
Контрольные вопросы 
248

Глава 19. ОСОБЕННОСТИ ХИМИИ p-ЭЛЕМЕНТОВ. КИСЛОРОД 
248
19.1. Общая хараêтеристиêа p-элементов 
248
19.2. Химичесêие свойства êислорода 
251
19.3. Оêсиды 
254
19.4. Пероêсиды и супероêсиды 
256
19.5. Соединения êислорода в положительных степенях  
оêисления 
257

Контрольные вопросы 
258

Глава 20. ХИМИЯ ХЛОРА 
258
20.1. Элемент и простое вещество 
258
20.2. Хлороводород 
259
20.3. Кислородные соединения хлора 
260
20.4. Поведение соединений хлора в водных растворах 
261
20.5. Общая хараêтеристиêа 17-й ãруппы 
265
Контрольные вопросы 
267

Глава 21. ХИМИЯ СЕРЫ 
267
21.1. Элемент и простое вещество 
267
21.2. Сероводород 
268
21.3. Оêсиды серы 
269
21.4. Кислоты серы 
271
21.5. Галоãениды серы 
275
21.6. Общая хараêтеристиêа элементов 16-й ãруппы 
275
Контрольные вопросы 
277

Глава 22. ХИМИЯ ФОСФОРА  
277
22.1. Элемент и простое вещество 
277
22.2. Фосфористый водород 
279
22.3. Оêсиды фосфора 
280
22.4. Кислоты фосфора 
281
22.5. Галоãениды фосфора 
284
22.6. Общая хараêтеристиêа элементов 15-й ãруппы 
284
Контрольные вопросы 
286

Глава 23. ХИМИЯ АЗОТА  
287
23.1. Элемент и простое вещество 
287
23.2. Аммиаê 
288
23.3. Оêсиды азота 
292
23.4. Кислоты азота 
296
23.5. Оêислительно-восстановительные реаêции соединений  
азота в растворах 
298

23.6. Галоãениды азота 
301
Контрольные вопросы 
302

Глава 24. ХИМИЯ УГЛЕРОДА 
302
24.1. Элемент и простые вещества  
302
24.2. Метан 
305
24.3. Оêсиды уãлерода 
306
24.4. Кислоты уãлерода 
309
24.5. Галоãениды уãлерода 
312
24.6. Циан и синильная êислота 
313
24.7. Карбиды 
313
Контрольные вопросы 
314

Глава 25. ХИМИЯ БОРА  
314
25.1. Элемент и простое вещество 
314
25.2. Соединения бора с водородом 
316

25.3. Оêсид бора и борная êислота 
318
25.4. Галоãениды бора 
320
25.5. Нитрид бора 
320
Контрольные вопросы 
321

Глава 26. p-МЕТАЛЛЫ 
321

26.1. Алюминий 
321
26.2. Общая хараêтеристиêа элементов 13-й ãруппы 
324
26.3. Олово и свинец 
326
26.4. Висмут 
329
26.5. Химия водных растворов соединений элеêтронно-
дефицитных элементов 
330

Контрольные вопросы 
332

Глава 27. СТРОЕНИЕ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ  
                     ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ  
332

27.1. Строение атомов d-элементов 
332
27.2. Химичесêая связь в êоординационных соединениях 
334
27.3. Комплеêсы сильноãо и слабоãо поля 
337
27.4. Пространственная струêтура êомплеêсов и роль поля  
лиãандов 
339

27.5. Изомерия êомплеêсных соединений 
341
Контрольные вопросы 
343

Глава 28. ХИМИЯ 3d-ЭЛЕМЕНТОВ 
343

28.1. Титан 
343
28.2. Хром 
347
28.3. Марãанец 
350
28.4. Железо 
354
28.5. Медь 
360
28.6. Общая хараêтеристиêа элементов первоãо переходноãо  
ряда 
362

Контрольные вопросы 
366

Глава 29. ХИМИЯ 4d- И 5d-ЭЛЕМЕНТОВ  
366

29.1. Общая хараêтеристиêа элементов второãо и третьеãо  
переходных рядов 
367

29.2. Металл-êластеры 
369
29.3. Полиядерные соединения. Изо- и ãетерополианионы 
371
29.4. Металлоêомплеêсный êатализ 
373
Контрольные вопросы 
376

