Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

Dahil ang mga unang hula ng tao tungkol sa pagkakaroon ng mga atomo at molekula ( pilosopikal na doktrina sinaunang Greek scientist na si Leucippus; 500-400 BC BC), na nakarating sa atin, halos 2500 taon ang lumipas bago ang paglikha ng opisyal na teorya ng atomic-molecular science (I International Congress of Chemists in Germany; 1860).

Mga pangunahing prinsipyo ng atomic-molecular theory:

• Ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga atomo, molekula, at mga ion.
• Ang bawat indibidwal na uri ng atom ay tinatawag na elementong kemikal.
• Ang lahat ng mga atomo ng parehong elemento ay pareho, ngunit naiiba sa mga atomo ng anumang iba pang elemento ng kemikal.
• Ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo.
• Ang komposisyon ng mga molekula ay ipinahiwatig ng isang kemikal na formula.
• Ang mga atomo, molekula, ion ay patuloy na gumagalaw.
• Sa panahon ng mga reaksiyong kemikal, ang mga molekula ay sumasailalim sa mga pagbabago, kung saan ang iba ay nabuo mula sa ilang mga molekula; sa panahon ng mga pisikal na reaksyon, ang komposisyon ng mga molekula ng isang sangkap ay nananatiling hindi nagbabago.

Atom ay ang pinakamaliit na hindi mahahati na butil ng bagay. Ito ay electrically neutral (ang positibong singil ng atomic nucleus ay binabayaran ng negatibong singil ng mga electron na umiikot sa nucleus). Tingnan ang atomic structure.

Tiyak na Uri Ang mga atomo na nailalarawan sa parehong singil sa kanilang nucleus ay tinatawag elemento ng kemikal.

Ang mga elemento ng kemikal ay itinalaga ng mga simbolo ng kemikal, na siyang mga unang titik ng Latin na pangalan ng elemento: O (Oxygenium - oxygen), H (Hydrogenium - hydrogen), atbp.

Ang lahat ng mga elemento ng kemikal ay kilala sa sa sandaling ito agham, ay buod sa periodic system ng mga elemento ni D.I. Mendeleev, kung saan ang serial number ng isang elemento ay katumbas ng singil ng nucleus ng atom nito (ang bilang ng mga proton na nakapaloob sa nucleus).

Ang pinakakaraniwang elemento ng kemikal sa Earth ay oxygen, na sinusundan ng silicon, aluminum, iron, calcium, sodium, potassium, magnesium, at carbon. Kahati ng iba mga elemento ng kemikal bumubuo ng mas mababa sa 1% ng masa ng crust ng lupa. Ang pinakakaraniwang elemento sa Uniberso ay hydrogen at helium.

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang mga compound ng iba't ibang mga elemento ay bumubuo ng mga molekula, na, sa turn, ay maaaring bumuo ng simple o kumplikadong mga sangkap.

Mga simpleng sangkap binubuo ng mga atomo ng isang elementong kemikal lamang (O 2, H 2, N 2).

Ang mga simpleng sangkap, naman, ay nahahati sa mga metal (86 elemento) at hindi metal. Ang mga metal ay may mga libreng electron, na tumutukoy sa kanilang magandang electrical at thermal conductivity at katangian ng metallic luster.

Mga kumplikadong sangkap binubuo ng mga atomo ng ilang elemento ng kemikal (H 2 O, H 2 SO 4, HCl).

Ang ilang mga elemento ng kemikal ay maaaring umiral sa anyo ng ilan mga simpleng sangkap(halimbawa, O 2 - oxygen, O 3 - ozone, atbp.), Ito ang mga tinatawag na mga pagbabago sa allotropic. Sa kasong ito, ang allotropy ay maaaring sanhi hindi lamang ng ibang bilang ng mga atomo ng isang elemento, kundi pati na rin ng istraktura. kristal na sala-sala mga sangkap (allotropic na pagbabago ng carbon - brilyante, grapayt, carbine).

Ang mga batayan ng atomic-molecular science ay unang binalangkas ni Lomonosov. Noong 1741, sa isa sa kanyang mga unang gawa - "Mga Elemento ng Mathematical Chemistry" - binuo ni Lomonosov ang pinakamahalagang probisyon ng tinatawag na corpuscular theory ng istraktura ng bagay na kanyang nilikha.

Ayon sa mga ideya ni Lomonosov, ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng maliliit na "insensitive" na mga particle, pisikal na hindi mahahati at may kakayahang magkadikit. Ang mga katangian ng mga sangkap ay tinutukoy ng mga katangian ng mga particle na ito. Nakilala ni Lomonosov ang dalawang uri ng naturang mga particle: mas maliit - "mga elemento" na naaayon sa mga atomo sa makabagong pag-unawa ang terminong ito, at mas malaki - "mga corpuscle", na tinatawag nating mga molekula.

Ang bawat corpuscle ay may parehong komposisyon bilang ang buong sangkap. Ang iba't ibang mga kemikal ay mayroon ding mga corpuscle na may iba't ibang komposisyon. "Ang mga corpuscle ay homogenous kung sila ay binubuo ng ang parehong numero ang parehong mga elemento na konektado sa parehong paraan," at "ang mga corpuscle ay heterogenous kapag ang kanilang mga elemento ay naiiba at konektado sa iba't ibang paraan o sa iba't ibang mga numero."

