Atom və molekulyar nəzəriyyənin əsasları. Atom və molekulyar nəzəriyyənin əsas müddəalarının müasir təqdimatı


1.Kimya təbiətşünaslığın predmeti kimi Kimya təhsili atomların qarşılıqlı təsirinin yeni müəyyən maddələrin əmələ gəlməsi ilə baş verdiyi maddənin hərəkət forması. kimya- maddələrin qalıqları, quruluşu və xassələri, onların çevrilməsi və ya bu çevrilmələri müşayiət edən hadisələr haqqında elm. Müasir kimya daxildir Açar sözlər: ümumi, üzvi, kolloid, analitik, fiziki, geoloji, biokimya, tikinti materiallarının kimyası. kimya fənni- kimyəvi elementlər və onların birləşmələri, habelə müxtəlif kimyəvi reaksiyaları tənzimləyən qanunlar. fizika-riyaziyyat və biologiya və sosial elmləri birləşdirir.

2. Qeyri-üzvi birləşmələrin sinfi. Əsas Kimyəvi xassələri turşular, əsaslar, duzlar. Qeyri-üzvi birləşmələrin xüsusiyyətlərinə görə sonrakılara bölünür. Dərslər: oksidlər, əsaslar, turşular, duzlar. oksidlər- elementlərin oksigenlə əlaqəsi, burada sonuncu daha çox elektronmənfi elementdir, yəni -2 oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirir. və yalnız O2 elementi birləşdirilir.Ümumi düstur СхОу. Var:turşulu e-əsas oksidləri və əsasları ilə duzlar əmələ gətirə bilir (SO3+Na2O=Na2SO4; So3+2NaOH=Na2SO4=H2O), əsas - turşu oksidləri və turşuları ilə duz əmələ gətirə bilən (CaO + CO2 = CaCO3; CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O ), amfoter(sizə və əsas.) Və bununla və bununla (ZnO, BeO, Cr2O3, SnO, PbO, MnO2). və duz əmələ gətirməyən(CO,NO,N2O) Əsaslar - elektrolitik dissosiasiya zamanı anion ola bilən maddələr yalnız hidroksil qrupu OH. Əsasın turşuluğu hidroksidin dissosiasiyası zamanı əmələ gələn OH ionlarının sayıdır. Hidroksidlər- tərkibində OH qrupu olan maddələr oksidləri su ilə birləşdirərək alınır. 3 növ: əsas(əsaslar),turşulu(oksigen tərkibli turşular) vəamfoterik(amfolitlər-əsas və turşu xassələrini göstərir Cr(OH)3,Zn(OH)2,Be(OH)2,Al(OH)3) turşular-maddələr, elektrolitik dissosiasiya pişiyi ilə. Kation ola bilər. yalnız + yüklənmiş ion H. Bunlar var: anoksik, oksigen tərkibli.H ədədi turşunun əsaslığıdır. su molekullarının meta və orto formaları. duz-elektrolitik dissosiasiya zamanı kationı ammonium ionu (NH4) və ya metal ionu, anion isə istənilən turşu qalığı ola bilən maddələr var: orta(tam əvəzetmə. turşu qalığı və metal ionundan ibarətdir), turş e (natamam əvəzetmə. tərkibində əvəzlənməmiş H-nin olması), əsas (natamam əvəzetmə. əvəz edilməmiş OH-nin olması) üzvi maddələr bölünür ikili- yalnız iki elementdən ibarət, və çox elementli- bir neçə elementdən ibarətdir.

3.Atom və molekulyar təlimin əsas müddəaları

1. Bütün maddələr molekullardan (korpuskullardan) ibarətdir, fiziki hadisələr zamanı molekullar qorunub saxlanılır, kimyəvi hadisələr zamanı məhv olur.

2. Molekullar atomlardan (elementlərdən) ibarətdir, kimyəvi reaksiyalar zamanı atomlar qorunub saxlanılır.

3. Hər bir növün (elementin) atomları öz aralarında eynidir, lakin hər hansı digər növ atomlardan fərqlənir.

4. Atomlar qarşılıqlı təsirdə olduqda molekullar əmələ gəlir: homonuklear (bir elementin atomlarının qarşılıqlı təsiri zamanı) və ya heteronuklear (müxtəlif elementlərin atomlarının qarşılıqlı təsiri zamanı).

5. Kimyəvi reaksiyalar ilkin maddələri təşkil edən eyni atomlardan yeni maddələrin əmələ gəlməsindən ibarətdir + 6. molekullar. və atomlar davamlı hərəkətdədir və istilik ibarətdir daxili hərəkət bu hissəciklər

. Atom kimyəvi xassələrini saxlayan elementin ən kiçik hissəciyidir. Atomlar nüvə yüklərinə, kütləsinə və ölçüsünə görə fərqlənir

Kimyəvi element- eyni mövqeyə malik atomların növü. Nüvənin yükü. fiziki xassələri sadə bir maddənin xarakteristikasını kimyəvi elementə aid etmək olmaz. Sadə maddələr- Bunlar eyni kimyəvi elementin atomlarından ibarət maddələrdir. 4.Kimyanın əsas qanunları (saxlanma qanunu, tərkibin sabitliyi, çoxsaylı nisbətlər, Avagadro qanunu) Qoruma qanunu: Reaksiyaya daxil olan maddələrin kütləsi reaksiya nəticəsində əmələ gələn maddələrin kütləsinə bərabərdir. Kompozisiyanın sabitliyi qanunu : (hər hansı kimyəvi birləşmə onun hazırlanma üsulundan asılı olmayaraq eyni kəmiyyət tərkibinə malikdir) Verilmiş birləşmənin tərkibinə daxil olan elementlərin kütlələri arasındakı nisbətlər sabitdir və bu birləşmənin alınma üsulundan asılı deyildir.