Глава 30. ХИМИЯ f-ЭЛЕМЕНТОВ  
376

30.1. Лантаноиды 
376
30.2. Аêтиноиды 
382
30.3. Химия радиоаêтивных элементов 
386
Контрольные вопросы 
394

×àñòü øåñòàÿ. ÎÐÃÀÍÈ×ÅÑÊÀß ÕÈÌÈß 

Глава 31. УГЛЕВОДОРОДЫ  
396
31.1. Предельные уãлеводороды 
396
31.2. Свойства предельных уãлеводородов 
399
31.3. Непредельные уãлеводороды 
401
31.4. Циêличесêие уãлеводороды 
405
31.5. Ароматичесêие уãлеводороды 
406
Контрольные вопросы 
409

Глава 32. ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ  
409

Контрольные вопросы 
411

Глава 33. КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ 
411
33.1. Спирты и фенолы 
411
33.2. Простые эфиры 
416
33.3. Альдеãиды и êетоны 
417
33.4. Карбоновые êислоты 
420
33.5. Сложные эфиры, жиры, масла 
423
33.6. Уãлеводы 
425
Контрольные вопросы 
428

Глава 34. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ 
429
34.1. Амины 
429
34.2. Аминоêислоты. Белêи 
432
Контрольные вопросы 
434

Глава 35. ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
435
35.1. Реаêции полимеризации 
435
35.2. Реаêции полиêонденсации 
439
Контрольные вопросы 
440

 
×àñòü ñåäüìàÿ. ÈÄÅÍÒÈÔÈÊÀÖÈß ÂÅÙÅÑÒ 

Глава 36. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ 
441
36.1. Виды анализа 
441
36.2. Чистота вещества 
442
36.3. Отбор и подãотовêа проб 
443
36.4. Разделение êомпонентов смеси 
445
36.5. Первичные испытания и выбор схемы анализа 
449
36.6. Неорãаничесêий êачественный анализ 
450
36.7. Количественный анализ 
453
36.8. Инструментальные методы анализа 
455
36.9. Идентифиêация орãаничесêих соединений 
459
Контрольные вопросы 
462

Глава 37. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ  
                      СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВ  
462

37.1. Спеêтросêопия 
463

37.2. Инфраêрасная спеêтросêопия 
466
37.3. Ультрафиолетовая и видимая спеêтросêопия 
467
37.4. Ядерный маãнитный резонанс 
469
37.5. Квантово-химичесêие расчеты 
471
Контрольные вопросы 
473

 
×àñòü âîñüìàÿ. ÕÈÌÈß Â ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÎÑÒÈ  
È ÝÊÎËÎÃÈÈ 

Глава 38. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ 
474

38.1. Металлурãия 
474
38.2. Производство серной êислоты 
481
38.3. Производство азотной êислоты 
483
38.4. Производство ãидроêсида натрия и хлора 
483
38.5. Проблемы безотходных технолоãий 
484
38.6. Промышленный орãаничесêий синтез 
486
Контрольные вопросы 
489

Глава 39. ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ 
490

39.1. Химичесêие проблемы эêолоãии 
490
39.2. Водоочистêа 
492
39.3. Заãрязнение атмосферы 
495
39.4. Проблемы радиоэêолоãии 
498

Контрольные вопросы 
500

Предметный уêазатель 
501

Реêомендуемая литература 
512
 

ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅ 
 
 
 
Требования ê образованию баêалавров вêлючают определенный 
минимум знаний в области химии. Для ãуманитарных направлений 
необходимый минимум входит в êурс "Концепции со-
временноãо естествознания", для естественнонаучных направлений 
этот минимум существенно больше и выделяется в предмет, 
называемый "Химия". Наш учебниê предназначен для баêалав-
ров естественнонаучных направлений и ставит своей целью помочь 
будущим баêалаврам решить сложнейшую задачу – за êо-
ротêое время, всеãо за один учебный ãод, освоить оãромный по 
объему, сложный и разнообразный материал современной химии. 