Mula sa mga kahulugan sa itaas ay malinaw na naniniwala si Lomonosov na ang dahilan ng mga pagkakaiba sa mga sangkap ay hindi lamang ang pagkakaiba sa komposisyon ng mga corpuscle, kundi pati na rin ang iba't ibang pag-aayos ng mga elemento sa corpuscle.

Binigyang-diin ni Lomonosov na ang mga corpuscle ay gumagalaw ayon sa mga batas ng mekanika; Kung walang paggalaw, ang mga corpuscle ay hindi makakabangga sa isa't isa o kung hindi man ay kumikilos sa isa't isa at nagbabago. Dahil ang lahat ng mga pagbabago sa mga sangkap ay sanhi ng paggalaw ng mga corpuscles, ang mga pagbabagong kemikal ay dapat pag-aralan hindi lamang ng mga pamamaraan ng kimika, kundi pati na rin ng mga pamamaraan ng pisika at matematika.

Sa higit sa 200 taon na ang lumipas mula noong nabuhay at nagtrabaho si Lomonosov, ang kanyang mga ideya tungkol sa istraktura ng bagay ay sumailalim sa komprehensibong pagsubok, at ang kanilang bisa ay ganap na nakumpirma. Sa kasalukuyan, ang lahat ng aming mga ideya tungkol sa istraktura ng bagay, ang mga katangian ng mga sangkap at ang likas na katangian ng pisikal at kemikal na mga phenomena ay batay sa atomic-molecular science.

Ang batayan ng atomic-molecular na pagtuturo ay ang prinsipyo ng discreteness (discontinuity of structure) ng matter: bawat substance ay hindi isang bagay na tuluy-tuloy, ngunit binubuo ng mga indibidwal na napakaliit na particle. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga sangkap ay dahil sa pagkakaiba sa pagitan ng kanilang mga particle; Ang mga particle ng isang sangkap ay pareho, ang mga particle ng iba't ibang mga sangkap ay iba. Sa ilalim ng lahat ng mga kondisyon, ang mga particle ng bagay ay gumagalaw; mas mataas ang temperatura ng katawan, mas matindi ang paggalaw na ito.

Para sa karamihan ng mga sangkap, ang mga particle ay mga molekula. Ang molekula ay ang pinakamaliit na particle ng isang substance na mayroon nito mga katangian ng kemikal. Ang mga molekula naman ay binubuo ng mga atomo. Ang atom ay ang pinakamaliit na particle ng isang elemento na may mga katangiang kemikal nito. Ang isang molekula ay maaaring maglaman ng ibang bilang ng mga atomo. Oo, mga molekula mga noble gas monoatomic, ang mga molekula ng mga sangkap tulad ng hydrogen, nitrogen ay diatomic, ang tubig ay triatomic, atbp. Ang mga molekula ng pinaka kumplikadong mga sangkap - mas mataas na mga protina at nucleic acid - ay binuo mula sa isang bilang ng mga atom na sinusukat sa daan-daang libo.

Sa kasong ito, ang mga atom ay maaaring pagsamahin sa bawat isa hindi lamang sa iba't ibang mga ratio, kundi pati na rin sa iba't ibang paraan. Samakatuwid, na may medyo maliit na bilang ng mga elemento ng kemikal, ang bilang ng iba't ibang mga sangkap ay napakalaki.

Ang mga mag-aaral ay madalas na nagtataka kung bakit ang molekula ng isang partikular na sangkap ay walang pisikal na katangian. Upang mas maunawaan ang sagot sa tanong na ito, isaalang-alang natin ang ilang mga pisikal na katangian ng mga sangkap, halimbawa, mga punto ng pagkatunaw at kumukulo, kapasidad ng init, lakas ng makina, katigasan, density, kondaktibiti ng kuryente.

Ang mga katangian tulad ng pagkatunaw at pagkulo ng mga punto, mekanikal na lakas at katigasan ay tinutukoy ng lakas ng mga bono sa pagitan ng mga molekula sa isang partikular na sangkap sa ibinigay nitong estado ng pagsasama-sama; samakatuwid, ang paglalapat ng gayong mga konsepto sa isang molekula ay hindi makatuwiran. Ang density ay isang pag-aari na mayroon ang isang indibidwal na molekula na maaaring kalkulahin. Gayunpaman, ang density ng isang molekula ay palaging mas malaki kaysa sa density ng isang sangkap (kahit na sa solid state), dahil sa anumang sangkap ay palaging may ilang libreng espasyo sa pagitan ng mga molekula. At ang mga katangian tulad ng electrical conductivity at heat capacity ay tinutukoy hindi ng mga katangian ng mga molecule, ngunit sa pamamagitan ng istraktura ng sangkap sa kabuuan. Upang maging kumbinsido dito, sapat na tandaan na ang mga katangiang ito ay nagbabago nang malaki kapag ang estado ng pagsasama-sama ng isang sangkap ay nagbabago, habang ang mga molekula ay hindi sumasailalim sa malalim na mga pagbabago. Kaya, ang mga konsepto ng ilan pisikal na katangian ay hindi naaangkop sa isang indibidwal na molekula, ngunit naaangkop sa iba, ngunit ang mga katangiang ito mismo ay naiiba sa magnitude para sa molekula at para sa sangkap sa kabuuan.