Çoxsaylı nisbətlər qanunu : Əgər iki element bir neçə əmələ gətirirsə kimyəvi birləşmələr, onda bu birləşmələrdə digərinin eyni kütləsinə düşən elementlərdən birinin kütlələri bir-biri ilə kiçik tam ədədlər kimi bağlıdır.

Avoqadro qanunu. Eyni temperaturda və eyni təzyiqdə alınan istənilən qazların bərabər həcmləri eyni sayda molekulları ehtiva edir.

5. Ekvivalentlər Qanunu . Maddə ekvivalenti- bu, 1 mol hidrogen atomu ilə qarşılıqlı təsirə girən və ya kimyəvi maddədə eyni sayda H atomunu sıxışdıran maddənin miqdarıdır. reaksiyalar. Ve (L / Mole) - maddənin ekvivalent həcmi, yəni qaz halında olan bir ekvivalent maddənin həcmi QANUN.Bütün maddələr kimyəvi reaksiyalarda reaksiya verir və ekvivalent miqdarda əmələ gəlir. Ekvivalent kütlələrin, həcmlərin, reaksiya verən və ya əmələ gətirən maddələrin nisbəti onların kütlələrinin (həcmlərinin) və ya E (sadə) \u003d A (atom kütləsi) / B (element valentliyi) E (turşular) \u003d M nisbəti ilə birbaşa mütənasibdir. (molyar kütlə) / əsas (turşu bazası) E (Hidroksid) \u003d M / Turşu) Hidroksidin turşuluğu) E (duz oksidləri) \u003d M / a (element görüntüsünün atomlarının sayı. Oksid (duzlar) * in (bu elementin və ya metalın valentliyi)

6. Atomların quruluşu. Nüvə. Nüvə reaksiyaları. Radiasiya növləri. Ruterford modeli: 1.praktiki olaraq bütün kütlə nüvədə cəmləşmişdir 2.+ kompensasiya olunur - 3. yük qrup nömrəsinə bərabərdir. Ən sadə -H hidrogen Müasir kimya anlayışı. Element eyni mövqeyə malik bir növ atomdur. Atomun nüvə yükü müsbət yüklü nüvədən və elektron qabığından ibarətdir. Elektron qabığı elektronlardan ibarətdir. Elektronların sayı protonların sayına bərabərdir, ona görə də bütövlükdə atomun yükü 0-dır. Protonların sayı, nüvənin yükü və elektronların sayı kimyəvi elementin sıra nömrəsinə ədədi olaraq bərabərdir. Atomun demək olar ki, bütün kütləsi nüvədə cəmləşmişdir. Elektronlar ətrafda hərəkət edir atom nüvələri, təsadüfi deyil, malik olduqları enerjidən asılı olaraq elektron təbəqə adlanan təbəqəni əmələ gətirirlər. Hər bir elektron təbəqə ola bilər müəyyən sayda elektronlar: birincidə - 2-dən çox deyil, ikincidə - 8-dən çox deyil, üçüncüdə - 18-dən çox deyil. Elektron təbəqələrinin sayı dövr nömrəsi ilə müəyyən edilir Sonuncu (xarici) elektronların sayı təbəqə metal xassələrin tədricən zəifləməsi və qeyri-metalların xassələrinin artması dövründə qrup nömrəsi ilə müəyyən edilir. Nüvə reaksiyası - nüvələrin və ya hissəciklərin toqquşması zamanı yeni nüvələrin və ya hissəciklərin əmələ gəlməsi prosesi. radioaktivlik bir kimyəvi elementin qeyri-sabit izotopunun elementar hissəciklərin və ya nüvələrin emissiyası ilə müşayiət olunan digər elementin izotopuna kortəbii çevrilməsi adlanır.Şüalanma növləri: alfa, beta (mənfi və müsbət) və qamma. Alfa hissəciyi 4/2He helium atomunun nüvəsidir. Alfa hissəcikləri buraxarkən nüvə iki proton və iki neytron itirir, buna görə də yük 2, kütlə sayı isə 4 azalır. Mənfi beta hissəcik elektrondur. elektron buraxıldıqda nüvənin yükü bir artır, lakin kütlə sayı dəyişmir. qeyri-sabit izotop o qədər həyəcanlanır ki, bir hissəciyin emissiyası həyəcanın tam aradan qaldırılmasına səbəb olmur, sonra qamma şüalanma adlanan təmiz enerjinin bir hissəsini atır. Nüvə yükü eyni, lakin kütlə nömrələri fərqli olan atomlara izotoplar deyilir (məsələn, 35/17 Cl və 37/17 Cl) Kütləvi nömrələri eyni, lakin nüvədə fərqli sayda proton olan atomlara izobarlar deyilir (məsələn, 40/19K və 40/20Ca) Yarımparçalanma müddəti (T ½) radioaktiv izotopun ilkin miqdarının yarısının parçalanması üçün tələb olunan vaxtdır.