Авторы считают необходимым подчерêнуть, что темпы развития 
современной науêи, и химии в том числе, исêлючительно 
высоêи: êаждые десять лет общий объем научной информации 
возрастает в три – четыре раза. При этом, ê нашему счастью, основы 
любой науêи в целом сохраняются. Именно понимание этих 
основ, а таêже внутренней лоãиêи êонêретной науêи необходимо 
в первую очередь будущему баêалавру, получающему базовое 
образование, с тем, чтобы в дальнейшем иметь возможность самостоятельно 
аêтивно поддерживать свою информационно-научную 
форму в избранной области. Усвоить основы современной 
химии – это значит понять строение атомов и молеêул на элеê-
тронном уровне, а таêже принципы образования химичесêих связей 
и заêоны, управляющие протеêанием химичесêих процессов, 
научиться применять все эти заêоны при обсуждении свойств 
êонêретных химичесêих соединений. Особую роль в химии иã-
рает периодичесêий заêон – он является основой химичесêой 
систематиêи, и поэтому надо научиться использовать еãо ãро-
мадную предсêазательную силу. Эти важнейшие представления 
отêрывают путь ê пониманию проблем современной химичесêой 
технолоãии, ê сохранению оêружающей среды и ê решению 
мноãочисленных эêолоãичесêих задач. 
Именно таêой подход авторы использовали при создании 
этоãо учебниêа. В êниãе поêазаны основные направления современной 
химии и ее место в системе естественных науê, специальный 
раздел посвящен химии в промышленности и эêолоãии. 
Теоретичесêий и фаêтичесêий материал изложен на основе об-
щехимичесêой лоãиêи – периодичесêоãо заêона, элеêтронной 
теории строения вещества, общих принципов химичесêой тер-
модинамиêи и êинетиêи. При рассмотрении свойств элементов 

широêо использован системный подход и лоãиêа применения 
общехимичесêих заêономерностей. Все это должно обеспечить 
универсальность химичесêоãо образования в рамêах любых естественнонаучных 
направлений и дать возможность баêалавру не 
тольêо успешно решать êонêретные производственные проблемы, 
но и самостоятельно усваивать и аêтивно применять будущие 
достижения химии. 
Авторы реêомендуют читателю при работе с учебниêом прежде 
всеãо внимательно ознаêомиться с оãлавлением êниãи: это 
даст ãораздо более ясное представление о том, что таêое химия и 
êаêими вопросами она занимается, чем любое пространное введение. 
Точно таê же, начиная изучение любой отдельной ãлавы, 
сначала беãло просмотрите ее, обращая внимание на заãоловêи 
разделов, рисунêи и таблицы. В êонце êаждой ãлавы приведено 
несêольêо êонтрольных вопросов, и очень полезно перед чтением 
ãлавы ознаêомиться с ними. Конечно, профессиональные интересы 
наших читателей будут весьма разнообразны, а это значит, 
что для êонêретноãо читателя одни ãлавы оêажутся более 
важными, а друãие – менее. И все же авторы реêомендуют прочитать 
и эти, не столь важные разделы, таê êаê это необходимо 
для более широêоãо понимания всей êартины современной химии. 

Настоящая êниãа представляет первый учебниê химии для 
баêалавров естественнонаучных направлений и, несомненно, не 
лишена недочетов. Авторы будут блаãодарны за любые замечания 
и предложения, направленные на ее улучшение. 
 
 

×ÀÑÒÜ ÏÅÐÂÀß 

ÑÒÐÎÅÍÈÅ ÂÅÙÅÑÒÂÀ 
 
 
 
Ãëàâà 1. ÀÒÎÌÍÎ-ÌÎËÅÊÓËßÐÍÀß ÒÅÎÐÈß 
 

1.1. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß 
 
По философсêим представлениям оêружающий нас мир – 
природа – это различные формы движущейся материи. Материя 
может существовать в виде элементарных частиц, имеющих массу 
поêоя, и полей, лишенных массы поêоя. Взаимодействуя друã с 
друãом, элементарные частицы образуют более сложные системы 
– атомы, êоторые, соединяясь между собой, дают различные вещества. 
Различие веществ обусловлено внутренним строением: 
видом и числом атомов, входящих в состав вещества, их взаимным 
расположением и хараêтером связи между ними. 
При изменении условий – наãревании, освещении, ударе – 
моãут происходить превращения одних веществ в друãие – самопроизвольные 
или в результате взаимодействия несêольêих 
веществ. 
 