Hindi sa lahat ng kaso ang mga particle na bumubuo sa isang substance ay mga molecule. Maraming mga sangkap sa solid at likidong estado, halimbawa karamihan sa mga asin, ay may ionic na istraktura sa halip na isang molekular. Ang ilang mga sangkap ay may isang atomic na istraktura. Ang istraktura ng mga solido at likido ay tatalakayin nang mas detalyado sa Kabanata V, ngunit dito lamang natin ituturo na sa mga sangkap na may ionic o atomic na istraktura, ang nagdadala ng mga kemikal na katangian ay hindi mga molekula, ngunit ang mga kumbinasyon ng mga ion o atomo na bumuo ng ibinigay na sangkap.

Ang mga batayan ng atomic-molecular science ay unang binalangkas ni Lomonosov. Noong 1741, sa isa sa kanyang mga unang gawa - "Mga Elemento ng Mathematical Chemistry" - binuo ni Lomonosov ang pinakamahalagang probisyon ng tinatawag na corpuscular theory ng istraktura ng bagay na kanyang nilikha.

Ayon sa mga ideya ni Lomonosov, ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng maliliit na "insensitive" na mga particle, pisikal na hindi mahahati at may kakayahang magkadikit. Ang mga katangian ng mga sangkap ay tinutukoy ng mga katangian ng mga particle na ito. Nakilala ni Lomonosov ang dalawang uri ng naturang mga particle: mas maliit - "mga elemento", na tumutugma sa mga atomo sa modernong pag-unawa sa terminong ito, at mas malaki - "mga corpuscle", na tinatawag nating mga molekula.

Ang bawat corpuscle ay may parehong komposisyon bilang ang buong sangkap. Ang iba't ibang mga kemikal ay mayroon ding mga corpuscle na may iba't ibang komposisyon. "Ang mga corpuscule ay homogenous kung binubuo sila ng parehong bilang ng parehong mga elemento, konektado sa parehong paraan," at "ang mga corpuscle ay heterogenous kapag ang kanilang mga elemento ay naiiba at konektado sa iba't ibang paraan o sa iba't ibang mga numero."

Mula sa mga kahulugan sa itaas ay malinaw na naniniwala si Lomonosov na ang dahilan ng mga pagkakaiba sa mga sangkap ay hindi lamang ang pagkakaiba sa komposisyon ng mga corpuscle, kundi pati na rin ang iba't ibang pag-aayos ng mga elemento sa corpuscle.

Binigyang-diin ni Lomonosov na ang mga corpuscle ay gumagalaw ayon sa mga batas ng mekanika; nang walang paggalaw, ang mga corpuscle ay hindi makakabangga sa isa't isa o kung hindi man ay kumikilos sa isa't isa at nagbabago. Dahil ang lahat ng mga pagbabago sa mga sangkap ay sanhi ng paggalaw ng mga corpuscles, ang mga pagbabagong kemikal ay dapat pag-aralan hindi lamang ng mga pamamaraan ng kimika, kundi pati na rin ng mga pamamaraan ng pisika at matematika.

Sa higit sa 200 taon na ang lumipas mula noong nabuhay at nagtrabaho si Lomonosov, ang kanyang mga ideya tungkol sa istraktura ng bagay ay sumailalim sa komprehensibong pagsubok, at ang kanilang bisa ay ganap na nakumpirma. Sa kasalukuyan, ang lahat ng aming mga ideya tungkol sa istraktura ng bagay, ang mga katangian ng mga sangkap at ang likas na katangian ng pisikal at kemikal na mga phenomena ay batay sa atomic-molecular science.

Ang batayan ng atomic-molecular science ay ang prinsipyo discreteness(discontinuity of structure) ng matter: anumang substance ay hindi isang bagay na tuluy-tuloy, ngunit binubuo ng mga indibidwal na napakaliit na particle. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga sangkap ay dahil sa pagkakaiba sa pagitan ng kanilang mga particle; Ang mga particle ng isang sangkap ay pareho, ang mga particle ng iba't ibang mga sangkap ay iba. Sa ilalim ng lahat ng mga kondisyon, ang mga particle ng bagay ay gumagalaw; mas mataas ang temperatura ng katawan, mas matindi ang paggalaw na ito.

Para sa karamihan ng mga sangkap, ang mga particle ay mga molekula. Ang molekula ay ang pinakamaliit na particle ng isang substance na may mga katangiang kemikal nito. Ang mga molekula naman ay binubuo ng mga atomo. Ang atom ay ang pinakamaliit na particle ng isang elemento na may mga katangiang kemikal nito. Ang isang molekula ay maaaring maglaman ng ibang bilang ng mga atomo. Kaya, ang mga molekula ng mga marangal na gas ay monatomic, ang mga molekula ng mga sangkap tulad ng hydrogen, nitrogen ay diatomic, tubig ay triatomic, atbp. Ang mga molekula ng mga pinaka-kumplikadong sangkap - mas mataas na mga protina at nucleic acid - ay binuo mula sa isang bilang ng mga atom na sinusukat sa daan-daang libo. Sa kasong ito, ang mga atom ay maaaring pagsamahin sa bawat isa hindi lamang sa iba't ibang mga ratio, kundi pati na rin sa iba't ibang paraan. Samakatuwid, na may medyo maliit na bilang ng mga elemento ng kemikal, ang bilang ng iba't ibang mga sangkap ay napakalaki.