KİMYANIN ƏSAS ANLAYIŞLARI VƏ QANUNLARI

Maddələr və onların xassələri. kimya fənni

Gəlin ətrafa baxaq. Biz özümüz və bizi əhatə edən hər şey maddələrdən ibarətdir. Çox şey var. Hazırda alimlər 10 milyona yaxın üzvi və 100 minə yaxın qeyri-üzvi maddə bilirlər. Və onların hamısı müəyyən xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur. Maddənin xassələri maddələrin bir-birindən fərqləndiyini və ya bir-birinə bənzədiyini göstərən əlamətlərdir..

Hər biri ayrı görünüş verilmiş şəraitdə müəyyən fiziki xassələrə malik olan maddə, məsələn, alüminium, kükürd, su, oksigen, maddə adlanır.

Kimya maddələrin tərkibini, quruluşunu, xassələrini və çevrilməsini öyrənir. Kimya üzrə dərin biliyə sahib olmaq bütün sənaye sahələrinin mütəxəssisləri üçün mütləq lazımdır. Milli iqtisadiyyat. Fizika və riyaziyyatla yanaşı, yüksək ixtisaslı mütəxəssislərin hazırlanmasına zəmin yaradır.

Maddələrlə müxtəlif dəyişikliklər baş verir, məsələn: suyun buxarlanması, şüşənin əriməsi, yanacağın yanması, metalların paslanması və s. Maddələrlə bu dəyişikliklərə aid edilə bilər. fiziki və ya üçün kimyəvi hadisələr.

Fiziki hadisələrə elə hadisələr deyilir ki, bu maddələr başqalarına çevrilmir, adətən yalnız onların yığılma vəziyyəti və ya forma dəyişir.

Kimyəvi hadisələr elə hadisələrdir ki, nəticədə bu maddələrdən başqa maddələr əmələ gəlir. Kimyəvi hadisələrə kimyəvi çevrilmələr və ya kimyəvi reaksiyalar deyilir.

Kimyəvi reaksiyalarda ilkin maddələr müxtəlif xassələrə malik olan digər maddələrə çevrilir. Bunu mühakimə etmək olar zahiri əlamətlər kimyəvi reaksiyalar: 1) istiliyin buraxılması (bəzən yüngül); 2) rəng dəyişikliyi; 3) qoxunun görünüşü; 4) çöküntü əmələ gəlməsi; 5) qazın təkamülü.

Atom molekulyar elm

XVIII - XIX əsrlərdə. M. V. Lomonosov, Dalton, Avoqadro və başqalarının işi nəticəsində maddənin atom və molekulyar quruluşu haqqında fərziyyə irəli sürülmüşdür. Bu fərziyyə atomların və molekulların real mövcudluğu ideyasına əsaslanır. 1860-cı ildə Beynəlxalq Kimyaçılar Konqresi anlayışları aydın şəkildə müəyyənləşdirdi atom və molekul. Bütün elm adamları atom-molekulyar nəzəriyyəni qəbul etdilər. Kimyəvi reaksiyalar atom və molekulyar elm baxımından nəzərdən keçirilməyə başlandı. XIX əsrin sonu və XX əsrin əvvəllərində. atom və molekulyar nəzəriyyə elmi nəzəriyyəyə çevrilmişdir. Bu zaman elm adamları atom və molekulların insandan asılı olmayaraq obyektiv mövcud olduğunu eksperimental olaraq sübut etdilər.

Hazırda təkcə ayrı-ayrı molekulların ölçülərini və onların kütlələrini hesablamaq deyil, həm də molekulda atomların birləşmə qaydasını müəyyən etmək mümkündür. Alimlər molekullar arasındakı məsafəni müəyyən edir və hətta bəzi makromolekulların fotoşəkilini çəkirlər. İndi o da məlumdur ki, bütün maddələr molekullardan ibarət deyil.

Atom və molekulyar təlimin əsas müddəaları belə formalaşdırmaq olar:

1. Molekulyar və qeyri-molekulyar quruluşa malik maddələr var.

2. Molekul maddənin kimyəvi xassələrini saxlayan ən kiçik hissəcikdir.

3. Molekullar arasında boşluqlar var, onların ölçüsü yığılma vəziyyətindən və temperaturdan asılıdır.Ən böyük məsafələr qaz molekulları arasında mövcuddur. Bu, onların asan sıxılma qabiliyyətini izah edir. Molekullar arasındakı boşluqların daha kiçik olduğu yerlərdə mayeləri sıxmaq daha çətindir. Bərk cisimlərdə molekullar arasındakı boşluqlar daha da kiçikdir, ona görə də onlar çətin ki sıxılırlar.

4. Molekullar daimi hərəkətdədir. Molekulyar sürət temperaturdan asılıdır. Temperatur yüksəldikcə molekulların sürəti artır.