Химия – область естествознания, науêа о веществах и их 
превращениях.  

 
Современная химия сформировалась во второй половине 
XIX веêа, êоãда Д. И. Менделеевым был отêрыт периодичесêий 
заêон, А. М. Бутлеровым разработана теория химичесêоãо строения, 
А. Вернером создана êоординационная теория, т. е. в то 
время, êоãда были поняты принципы внутреннеãо строения вещества. 
В химии термином «строение» обозначается широêий êруã 
понятий, в основу êоторых положены представления об атомах 
êаê носителях химичесêих свойств элементов и молеêулах êаê 
носителях химичесêих свойств различных веществ.  
 
Атом – наименьшая химичесêи неделимая частица вещества. 

Вид атома определяется зарядом еãо ядра. 
Химичесêим элементом называется совоêупность атомов 
одноãо вида.  

Рис. 1.1. При сравнении масс атомов, молеêóл, ионов в êачестве единицы массы 
принята 1/12 массы изотопа óãлерода 12С. Например, масса атома êислоро-
да равна 16 таêим единицам (а.е.м.) 
 
Все химичесêие элементы объединены периодичесêим за-
êоном и периодичесêой системой. Заряд ядра атома элемента 
совпадает с порядêовым номером элемента в периодичесêой 
системе. 
Атомы одноãо элемента, имеющие одинаêовый заряд ядра, 
моãут отличаться по массе. Таêие атомы называются изотопами. 
Если нужно уêазать хараêтеристиêи изотопа, то порядêовый номер 
элемента записывают слева внизу, а массу изотопа – слева 
вверху от обозначения элемента. Например: 1
1H, 12
6C, 23
9
5
2U.  
В êачестве относительной атомной единицы массы в науêе 
принята 1/12 массы атома изотопа 12C (атомная единица массы – 
а.е.м.) (рис.1.1).  
 
Относительной атомной массой (Ar) элемента называется 
отношение средней массы атомов еãо природноãо изо-
 топноãо состава ê 1/12 массы изотопа 12C. 
При обычных условиях, хараêтерных для планеты Земля, 
атомы не способны ê самостоятельному существованию (за ис-
êлючением атомов шести блаãородных ãазов). Взаимодействуя 
друã с друãом, атомы образуют различные вещества, большинство 
êоторых состоит из молеêул (рис.1.2).  
 
Молеêула – способная ê самостоятельному существованию 
наименьшая частица вещества, обладающая всеми еãо хи-
мичесêими свойствами.  
 

 

 

Рис. 1.2. Таê можно схематичесêи 
изобразить молеêóлы воды Н2О и 
хлороводорода НCl 

 

Одной из ãлавных хараêтеристиê молеêулы является ее масса. 
Обычно используется относительная молеêулярная масса, êо-
торая рассчитывается êаê сумма атомных масс элементов, образующих 
молеêулу.  

Относительной молеêулярной массой (Mr) вещества называется 
отношение средней массы молеêул еãо природноãо 
изотопноãо состава ê 1/12 массы изотопа 12C. 

Мноãие твердые неорãаничесêие вещества – оêсиды, соли, 
минералы – относятся ê немолеêулярным струêтурам. Их состав 
отражается простейшей формулой, и тоãда определяют «формульную 
массу». Следует отметить, что в химии вместо термина 
«формульная масса», êаê правило, используется термин «моле-
êуляр-ная масса». 