Ang mga mag-aaral ay madalas na nagtataka kung bakit ang molekula ng isang partikular na sangkap ay walang pisikal na katangian. Upang mas maunawaan ang sagot sa tanong na ito, isaalang-alang natin ang ilang mga pisikal na katangian ng mga sangkap, halimbawa, mga punto ng pagkatunaw at kumukulo, kapasidad ng init, lakas ng makina, katigasan, density, kondaktibiti ng kuryente.

Ang mga katangian tulad ng pagkatunaw at pagkulo ng mga punto, mekanikal na lakas at katigasan ay tinutukoy ng lakas ng mga bono sa pagitan ng mga molekula sa isang partikular na sangkap sa ibinigay nitong estado ng pagsasama-sama; samakatuwid, ang paglalapat ng gayong mga konsepto sa isang molekula ay hindi makatuwiran. Ang density ay isang pag-aari na mayroon ang isang indibidwal na molekula na maaaring kalkulahin. Gayunpaman, ang density ng isang molekula ay palaging mas malaki kaysa sa density ng isang sangkap (kahit na sa solid state), dahil sa anumang sangkap ay palaging may ilang libreng espasyo sa pagitan ng mga molekula. At ang mga katangian tulad ng electrical conductivity at heat capacity ay tinutukoy hindi ng mga katangian ng mga molecule, ngunit sa pamamagitan ng istraktura ng sangkap sa kabuuan. Upang maging kumbinsido dito, sapat na tandaan na ang mga katangiang ito ay nagbabago nang malaki kapag ang estado ng pagsasama-sama ng isang sangkap ay nagbabago, habang ang mga molekula ay hindi sumasailalim sa malalim na mga pagbabago. Kaya, ang mga konsepto ng ilang pisikal na katangian ay hindi naaangkop sa isang indibidwal na molekula, habang ang iba ay naaangkop, ngunit ang mga katangiang ito mismo ay naiiba sa magnitude para sa molekula at para sa sangkap sa kabuuan.

Hindi sa lahat ng kaso ang mga particle na bumubuo sa isang substance ay mga molecule. Maraming mga sangkap sa solid at likidong estado, halimbawa karamihan sa mga asin, ay may ionic na istraktura sa halip na isang molekular. Ang ilang mga sangkap ay may isang atomic na istraktura. Ang istraktura ng mga solido at likido ay tatalakayin nang mas detalyado sa Kabanata V, ngunit dito lamang natin ituturo na sa mga sangkap na may ionic o atomic na istraktura, ang nagdadala ng mga kemikal na katangian ay hindi mga molekula, ngunit ang mga kumbinasyon ng mga ion o atomo na bumuo ng ibinigay na sangkap.

MGA BATAYANG KONSEPTO AT BATAS NG CHEMISTRY

Mga sangkap at ang kanilang mga katangian. Paksa ng kimika

Tumingin tingin tayo sa paligid. Tayo mismo at lahat ng bagay na nakapaligid sa atin ay binubuo ng mga sangkap. Mayroong maraming mga sangkap. Sa kasalukuyan, alam ng mga siyentipiko ang tungkol sa 10 milyong organiko at humigit-kumulang 100 libong mga inorganikong sangkap. At lahat sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga katangian. Ang mga katangian ng isang sangkap ay ang mga katangian kung saan ang mga sangkap ay naiiba sa bawat isa o katulad ng bawat isa..

Ang bawat indibidwal na uri ng bagay, na sa ilalim ng ibinigay na mga kondisyon ay may ilang mga pisikal na katangian, hal. aluminyo, asupre, tubig, oxygen, tinatawag na substance.

Pinag-aaralan ng kimika ang komposisyon, istraktura, katangian at pagbabago ng mga sangkap. Ang malalim na kaalaman sa kimika ay talagang kailangan para sa mga espesyalista sa lahat ng industriya Pambansang ekonomiya. Kasama ng pisika at matematika, ito ang nagiging batayan para sa pagsasanay ng mga highly qualified na espesyalista.

Ang iba't ibang pagbabago ay nangyayari sa mga sangkap, halimbawa: pagsingaw ng tubig, pagkatunaw ng salamin, pagkasunog ng gasolina, kalawang ng mga metal, atbp. Ang mga pagbabagong ito sa mga sangkap ay maaaring maiugnay sa pisikal o sa mga phenomena ng kemikal.

Ang mga pisikal na phenomena ay ang mga phenomena kung saan ang mga sangkap na ito ay hindi nagbabago sa iba, ngunit kadalasan lamang ang kanilang estado ng pagsasama-sama o mga pagbabago sa anyo.

Ang mga phenomena ng kemikal ay ang mga phenomena na nagreresulta sa pagbuo ng iba pang mga sangkap mula sa mga ibinigay na sangkap. Ang mga kemikal na phenomena ay tinatawag na mga pagbabagong kemikal o mga reaksiyong kemikal

Sa mga reaksiyong kemikal, ang mga panimulang sangkap ay binago sa ibang mga sangkap na may iba't ibang katangian. Ito ay maaaring hatulan ng panlabas na mga palatandaan ng mga reaksiyong kemikal: 1) pagpapalabas ng init (minsan ay magaan); 2) pagbabago ng kulay; 3) ang hitsura ng amoy; 4) pagbuo ng sediment; 5) pagpapalabas ng gas.