5. Molekullar arasında qarşılıqlı cazibə və itələmə qüvvələri var. Bu qüvvələr ən çox burada özünü göstərir bərk maddələr, ən azı qazlarda.

6. Molekullar molekullar kimi daimi hərəkətdə olan atomlardan ibarətdir.

7 Atomlar kimyəvi cəhətdən bölünməyən ən kiçik hissəciklərdir.

8. Bir növ atomlar digər növ atomlardan kütlə və xassələrinə görə fərqlənir. Hər bir fərdi atom növü kimyəvi element adlanır.

9. Fiziki hadisələrdə molekullar qorunur, kimyəvi hadisələrdə, bir qayda olaraq, məhv edilir. Kimyəvi reaksiyalarda atomların yenidən təşkili baş verir.

Atom-molekulyar nəzəriyyəəsas nəzəriyyələrdən biridir təbiət elmləri. Bu nəzəriyyə dünyanın maddi vəhdətini təsdiq edir.

Müasir təsəvvürlərə görə qaz və buxar halında olan maddələr molekullardan ibarətdir. Bərk (kristal) vəziyyətdə yalnız molekulyar quruluşa malik maddələr molekullardan, məsələn, üzvi maddələrdən, qeyri-metallardan (bir neçə istisna olmaqla), karbon monoksitdən (IV), sudan ibarətdir. Bərk (kristal) qeyri-üzvi maddələrin əksəriyyətinin molekulyar quruluşu yoxdur. Onlar molekullardan deyil, digər hissəciklərdən (ionlar, atomlar) ibarətdir və makrocisimlər şəklində mövcuddurlar. Məsələn, metalların bir çox duzları, oksidləri və sulfidləri, almaz, silisium, metallar.

Molekulyar quruluşa malik maddələrdə molekullar arasındakı kimyəvi bağ atomlar arasında olduğundan daha az güclüdür. Buna görə də nisbətəndirlər aşağı temperaturlarərimə və qaynama. Qeyri-molekulyar quruluşa malik maddələrdə hissəciklər arasında kimyəvi bağ çox güclüdür. Buna görə də var yüksək temperaturərimə və qaynama. Müasir kimya mikrohissəciklərin (atomların, molekulların, ionların və s.) və makrocisimlərin xassələrini öyrənir.

Molekullar və kristallar atomlardan ibarətdir. Hər bir fərdi atom növü kimyəvi element adlanır.

Ümumilikdə təbiətdə (Yer kürəsində) müxtəlif kimyəvi elementlərin mövcudluğu (92) müəyyən edilmişdir. Daha 22 element nüvə reaktorları və güclü sürətləndiricilərdən istifadə etməklə süni şəkildə əldə edilib.

Bütün maddələr sadə və mürəkkəb bölünür.

Bir elementin atomlarından ibarət olan maddələr sadə adlanır.

Kükürd S, hidrogen H 2, oksigen O 2, ozon O 3, fosfor P, dəmir Fe sadə maddələr.

Müxtəlif elementlərin atomlarından ibarət olan maddələrə birləşmələr deyilir..

Məsələn, su H 2 O müxtəlif elementlərin atomlarından ibarətdir - hidrogen H və oksigen O; təbaşir CaCO 3 kalsium Ca, karbon C və oksigen O elementlərinin atomlarından ibarətdir. . Su və təbaşir mürəkkəb maddələrdir.

“Sadə maddə” anlayışını “kimyəvi element” anlayışı ilə eyniləşdirmək olmaz. Sadə maddə müəyyən sıxlıq, həllolma, qaynama və ərimə nöqtələri və s. ilə xarakterizə olunur. Kimyəvi element müəyyən müsbət nüvə yükü ilə xarakterizə olunur ( seriya nömrəsi), oksidləşmə vəziyyəti, izotop tərkibi və s. Elementin xassələri onun ayrı-ayrı atomlarına aiddir. Mürəkkəb maddələr sadə maddələrdən deyil, elementlərdən ibarətdir. Məsələn, su sadə maddələr olan hidrogen və oksigendən deyil, hidrogen və oksigen elementlərindən ibarətdir.

Elementlərin adları karbon istisna olmaqla, onlara uyğun gələn sadə maddələrin adları ilə üst-üstə düşür.

Bir çox kimyəvi elementlər quruluşu və xassələri ilə fərqlənən bir neçə sadə maddə əmələ gətirir. Bu fenomen deyilir allotropiya, və əmələ gələn maddələr allotropik dəyişikliklər və ya dəyişikliklər. Beləliklə, oksigen elementi iki allotropik modifikasiya əmələ gətirir: oksigen və ozon; element karbon - üç: almaz, qrafit və karabin; bir neçə modifikasiya fosfor elementini təşkil edir.

Allotropiya hadisəsi iki səbəbdən yaranır: 1) molekulda müxtəlif sayda atomlar, məsələn, oksigen O 2 və ozon O 3; 2) almaz, qrafit və karbin kimi müxtəlif kristal formaların əmələ gəlməsi.