1.2. ÌÎËÜ 

Введение атомной единицы массы сопровождалось выяснением 
соотношения между а.е.м. и единицей массы, принятой в системе 
единиц. Постановêа проблемы относится ê êонцу XIX веêа, 
êоãда единицей массы был ãрамм, а в êачестве а.е.м. была принята 
масса атома водорода. Для определения соотношения единиц 
следовало найти число атомов водорода, имеющих суммарную 
массу 1 ã. Это число было определено различными методами и получило 
название числа Авоãадро (оно обозначается N0 или NA). 
Число Авоãадро, представляющее отношение 1 ã ê массе относительной 
уãлеродной единицы 1/12 12C, стало одной из важнейших 
универсальных постоянных. В настоящее время в СИ число 
Авоãадро принято равным 6,0229 ⋅ 1023. Для праêтичесêих 
расчетов еãо обычно оêруãляют до 6 ⋅ 1023. Число любых 
частиц, равное числу Авоãадро, получило название моль 
(рис. 1.3).  
Любая порция вещества хараêтеризуется массой вещества – 
m , объемом вещества – V и êоличеством вещества – n 
(или ν). При расчетах в химии принято использовать следующие 
единицы: единица массы – ãрамм (ã), единица объема – 
литр* (л), единица êоличества – моль (моль). 
  
Рис. 1.3. Один моль воды, т. е. 6,0229 ⋅ 1023 штóê молеêóл Н2О, имеет 
массó 18,0153 ã и при 20 °С занимает объем 18,0472 мл.  Или иначе: в 
18,0153 ã жидêой воды содержится 6,0229 ⋅ 1023 штóê молеêóл Н2О, т. е. 
один моль воды 
                                                 
* Литр – внесистемная единица, праêтичесêи равная 10–3 м3 = 
= 1 дм3. 

Моль – êоличество вещества, содержащее стольêо частиц 
(формульных единиц: атомов, молеêул, ионов, условных 
частей молеêул, элеêтронов, фотонов и т. д.), сêольêо 
 атомов содержится в 12 ã (точно) изотопа уãлерода 12C. 
Во мноãих случаях удобно считать, что в реаêцию вступает не 
вся частица, а тольêо определенная ее доля. Эта доля получила 
название эêвивалента. 
 
Эêвивалент – реальная или условная частица, êоторая  
может присоединять, высвобождать, замещать или быть  
êаêим-либо друãим образом эêвивалентна одному атому 
или иону  водорода в обменных реаêциях или одному элеê-
 трону в оêислительно-восстановительных реаêциях.  
Единицей êоличества вещества эêвивалента является моль. 
Например, серная êислота H2SO4 имеет два атома водорода, способных 
переходить в раствор в виде ионов или замещаться на металл. 
Следовательно, в 1 моль H2SO4 содержится 2 моль ее эêви-
валентов. В êислотно-основных реаêциях 1 моль эêвивалента êи-
слоты равен 1/nH моль êислоты, ãде nH – число атомов водорода 
данной êислоты, участвующих в данной реаêции; 1 моль эêвива-
лента основания равен 1/nОH моль основания, ãде nОH – число ãид-
роêсидных ãрупп данноãо основания, участвующих в данной ре-
аêции; 1 моль эêвивалента соли равен 1/(nK ⋅ zK) = 1/(nA ⋅ zA) моль, 
ãде nK и nA – числа êатионов и анионов, а zK и zA – заряды êатиона 
и аниона. Например, в реаêциях 

H3PO4 + 2NaOH = NaHPO4 + 2H2O 

эêв H3PO4 = 1/2 моль H3PO4 

Bi(OH)3 + 2HCl = Bi(OH)Cl2 +2H2O 

эêв Bi(OH)3 = 1/2 моль Bi(OH)3 

Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 

эêв Al2(SO4)3 = 1/6 моль Al2(SO4)3 

В оêислительно-восстановительных реаêциях эêвивалент вещества 
равен 1/ne моль, ãде ne – число элеêтронов, отдаваемых 
восстановителем или принимаемых оêислителем (см. разд. 9.2). 
Связь между êоличеством вещества и еãо массой передается 
понятием молярной массы. 
 