Atomic molekular na agham

Sa XVIII - XIX na siglo. Bilang resulta ng gawain ni M.V. Lomonosov, Dalton, Avogadro at iba pa, isang hypothesis ang iniharap tungkol sa atomic-molecular na istraktura ng bagay. Ang hypothesis na ito ay batay sa ideya ng tunay na pag-iral mga atomo at molekula. Noong 1860, malinaw na tinukoy ng International Congress of Chemists ang mga konsepto atom at molekula. Tinanggap ng lahat ng mga siyentipiko ang doktrinang atomic-molecular. Ang mga reaksiyong kemikal ay nagsimulang isaalang-alang mula sa punto ng view ng atomic-molecular theory. SA huli XIX at sa simula ng ika-20 siglo. atomic-molecular science ay naging teoryang siyentipiko. Sa oras na ito, napatunayan ng mga siyentipiko sa eksperimento na ang mga atomo at molekula ay umiral nang objectively, independyente sa mga tao.

Sa kasalukuyan, posible hindi lamang upang kalkulahin ang mga sukat ng mga indibidwal na molekula at ang kanilang masa, kundi pati na rin upang matukoy ang pagkakasunud-sunod ng koneksyon ng mga atomo sa isang molekula. Tinutukoy ng mga siyentipiko ang distansya sa pagitan ng mga molecule at kahit na kunan ng larawan ang ilang macromolecules. Alam na rin ngayon na hindi lahat ng mga sangkap ay gawa sa mga molekula.

Mga pangunahing probisyon ng atomic-molecular na pagtuturo ay maaaring formulated tulad nito:

1. May mga sangkap na may molecular at non-molecular na istraktura.

2. Ang molekula ay ang pinakamaliit na particle ng isang substance na nagpapanatili ng mga kemikal na katangian nito.

3. Mayroong mga puwang sa pagitan ng mga molekula, ang mga sukat nito ay nakasalalay sa estado ng pagsasama-sama at temperatura. Ang pinakamalaking distansya ay umiiral sa pagitan ng mga molekula ng gas. Ipinapaliwanag nito ang kanilang madaling compressibility. Ang mga likido kung saan ang mga puwang sa pagitan ng mga molekula ay mas maliit ay mas mahirap i-compress. Sa mga solido, ang mga puwang sa pagitan ng mga molekula ay mas maliit, kaya halos hindi sila nag-compress.

4. Ang mga molekula ay patuloy na gumagalaw. Ang bilis ng paggalaw ng mga molekula ay nakasalalay sa temperatura. Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang bilis ng paggalaw ng molekular.

5. Sa pagitan ng mga molekula ay may mga puwersa ng kapwa pagkahumaling at pagtanggi. Ang mga puwersang ito ay ipinahayag sa pinakamalaking lawak sa mga solido, at sa pinakamababa sa mga gas.

6. Ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo, na, tulad ng mga molekula, ay patuloy na gumagalaw.

7 Ang mga atomo ay ang pinakamaliit na mga particle na hindi mahahati sa kemikal.

8. Ang mga atomo ng isang uri ay naiiba sa mga atomo ng ibang uri sa masa at katangian. Ang bawat indibidwal na uri ng atom ay tinatawag na elementong kemikal.

9. Sa panahon ng mga pisikal na phenomena, ang mga molekula ay napanatili; sa panahon ng mga phenomena ng kemikal, bilang isang panuntunan, sila ay nawasak. Sa mga reaksiyong kemikal, nangyayari ang muling pagsasaayos ng mga atomo.

Ang teorya ng atomic-molecular ay isa sa mga pangunahing teorya mga likas na agham. Ang teoryang ito ay nagpapatunay sa materyal na pagkakaisa ng mundo.

Ayon sa modernong mga konsepto, ang mga sangkap sa gas at singaw na estado ay binubuo ng mga molekula. Sa solid (crystalline) na estado, ang mga sangkap lamang na may istrukturang molekular ay binubuo ng mga molekula, halimbawa, mga organikong sangkap, nonmetals (na may ilang mga pagbubukod), carbon monoxide (IV), at tubig. Karamihan sa solid (crystalline) inorganic na mga sangkap ay walang molekular na istraktura. Hindi sila binubuo ng mga molekula, ngunit ng iba pang mga particle (ions, atoms) at umiiral sa anyo ng mga macrobodies. Halimbawa, maraming mga asing-gamot, oksido at sulfide ng mga metal, brilyante, silikon, mga metal.

Sa mga sangkap na may istrukturang molekular, ang mga bono ng kemikal sa pagitan ng mga molekula ay hindi gaanong malakas kaysa sa pagitan ng mga atomo. Samakatuwid, mayroon silang medyo mababang mga punto ng pagkatunaw at pagkulo. Sa mga sangkap na may non-molecular na istraktura, ang kemikal na bono sa pagitan ng mga particle ay napakalakas. Samakatuwid, mayroon silang mataas na mga punto ng pagkatunaw at pagkulo. Pinag-aaralan ng modernong kimika ang mga katangian ng microparticle (mga atom, molekula, ion, atbp.) at macrobodies.

Ang mga molekula at kristal ay binubuo ng mga atomo. Ang bawat indibidwal na uri ng atom ay tinatawag na elementong kemikal.

Sa kabuuan, ang pagkakaroon ng (92) iba't ibang elemento ng kemikal ay naitatag sa kalikasan (sa Earth). Ang isa pang 22 elemento ay nakuha sa artipisyal na paggamit mga nuclear reactor at malalakas na accelerators.