2. Stokiometrik qanunlar

stoxiometriya- reaksiya verən maddələr arasında kütlə və həcm nisbətləri ilə məşğul olan kimya sahəsi. Yunan dilindən tərcümədə "stoxiometriya" sözü "komponent" və "ölçü" deməkdir.

Stokiometriyanın əsasını təşkil edir stoxiometrik qanunlar: maddələrin kütləsinin saxlanması, tərkibinin sabitliyi, Avoqadro qanunu, qazların həcm nisbətləri qanunu, ekvivalentlər qanunu. Onlar atom-molekulyar nəzəriyyəni təsdiq etdilər. Öz növbəsində atom-molekulyar nəzəriyyə stokiometrik qanunları izah edir.


Oxşar məlumat.


1. Bütün maddələr molekullardan ibarətdir. Molekul - kimyəvi xassələrə malik olan maddənin ən kiçik hissəciyi.

2. Molekullar atomlardan ibarətdir. Atom - kimyəvi elementin bütün kimyəvi xüsusiyyətlərini saxlayan ən kiçik hissəciyi. Fərqli elementlər müxtəlif atomlara uyğun gəlir.

3. Molekullar və atomlar fasiləsiz hərəkətdədirlər; onların arasında cazibə və itələmə qüvvələri var.

Kimyəvi element - bu, nüvələrin müəyyən yükləri və elektron qabıqlarının quruluşu ilə xarakterizə olunan bir atom növüdür. Hal-hazırda 117 element məlumdur: onlardan 89-u təbiətdə (Yer kürəsində), qalanları isə süni yolla əldə edilir. Atomlar var azad dövlət, eyni və ya digər elementlərin atomları olan birləşmələrdə molekullar əmələ gətirir. Atomların digər atomlarla qarşılıqlı əlaqədə olmaq və kimyəvi birləşmələr yaratmaq qabiliyyəti onun quruluşu ilə müəyyən edilir. Atomlar müsbət yüklü nüvədən və onun ətrafında hərəkət edən mənfi yüklü elektronlardan ibarətdir və mikrosistemlərə xas olan qanunlara tabe olan elektrik neytral sistem təşkil edir.

atom nüvəsi - mərkəzi hissə atomların əsas kütləsinin cəmləşdiyi Z proton və N neytrondan ibarət atom.

Əsas yük - müsbət, nüvədəki protonların və ya neytral atomdakı elektronların sayına bərabərdir və dövri sistemdəki elementin seriya nömrəsi ilə üst-üstə düşür. Atom nüvəsinin proton və neytronlarının cəminə A = Z + N kütlə nömrəsi deyilir.

izotoplar - eyni nüvə yüklü, lakin fərqli kütlə nömrələrinə görə kimyəvi elementlər fərqli nömrə nüvədəki neytronlar.

Kütləvi

Allotropiya - quruluşu və xassələri ilə fərqlənən bir neçə sadə maddələrin kimyəvi element tərəfindən əmələ gəlməsi hadisəsi.

Kimyəvi formullar

İstənilən maddə keyfiyyət və kəmiyyət tərkibi ilə xarakterizə edilə bilər. Keyfiyyət tərkibi altında bir maddəni meydana gətirən kimyəvi elementlər toplusu, kəmiyyət altında, ümumi halda, bu elementlərin atomlarının sayı arasındakı nisbət başa düşülür. Molekulu əmələ gətirən atomlar müəyyən ardıcıllıqla bir-birinə bağlıdır, bu ardıcıllığa maddənin (molekulun) kimyəvi quruluşu deyilir.

Bir molekulun tərkibi və quruluşu kimyəvi düsturlardan istifadə edərək təsvir edilə bilər. Keyfiyyət tərkibi kimyəvi elementlərin simvolları şəklində, kəmiyyət - hər bir elementin simvolunun yanında alt işarələr şəklində yazılır. Məsələn: C 6 H 12 O 6.

Kimyəvi formula - bu, kimyəvi işarələrdən (1814-cü ildə J. Berzelius tərəfindən təklif edilmişdir) və indekslərdən istifadə etməklə maddənin tərkibinin şərti qeydidir (indeks simvolun aşağı sağındakı rəqəmdir. O, molekuldakı atomların sayını göstərir) . Kimyəvi düstur molekulda hansı elementlərin atomlarının və hansı əlaqədə bir-birinə bağlı olduğunu göstərir.

Kimyəvi düsturlar aşağıdakı növlərdəndir:

a) molekulyar - bir maddənin molekulunun tərkibində neçə element atomunun olduğunu göstərin, məsələn, H 2 O - bir su molekulunda iki hidrogen atomu və bir oksigen atomu var.

b) qrafik - molekuldakı atomların hansı ardıcıllıqla bağlandığını göstərin, hər bir bağ tire ilə təmsil olunur, əvvəlki nümunə üçün qrafik düstur belə görünəcək: H-O-H

c) struktur - kosmosda nisbi mövqeyi və molekulu təşkil edən atomlar arasındakı məsafəni göstərir.

Nəzərə almaq lazımdır ki, yalnız struktur düsturlar bir maddəni unikal şəkildə müəyyən etməyə imkan verir; molekulyar və ya qrafik formullar bir neçə və ya hətta bir çox maddələrə uyğun ola bilər (xüsusilə üzvi kimyada).