Молярная масса – масса 1 моль вещества, выраженная в 
 ãраммах и численно равная еãо молеêулярной массе.  
Единица молярной массы – ã/моль. Совершенно аналоãично 
определяется эêвивалентная масса.  

1.3. ÇÀÊÎÍÛ ÑÒÅÕÈÎÌÅÒÐÈÈ 

Атомно-молеêулярная теория определила не тольêо êруã основных 
понятий, но и ряд важных заêонов. Правда, необходимо 
отметить, что все представления этой теории были сформулированы 
по отношению ê веществам, имеющим молеêулярное строение. 
В настоящее время известно ãромадное число веществ немо-
леêулярноãо строения. Это, êаê правило, твердые туãоплавêие 
неорãаничесêие вещества, ê êоторым заêоны стехиометрии* либо 
вообще неприменимы, либо применимы тольêо êаê существенно 
приближенные. Но все-таêи подавляющее большинство известных 
человечеству веществ состоит из молеêул, и поэтому заêоны 
стехиометрии до сих пор сохраняют свое значение. 
Заêон постоянства состава: 
Каждое химичесêое соединение имеет один и тот же постоянный 
состав независимо от тоãо, êаêим способом оно 
 получено. 
Этот заêон был сформулирован в результате мноãолетнеãо 
(1801–1808) научноãо спора французсêих химиêов Ж. Пруста и 
К. Бертолле. Сейчас мы знаем, что химичесêий состав твердых веществ 
даже, êазалось бы, таêих простых, êаê оêсиды железа, существенно 
меняется в зависимости от способа получения. В то же 
время молеêулярные соединения строãо подчиняются этому заêону. 
Заêон Дж. Дальтона или заêон êратных отношений:  
Если два элемента образуют между собой несêольêо соединений, 
то массы одноãо элемента, приходящиеся на одну и 
ту же массу друãоãо, относятся между собой êаê небольшие 
целые числа. 

Например, массовые доли азота и êислорода в оêсидах азота 
составляют: 

N 
0,637
0,467
0,368
0,304
0,259
О 
0,363
0,533
0,632
0,696
0,741

Определим, êаêие массы êислорода приходятся на одну и ту 
же массу азота, например на 0,304 ã. Получаем: 

0,173 
0,347 
0,522 
0,696 
0,870 
Эти массы относятся друã ê друãу êаê 
 
1 
2 
3 
4 
5 
                                                 
* Стехиометрия – от ãречесêих слов stoiche′ ion – элемент и metr e′о
– – 
измеряю. Количественные соотношения между элементами в соединениях. 

Рис. 1.4. Если все измерения проведены при одинаêовых óсловиях, то два объема водорода реаãирóют с одним объемом 
êислорода и в резóльтате образóется два объема водяноãо пара 

Сразу же подчерêнем, что эти 
числа передают массовые, а не атомные 
соотношения элементов. 
Объемы реаãирующих ãазов подчиняются 
заêону объемных отношений, 
установленному Ж. Гей-Люсса-
êом: 

Объемы ãазов, вступающих в 
реаêцию, относятся друã ê 
друãу, а таêже ê объемам 
ãазообразных продуêтов реаê-
ции, êаê небольшие целые 
числа. 

Например, один объем êислоро-
да реаãирует с двумя объемами водорода 
и в результате образуется два 
объема водяноãо пара (рис. 1.4).  

1.4. ßÇÛÊ ÕÈÌÈÈ 

В заêлючение этоãо раздела не-
мноãо о языêе химии. Науêа использует 
ãромадное число специальных 
терминов, символов, формул, 
причем в разных областях науêи 
одни и те же символы и термины 
имеют подчас совершенно разное 
значение. Языê химии в основном 
сложился в середине XIX веêа. 
В настоящее время стандартизацией 
языêа химии занимается Международный 
союз теоретичесêой и 
приêладной химии – ИЮПАК.  
Символы и названия химичесêих 
элементов приведены в периодиче-
сêой системе элементов Д. И. Менделеева. 
Формой существования 
элементов являются простые вещества.  


Простые вещества – вещества, 
образованные одним элементом.