Ang lahat ng mga sangkap ay nahahati sa simple at kumplikado.

Ang mga sangkap na binubuo ng mga atomo ng isang elemento ay tinatawag na simple.

Ang Sulfur S, hydrogen H2, oxygen O2, ozone O3, phosphorus P, iron Fe ay mga simpleng sangkap.

Ang mga sangkap na binubuo ng mga atomo ng iba't ibang elemento ay tinatawag na kumplikado.

Halimbawa, ang tubig H 2 O ay binubuo ng mga atomo ng iba't ibang elemento - hydrogen H at oxygen O; chalk CaCO 3 ay binubuo ng mga atomo ng mga elementong calcium Ca, carbon C at oxygen O . Ang tubig at chalk ay mga kumplikadong sangkap.

Ang konsepto ng "simpleng substance" ay hindi maaaring makilala sa konsepto ng "chemical element". Ang isang simpleng sangkap ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na density, solubility, kumukulo at mga punto ng pagkatunaw, atbp. Ang isang elemento ng kemikal ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak positibong singil nucleus (serial number), oxidation state, isotopic composition, atbp. Ang mga katangian ng isang elemento ay nauugnay sa mga indibidwal na atom nito. Ang mga kumplikadong sangkap ay hindi binubuo ng mga simpleng sangkap, ngunit mula sa mga elemento. Halimbawa, ang tubig ay hindi binubuo ng mga simpleng sangkap na hydrogen at oxygen, ngunit ng mga elementong hydrogen at oxygen.

Ang mga pangalan ng mga elemento ay nag-tutugma sa mga pangalan ng kanilang kaukulang simpleng mga sangkap, maliban sa carbon.

Maraming mga elemento ng kemikal ang bumubuo ng ilang mga simpleng sangkap na naiiba sa istraktura at mga katangian. Ang kababalaghang ito ay tinatawag allotropy, at ang mga nabuong sangkap mga pagbabago sa allotropic o mga pagbabago. Kaya, ang elementong oxygen ay bumubuo ng dalawang allotropic modification: oxygen at ozone; elemento ng carbon - tatlo: brilyante, grapayt at karbin; Maraming mga pagbabago ang bumubuo sa elementong phosphorus.

Ang phenomenon ng allotropy ay sanhi ng dalawang dahilan: 1) ibang bilang ng mga atom sa molekula, halimbawa oxygen O 2 at ozone O 3; 2) ang pagbuo ng iba't ibang mga kristal na anyo, tulad ng brilyante, grapayt at carbine.

2. Stoichiometric na mga batas

Stoichiometry- isang sangay ng chemistry na tumatalakay sa mga ugnayan ng masa at dami sa pagitan ng mga tumutugon na sangkap. Isinalin mula sa salitang Griyego"stoichiometry" ay may katuturan " sangkap" at "pagsusukat."

Ang batayan ng stoichiometry ay mga batas ng stoichiometric: konserbasyon ng mass ng mga substance, constancy of composition, Avogadro's law, law of volumetric ratios of gases, law of equivalents. Kinumpirma nila ang teorya ng atomic-molecular. Sa turn, ang atomic-molecular theory ay nagpapaliwanag ng mga stoichiometric na batas.

Kaugnay na impormasyon.

Ang mga pundasyon ng atomic-molecular theory ay nilikha ng Russian scientist na si M.V. Lomonosov (1741) at ng English scientist na si J. Dalton (1808).

Ang teorya ng atomic-molecular ay ang doktrina ng istruktura ng bagay, ang mga pangunahing probisyon nito ay:

1. Ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga molekula at atomo. Ang molekula ay ang pinakamaliit na particle ng isang substance na may kakayahang umiral nang nakapag-iisa at hindi na madudurog pa nang hindi nawawala ang mga pangunahing kemikal na katangian ng substance. Ang mga kemikal na katangian ng isang molekula ay natutukoy sa pamamagitan ng komposisyon at istrukturang kemikal nito.

2. Ang mga molekula ay patuloy na gumagalaw. Ang mga molekula ay gumagalaw nang random at tuluy-tuloy. Ang bilis ng paggalaw ng mga molekula ay nakasalalay sa estado ng pagsasama-sama ng mga sangkap. Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang bilis ng paggalaw ng mga molekula.

3. Ang mga molekula ng parehong sangkap ay magkapareho, ngunit ang mga molekula ng iba't ibang mga sangkap ay naiiba sa masa, sukat, istraktura at mga katangian ng kemikal. Ang bawat sangkap ay umiiral hangga't nananatili ang mga molekula nito. Sa sandaling ang mga molekula ay nawasak, ang ibinigay na sangkap ay hindi na umiiral: mga bagong molekula, mga bagong sangkap ay lilitaw. Sa panahon ng mga reaksiyong kemikal, ang mga molekula ng ilang mga sangkap ay nawasak at ang mga molekula ng iba pang mga sangkap ay nabuo.

4. Ang mga molekula ay binubuo ng higit pa pinong mga particle- mga atomo. Ang atom ay ang pinakamaliit na butil ng isang kemikal na elemento na hindi maaaring masira sa kemikal.

Samakatuwid, tinutukoy ng atom ang mga katangian ng elemento.