Beynəlxalq vahid atom kütlələri təbii karbonun əsas izotopu olan 12C izotopunun kütləsinin 1/12 hissəsinə bərabərdir.

1 amu = 1/12 m (12C) = 1,66057 10 -24 q

Nisbi atom kütləsi (ar)- element atomunun orta kütləsinin (təbiətdəki izotopların faizi nəzərə alınmaqla) 12C atomunun kütləsinin 1/12 nisbətinə bərabər ölçüsüz qiymət.

Atomun orta mütləq kütləsi (m) nisbi atom kütləsi a.m.u ilə bərabərdir.

m (Mg) \u003d 24.312 1.66057 10 -24 \u003d 4.037 10 -23 q

Nisbi molekulyar çəki (Cənab)- müəyyən bir maddənin molekulunun kütləsinin karbon atomunun 12C kütləsinin 1/12-dən neçə dəfə çox olduğunu göstərən ölçüsüz kəmiyyət.

Cənab = mg / (1/12 ma(12C))

m r - verilmiş maddənin molekulunun kütləsi;

m a (12C) 12C karbon atomunun kütləsidir.

Cənab = S Ag(e). Maddənin nisbi molekulyar kütləsi indekslər nəzərə alınmaqla bütün elementlərin nisbi atom kütlələrinin cəminə bərabərdir.

Mr(B 2 O 3) = 2 Ar(B) + 3 Ar(O) = 2 11 + 3 16 = 70

Cənab (KAl(SO 4) 2) = 1 Ar(K) + 1 Ar(Al) + 1 2 Ar(S) + 2 4 Ar(O) == 1 39 + 1 27 + 1 2 32 + 2 4 16 = = 258

Bir molekulun mütləq kütləsi a.m.u ilə nisbi molekulyar çəkiyə bərabərdir. Maddələrin adi nümunələrində atomların və molekulların sayı çox böyükdür, buna görə də bir maddənin miqdarını xarakterizə edərkən xüsusi bir ölçü vahidi - mol istifadə olunur.

Maddənin miqdarı, mol . Müəyyən sayda struktur elementləri (molekullar, atomlar, ionlar) deməkdir. İşarə edilmiş n, mol ilə ölçülür. Mole, 12 q karbonda atomların sayı qədər hissəcik ehtiva edən maddənin miqdarıdır.

Avogadro nömrəsi (N A ). Hər hansı bir maddənin 1 molunda olan hissəciklərin sayı eyni və 6,02 10 23-ə bərabərdir. (Avoqadro sabitinin ölçüsü var - mol -1).

6,4 q kükürddə neçə molekul var?

Kükürdün molekulyar çəkisi 32 q / mol təşkil edir. 6,4 q kükürddə bir maddənin g / mol miqdarını təyin edirik:

n(s) = m(s) / M(s) = 6,4q / 32 q/mol = 0,2 mol

Avoqadro sabiti NA-dan istifadə edərək struktur vahidlərin (molekulların) sayını təyin edək

N(s) = n(s) NA = 0,2 6,02 1023 = 1,2 1023

Molar kütlə 1 mol maddənin kütləsini göstərir (M ilə işarələnir).

Maddənin molyar kütləsi maddənin kütləsinin maddənin müvafiq miqdarına nisbətinə bərabərdir.

Maddənin molar kütləsi ədədi olaraq onun nisbi molekulyar kütləsinə bərabərdir, lakin birinci dəyər g/mol ölçüsünə malikdir, ikincisi isə ölçüsüzdür.

M \u003d N A m (1 molekul) \u003d N A Mg 1 a.m.u. = (N A 1 amu) Cənab = Cənab

Bu o deməkdir ki, əgər müəyyən bir molekulun kütləsi, məsələn, 80 a.m.u. (SO 3), onda bir mol molekulun kütləsi 80 q olur.Avoqadro sabiti molekulyar nisbətlərdən molyar nisbətlərə keçidi təmin edən mütənasiblik əmsalıdır. Molekullarla bağlı bütün ifadələr mollar üçün qüvvədə qalır (lazım olduqda a.m.u-nun g ilə əvəz edilməsi ilə) Məsələn, reaksiya tənliyi: 2Na + Cl 2 2NaCl, iki natrium atomunun bir xlor molekulu ilə reaksiya verməsi və ya eyni şey deməkdir. , iki mol natrium bir mol xlorla reaksiya verir.

Kimyanın inkişafı üçün beşiyi olan atom və molekulyar nəzəriyyə müstəsna əhəmiyyət kəsb edirdi. Qədim Yunanıstan. Qədim yunan materialistlərinin atomistikası bizdən 25 əsrlik bir dövrlə ayrılır, lakin yunanların məntiqi o qədər heyrətamizdir ki, onlar tərəfindən işlənib hazırlanmış maddənin diskret quruluşu haqqında fəlsəfi doktrina istər-istəməz şüurda bizim cari dövrümüzlə birləşir. ideyalar. Atomizm necə yaranıb? Əsas elmi metod qədim yunan filosofları bir müzakirə, mübahisə idi. Mübahisələrdə "əsas səbəbləri" axtarmaq üçün çoxları məntiqi tapşırıqlar, bunlardan biri daş problemi idi: onu əzməyə başlasanız nə olar?