Atom– isang electrically neutral na particle na binubuo ng positively charged nucleus at negatively charged electron.

Elemento ng kemikal tinatawag na uri ng mga atomo na nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na hanay ari-arian.

Sa kasalukuyan, ang isang elemento ay tinukoy bilang isang species ng mga atom na may parehong nuclear charge.

Ang mga sangkap na ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo ng isang elemento ay tinatawag mga simpleng sangkap(C, H 2, N 2, O 3, S 8, atbp.).

Ang mga sangkap na ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo ng dalawa o higit pang elemento ay tinatawag kumplikadong mga sangkap ( H 2 O, H 2 SO 4, KHCO 3, atbp.). Ang bilang at kamag-anak na pag-aayos ng mga atomo sa isang molekula ay mahalaga.

Ang kakayahan ng mga atomo ng parehong elemento na bumuo ng ilang simpleng mga sangkap na naiiba sa istraktura at mga katangian ay tinatawag allotropy, at ang mga nabuong sangkap - allotropic na pagbabago o pagbabago, halimbawa, ang elementong oxygen ay bumubuo ng dalawang allotropic modification: O 2 - oxygen at O ​​3 - ozone; elemento ng carbon - tatlo: brilyante, grapayt at karbin, atbp.

Ang kababalaghan ng allotropy ay sanhi ng dalawang kadahilanan: isang magkaibang bilang ng mga atomo sa molekula (oxygen O 2 at ozone O 3), o ang pagbuo ng iba't ibang mga anyo ng kristal (brilyante, grapayt at carbyne).

Ang mga elemento ay karaniwang itinalaga ng mga simbolo ng kemikal. Dapat palagi Tandaan, na ang ibig sabihin ng bawat simbolo ng elementong kemikal ay:

1. pangalan ng elemento;

2. isang atom nito;

3. isang nunal ng mga atom nito;

4. relatibong atomic mass ng elemento;

5. posisyon nito sa periodic table mga elemento ng kemikal

DI. Mendeleev.

Kaya, halimbawa, ang tanda S nagpapakita kung ano ang nasa harapan natin:

1. elemento ng kemikal na asupre;

2. isang atom nito;

3. isang nunal ng mga atomo ng asupre;

4. Ang atomic mass ng sulfur ay 32 a. u.m. (atomic mass unit);

5. serial number sa periodic system ng mga elemento ng kemikal D.I. Mendeleev 16.

Ang ganap na masa ng mga atomo at molekula ay bale-wala, samakatuwid, para sa kaginhawahan, ang masa ng mga atomo at molekula ay ipinahayag sa mga kamag-anak na yunit. Sa kasalukuyan ang yunit ng atomic mass ay kinuha na yunit ng atomic mass(pinaikling A. kumain.), na kumakatawan sa 1/12 ng masa ng carbon isotope 12 C, 1 a. e.m. ay 1.66 × 10 -27 kg.

Atomic mass ng elemento ay tinatawag na masa ng atom nito, na ipinahayag sa a. kumain.

Relatibong atomic mass ng elemento ay ang ratio ng masa ng isang atom ng isang naibigay na elemento sa 1/12 ng masa ng carbon isotope 12 C.

Ang kamag-anak na masa ng atom ay isang walang sukat na dami at tinutukoy Ar,

halimbawa para sa hydrogen

para sa oxygen .

Molecular mass ng substance ay ang masa ng molekula, na ipinahayag sa a. e.m. Ito ay katumbas ng kabuuan ng atomic mass ng mga elemento na bumubuo sa molekula ng isang partikular na sangkap.

Kamag-anak na molekular na timbang ng sangkap ay ang ratio ng masa ng isang molekula ng isang ibinigay na sangkap sa 1/12 ng masa ng carbon isotope 12 C. Ito ay itinalaga ng simbolo Ginoo. Ang kamag-anak na molecular mass ay katumbas ng kabuuan ng mga kamag-anak na atomic na masa ng mga elemento na kasama sa molekula, na isinasaalang-alang ang bilang ng mga atomo. Halimbawa, ang relatibong molekular na masa ng orthophosphoric acid H 3 PO 4 ay katumbas ng masa ng mga atomo ng lahat ng elementong kasama sa molekula:

Mr(H 3 PO 4) = 1.0079 × 3 + 30.974 × 1 + 15.9994 × 4 = 97.9953 o ≈ 98

Ang relatibong molecular weight ay nagpapakita kung gaano karaming beses ang mass ng isang molekula ng isang partikular na substance ay mas malaki kaysa sa 1 a. kumain.

Kasama ng mga yunit ng masa, sa kimika ay gumagamit din sila ng isang yunit ng dami ng isang sangkap, na tinatawag na manalangin( pagdadaglat "gamu-gamo").

Nunal ng substance- ang dami ng substance na naglalaman ng kasing dami ng molecule, atoms, ions, electron o iba pang structural units gaya ng nilalaman ng 12 g (0.012 kg) ng 12 C carbon isotope.

Alam ang masa ng isang carbon atom na 12 C (1.993 × 10 -27 kg), maaari nating kalkulahin ang bilang ng mga atom sa 0.012 kg ng carbon:

Ang bilang ng mga particle sa isang nunal ng anumang sangkap ay pareho. Ito ay katumbas ng 6.02 × 10 23 at tinatawag na Ang pare-pareho ni Avogadro o Numero ni Avogadro (N A).

Halimbawa, tatlong moles ng carbon atoms ang maglalaman

3 × 6.02 × 10 23 = 18.06 × 10 23 atoms

Kapag ginagamit ang konsepto ng "gamu-gamo", kinakailangan sa bawat partikular na kaso na eksaktong ipahiwatig kung alin mga yunit ng istruktura ay sinadya. Halimbawa, dapat na makilala ng isang tao ang pagitan ng isang nunal ng hydrogen atoms H, isang nunal ng hydrogen molecules H2, isang nunal ng hydrogen ions, o Isang nunal ng mga particle ay may isang tiyak na masa.

Molar mass ay ang masa ng isang nunal ng isang sangkap. Tinutukoy ng liham M.

Ang masa ng molar ay katumbas ng bilang sa relatibong molekular na masa at may mga yunit ng g/mol o kg/mol.

Ang masa at dami ng isang sangkap ay magkaibang konsepto. Ang masa ay ipinahayag sa kg (g), at ang dami ng sangkap ay ipinahayag sa mga moles. May mga ugnayan sa pagitan ng mass ng isang substance (m, g), ang dami ng substance (n, mol) at ang molar mass (M, g/mol):

n = , g/mol; M = , g/mol; m = n × M, g.

Gamit ang mga formula na ito ay madaling kalkulahin ang mass ng isang tiyak na halaga ng isang substance, ang molar mass ng isang substance o halaga ng isang substance.

Halimbawa 1 . Ano ang masa ng 2 moles ng iron atoms?

Solusyon: Ang atomic mass ng iron ay 56 amu. (bilog), samakatuwid, ang 1 mole ng iron atoms ay tumitimbang ng 56 g, at 2 moles ng iron atoms ay may mass na 56 × 2 = 112 g

Halimbawa 2 . Ilang moles ng potassium hydroxide ang nasa 560 g ng KOH?

Solusyon: Ang molekular na timbang ng KOH ay 56 amu. Molar = 56 g/mol. Ang 560 g ng potassium hydroxide ay naglalaman ng: 10 mol KOH. Para sa mga gaseous substance mayroong konsepto ng molar volume Vm. Ayon sa batas ni Avogadro, ang isang nunal ng anumang gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon (presyon 101.325 kPa at temperatura 273 K) ay sumasakop sa dami ng 22.4 litro. Ang dami na ito ay tinatawag dami ng molar(ito ay inookupahan ng 2 g ng hydrogen (H 2), 32 g ng oxygen (O 2), atbp.

Halimbawa 3 . Tukuyin ang masa ng 1 litro ng carbon monoxide (ΙV) sa ilalim ng normal na kondisyon (no.).

Solusyon: Ang molecular mass ng CO 2 ay M = 44 amu, samakatuwid, ang molar mass ay 44 g/mol. Ayon sa batas ni Avogadro, isang nunal ng CO 2 sa no. sumasakop sa dami ng 22.4 litro. Kaya ang masa ng 1 litro ng CO 2 (n.s.) ay katumbas ng g.

Halimbawa 4. Tukuyin ang volume na inookupahan ng 3.4 g ng hydrogen sulfide (H 2 S) sa ilalim ng mga normal na kondisyon (n.s.).

Solusyon: Ang molar mass ng hydrogen sulfide ay 34 g/mol. Batay dito, maaari nating isulat ang: 34 g H 2 S sa mga karaniwang kondisyon. sumasakop sa dami ng 22.4 litro.

3.4 g ________________________ X l,

kaya X = l.

Halimbawa 5. Ilang molekula ng ammonia ang mayroon?

a) sa 1 litro b) sa 1 g?

Solusyon: Ang numero ng Avogadro na 6.02 × 10 23 ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga molekula sa 1 mole (17 g/mol) o 22.4 litro sa mga karaniwang kondisyon, samakatuwid, ang 1 litro ay naglalaman ng

6.02 × 10 23 × 1= 2.7 × 10 22 molekula.

Ang bilang ng mga molekula ng ammonia sa 1 g ay matatagpuan mula sa proporsyon:

kaya X = 6.02 × 10 23 × 1= 3.5 × 10 22 molekula.

Halimbawa 6. Ano ang masa ng 1 mole ng tubig?

Solusyon: Ang molecular mass ng tubig H 2 O ay 18 amu. (atomic mass ng hydrogen – 1, oxygen – 16, kabuuang 1 + 1 + 16 = 18). Nangangahulugan ito na ang isang nunal ng tubig ay katumbas ng masa sa 18 gramo, at ang masa ng tubig na ito ay naglalaman ng 6.02 × 10 23 molekula ng tubig.

Sa dami, ang mass ng 1 mole ng isang substance ay ang mass ng substance sa gramo, ayon sa bilang na katumbas ng atomic o molecular mass nito.

Halimbawa, ang masa ng 1 mole ng sulfuric acid H 2 SO 4 ay 98 g

(1 +1 + 32 + 16 + 16 + 16 + 16 = 98),

at ang masa ng isang molekula ng H 2 SO 4 ay katumbas ng 98 g= 16.28 × 10 -23 g

Kaya, ang anumang kemikal na tambalan ay nailalarawan sa pamamagitan ng masa ng isang nunal o molar (molar) na masa M, na ipinahayag sa g/mol (M(H 2 O) = 18 g/mol, at M(H 2 SO 4) = 98 g/mol).