Əksər filosoflar bu prosesin sonsuza qədər davam etdirilə biləcəyinə inanırdılar. Və yalnız Leucippus (e.ə. 500-440) və onun məktəbi bu prosesin sonsuz olmadığını iddia etdi: əzildikdə, sonda belə bir hissəcik əldə ediləcək, sonrakı bölünməsi sadəcə mümkün olmayacaqdır. Leucippus bu konsepsiyaya əsaslanaraq iddia edirdi: maddi dünya diskretdir, ən kiçik hissəciklərdən və boşluqdan ibarətdir. Levkip Demokritin (e.ə. 460--370) şagirdi çağırdı kiçik hissəciklər"bölünməz", yunanca "atom" deməkdir. Biz bu gün də bu addan istifadə edirik. Demokrit yeni doktrina - "atomizm" inkişaf etdirdi, atomlara ölçü və forma, hərəkət qabiliyyəti kimi "müasir" xüsusiyyətləri aid etdi.

Demokrit Epikurun davamçısı (e.ə. 342-270) atomların daxili hərəkət mənbəyinə malik olduğunu və onların özlərinin bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bildiyini düşünərək qədim yunan atomistikasını tamamladı. Qədim Yunan atomizminin bütün müddəaları heyrətamiz dərəcədə müasir görünür və onlar bizim üçün təbii olaraq başa düşüləndir. Axı, hər birimiz elm təcrübəsinə istinad edərək, təklif olunan konsepsiyaların hər hansı birinin etibarlılığını təsdiqləyən bir çox maraqlı təcrübələri təsvir edə bilərik. Ancaq 20-25 əsr əvvəl onlar tamamilə anlaşılmaz idi, çünki qədim yunan atomçuları öz fikirlərinin doğruluğunu təsdiqləyən heç bir eksperimental sübut təqdim edə bilmədilər. Beləliklə, qədim yunanların atomizmi təəccüblü müasir görünsə də, onun müddəalarının heç biri o dövrdə sübuta yetirilməmişdir. Nəticə etibarilə, “Levkipp, Demokrit və Epikur tərəfindən inkişaf etdirilən atomistika sadəcə bir təxmin, cəsarətli bir fərziyyə, fəlsəfi konsepsiya idi və belə olaraq qalır, lakin praktika tərəfindən dəstəklənir. Bu, biri ilə nəticələndi parlaq təxminlər insan ağlı get-gedə unuduldu.

Atomçuların təlimlərinin uzun müddət unudulmasının başqa səbəbləri də var idi. Təəssüf ki, atomçular sistemli əsərlər buraxmadılar və yalnız çətinliklə aparılan mübahisələrin və müzakirələrin fərdi qeydləri bütövlükdə doktrina haqqında düzgün təsəvvür yaratmağa imkan verdi. Əsas odur ki, atomizmin bir çox anlayışları bidət idi və rəsmi kilsə onları dəstəkləyə bilməzdi.

Atomçuların təlimləri təxminən 20 əsr ərzində yadda qalmadı. Və yalnız XVII əsrdə. Qədim yunan atomçularının ideyaları fransız filosofu Pyer Qassendinin (1592-1655) yaradıcılığı sayəsində yenidən dirçəldi. Demək olar ki, 20 il keçirdi; qədim yunan filosoflarının unudulmuş anlayışlarını “C) Epikurun həyatı, davranışı və təlimi” və “Epikurun fəlsəfə məcəlləsi” əsərlərində ətraflı şəkildə bərpa etmək və bir yerə toplamaq. Qədim yunan materialistlərinin fikirlərinin ilk dəfə sistemli şəkildə təqdim olunduğu bu iki kitab Avropa alimləri və filosofları üçün “dərslik” oldu. Bundan əvvəl Demokritin - Epikurun baxışları haqqında məlumat verən yeganə mənbə Roma şairi Lukretinin “Əşyaların təbiəti haqqında” poeması olmuşdur. Elm tarixi çoxlu heyrətamiz təsadüflər bilir. Onlardan biri budur: qədim yunan atomizminin dirçəlişi R.Boyl (1627-1691) tərəfindən qazın təzyiqindən onun həcminin dəyişməsini təsvir edən fundamental qanunauyğunluğun müəyyən edilməsi ilə eyni vaxta təsadüf edir. Boylin müşahidə etdiyi faktların keyfiyyətcə izahını ancaq atomistika verə bilər: əgər qaz diskret quruluşa malikdirsə, yəni atomlardan və boşluqdan ibarətdirsə, onun sıxılma asanlığı atomların nəticədə yaxınlaşması ilə bağlıdır. aralarındakı boş yerin azalması. Kəmiyyətcə müşahidə olunan təbiət hadisələrini izah etmək üçün atomizmi tətbiq etmək üçün ilk cəsarətli cəhd iki çox vacib nəticəyə gətirib çıxarır:

  • 1. Fəlsəfi fərziyyədən çevrilərək elmi konsepsiya, atomistika yalnız verməyə imkan verən güclü bir vasitəyə çevrilə bilər düzgün təfsirən müxtəlif təbiət hadisələri.
  • 2. Atomistikanın fəlsəfi fərziyyədən elmi konsepsiyaya sürətlə çevrilməsi üçün atomların mövcudluğunun sübutu, ilk növbədə, əvvəllər müzakirə edilən maye və bərk maddələrin deyil, qazların öyrənilməsində axtarmaq lazımdır. kimyaçılar tərəfindən. Bununla belə, kimyaçılar qazların tədqiqi ilə məşğul olmaq üçün təxminən 100 il çəkəcək. Sonra sadə maddələrin kəşfləri kaskadı gələcək: hidrogen, oksigen, azot, xlor. Və bir az sonra qazlar kimyanın əsas qanunları adlanan qanunları yaratmağa kömək edəcəkdir. Onlar atom və molekulyar nəzəriyyənin əsas müddəalarını formalaşdırmağa imkan verəcəkdir.

§ 1 M.V. Lomonosov atom və molekulyar nəzəriyyənin banisi kimi

17-ci əsrdən bəri elmdə izah etmək üçün istifadə edilən bir molekulyar nəzəriyyə var fiziki hadisələr. Praktik istifadə molekulyar nəzəriyyə kimyada onun müddəalarının kimyəvi reaksiyaların gedişatının mahiyyətini izah edə bilməməsi, bir maddənin prosesində necə olması sualına cavab verə bilməməsi ilə məhdudlaşdı. kimyəvi proses yeniləri əmələ gəlir.

Bu məsələnin həlli atom-molekulyar nəzəriyyə əsasında mümkün oldu. 1741-ci ildə "Riyazi kimyanın elementləri" kitabında Mixail Vasilyeviç Lomonosov əslində atom və molekulyar nəzəriyyənin əsaslarını formalaşdırdı. Rus alim-ensiklopedisti maddənin quruluşunu atomların müəyyən birləşməsi kimi deyil, daha böyük hissəciklərin - cisimciklərin, öz növbəsində, daha kiçik hissəciklərdən - elementlərdən ibarət birləşmə kimi nəzərdən keçirmişdir.

Lomonosovun terminologiyası zaman keçdikcə dəyişikliyə uğradı: onun korpuskullar adlandırdığı şey molekullar adlanmağa başladı və element termini atom termini ilə əvəz olundu. Lakin onun ifadə etdiyi ideya və təriflərin mahiyyəti zamanın sınağından parlaq şəkildə çıxdı.

§ 2 Atom və molekulyar elmin inkişaf tarixi

Elmdə atom və molekulyar nəzəriyyənin inkişafı və yaranması tarixi çox çətin olmuşdur. Mikrokosmosun obyektləri ilə işləmək böyük çətinliklərə səbəb olurdu: atomları və molekulları görmək və beləliklə, onların mövcudluğuna əmin olmaq mümkün deyildi və atom kütlələrini ölçmək cəhdləri çox vaxt səhv nəticələrlə başa çatırdı. Lomonosovun kəşfindən 67 il sonra, 1808-ci ildə məşhur ingilis alimi Con Dalton atom fərziyyəsini irəli sürdü. Ona görə atomlar maddənin tərkib hissələrinə bölünə bilməyən və bir-birinə çevrilə bilməyən ən kiçik hissəcikləridir. Daltona görə, bir elementin bütün atomları eyni çəkiyə malikdir və digər elementlərin atomlarından fərqlənir. Atomlar haqqında doktrina ilə doktrina birləşməsi kimyəvi elementlər Robert Boyle və Mixail Vasilyevich Lomonosov tərəfindən hazırlanmış, Dalton kimya üzrə gələcək nəzəri tədqiqatlar üçün möhkəm zəmin yaratmışdır. Təəssüf ki, Dalton sadə maddələrdə molekulların mövcudluğunu inkar etdi. O, yalnız mürəkkəb maddələrin molekullardan ibarət olduğuna inanırdı. Bu kömək etmədi gələcək inkişaf və atom və molekulyar elmin tətbiqi.

Təbiət elmində atom və molekulyar nəzəriyyə ideyalarının yayılması üçün şərait yalnız 19-cu əsrin ikinci yarısında inkişaf etmişdir. 1860-cı ildə Almaniyanın Karlsrue şəhərində keçirilən Beynəlxalq Təbiətşünaslar Konqresində. elmi təriflər atom və molekul. O dövrdə maddələrin quruluşu haqqında doktrina yox idi, ona görə də bütün maddələrin molekullardan ibarət olması mövqeyi qəbul edilirdi. Metallar kimi sadə maddələrin monoatomik molekullardan ibarət olduğuna inanılırdı. Sonradan molekulyar quruluş prinsipinin bütün maddələrə belə davamlı şəkildə genişləndirilməsi səhv oldu.

§ 3 Atom və molekulyar nəzəriyyənin əsas müddəaları

1. Molekul - maddənin tərkibini və əsas xüsusiyyətlərini saxlayan ən kiçik hissəsi.

2. Molekullar atomlardan ibarətdir. Bir elementin atomları bir-birinə bənzəyir, lakin digər kimyəvi elementlərin atomlarından fərqlənir.