Атом-молекулын онолыг томъёолсон эрдэмтэн. Атом-молекулын онолын үндсэн зарчим

ХИМИЙН ҮНДСЭН ОЙЛГОЛТ, ХУУЛЬ

Бодис ба тэдгээрийн шинж чанар. Химийн хичээл

Эргэн тойрноо харцгаая. Бид өөрсдөө болон биднийг хүрээлж буй бүх зүйл бодисуудаас бүрддэг. Маш олон бодис байдаг. Одоогийн байдлаар эрдэмтэд 10 сая орчим органик, 100 мянга орчим органик бус бодисыг мэддэг. Мөн тэд бүгд тодорхой шинж чанаруудаар тодорхойлогддог. Бодисын шинж чанар нь бодисууд бие биенээсээ ялгаатай эсвэл бие биентэйгээ төстэй шинж чанарууд юм..

Бүр тусдаа төрөл зүйлТухайн нөхцөлд тодорхой физик шинж чанартай бодис,жишээ нь хөнгөн цагаан, хүхэр, ус, хүчилтөрөгч, бодис гэж нэрлэдэг.

Хими нь бодисын найрлага, бүтэц, шинж чанар, хувиргалтыг судалдаг. Химийн гүн гүнзгий мэдлэг нь бүх салбарын мэргэжилтнүүдэд зайлшгүй шаардлагатай байдаг Үндэсний эдийн засаг. Физик, математикийн зэрэгцээ өндөр мэргэшсэн мэргэжилтэн бэлтгэх үндэс суурийг бүрдүүлдэг.

Бодистой холбоотой янз бүрийн өөрчлөлтүүд тохиолддог, жишээлбэл: усны ууршилт, шил хайлах, түлш шатаах, металл зэврэх гэх мэт. Бодистой холбоотой эдгээр өөрчлөлтийг дараахь байдлаар холбож болно. физикэсвэл химийн үзэгдлүүд.

Физик үзэгдлүүд нь эдгээр бодисууд нь бусад бодисууд болж хувирдаггүй, харин ихэвчлэн зөвхөн нэгтгэх төлөв эсвэл хэлбэр өөрчлөгддөг үзэгдлүүд юм.

Химийн үзэгдэл гэдэг нь өгөгдсөн бодисоос бусад бодис үүсэхэд хүргэдэг үзэгдлүүд юм. Химийн үзэгдлийг химийн хувиргалт буюу химийн урвал гэж нэрлэдэг

Химийн урвалын үед эхлэл бодисууд нь өөр өөр шинж чанартай бусад бодисууд болж хувирдаг. Үүнийг шүүж болно гадаад шинж тэмдэгхимийн урвал: 1) дулаан ялгаруулах (заримдаа хөнгөн); 2) өнгөний өөрчлөлт; 3) үнэр гарах; 4) тунадас үүсэх; 5) хий ялгаруулах.

Атом молекулын шинжлэх ухаан

XVIII-XIX зуунд. М.В.Ломоносов, Далтон, Авогадро болон бусад хүмүүсийн ажлын үр дүнд бодисын атом-молекулын бүтцийн тухай таамаглал дэвшүүлсэн. Энэхүү таамаглал нь атом ба молекулуудын бодит оршин тогтнох санаан дээр суурилдаг. 1860 онд Олон улсын химичүүдийн конгресс үзэл баримтлалыг тодорхой тодорхойлсон атом ба молекул.Бүх эрдэмтэд атом-молекулын сургаалыг хүлээн зөвшөөрсөн. Химийн урвалыг атом-молекулын онолын үүднээс авч үзэж эхэлсэн. 19-р зууны төгсгөл, 20-р зууны эхэн үед. Атом-молекулын сургаал нь шинжлэх ухааны онол болж хувирав. Энэ үед эрдэмтэд атом, молекулууд хүнээс үл хамааран объектив байдлаар оршдог гэдгийг туршилтаар нотолсон.

Одоогийн байдлаар бие даасан молекулуудын хэмжээ, тэдгээрийн массыг тооцоолохоос гадна молекул дахь атомуудын холболтын дарааллыг тодорхойлох боломжтой. Эрдэмтэд молекулуудын хоорондох зайг тодорхойлж, зарим макромолекулуудын зургийг хүртэл авдаг. Бүх бодис молекулаас бүтдэггүй гэдгийг одоо бас мэддэг болсон.

Атом-молекулын сургалтын үндсэн заалтууддараах байдлаар томъёолж болно.

1. Молекул болон молекул бус бүтэцтэй бодисууд байдаг.

2. Молекул нь химийн шинж чанараа хадгалдаг бодисын хамгийн жижиг бөөмс юм.

3. Молекулуудын хооронд зай завсар байдаг бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ нь нэгтгэх байдал, температураас хамаардаг.Хамгийн их зай нь хийн молекулуудын хооронд байдаг. Энэ нь тэдний хялбар шахалтыг тайлбарлаж байна. Молекулуудын хоорондын зай хамаагүй бага шингэнийг шахахад илүү хэцүү байдаг. Хатуу биетүүдэд молекулуудын хоорондох зай бүр бага байдаг тул бараг шахагддаг.

4. Молекулууд тасралтгүй хөдөлгөөнд байдаг.Молекулуудын хөдөлгөөний хурд нь температураас хамаарна. Температур нэмэгдэхийн хэрээр молекулын хөдөлгөөний хурд нэмэгддэг.

5. Молекулуудын хооронд харилцан татах, түлхэх хүч байдаг.Эдгээр хүчийг хамгийн их илэрхийлдэг хатуу бодисаа, хамгийн багадаа - хийд.

6. Молекулууд нь молекулуудын нэгэн адил тасралтгүй хөдөлгөөнд байдаг атомуудаас бүрддэг.

7 Атом нь химийн хувьд хуваагддаггүй хамгийн жижиг хэсгүүд юм.

8. Нэг төрлийн атом нь өөр төрлийн атомаас масс, шинж чанараараа ялгаатай байдаг. Атомын төрөл бүрийг химийн элемент гэж нэрлэдэг.

9. At физик үзэгдлүүдмолекулууд хадгалагддаг боловч ихэвчлэн химийн урвалаар устдаг.Химийн урвалын үед атомуудын дахин зохион байгуулалт үүсдэг.

Атом-молекулын онол бол гол онолуудын нэг юм байгалийн шинжлэх ухаан. Энэ онол нь дэлхийн материаллаг нэгдмэл байдлыг баталж байна.

Орчин үеийн ойлголтоор бол хийн болон уурын төлөвт байгаа бодисууд нь молекулуудаас бүрддэг. Хатуу (талст) төлөвт зөвхөн молекулын бүтэцтэй бодисууд нь молекулуудаас бүрддэг. органик бодис, металл бус (цөөхөн үл хамаарах зүйл), нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (IV), ус. Ихэнх хатуу (талст) органик бус бодисууд нь молекулын бүтэцгүй байдаг. Тэдгээр нь молекулуудаас тогтдоггүй, харин бусад хэсгүүдээс (ион, атом) тогтдог бөгөөд макробие хэлбэрээр оршдог. Жишээлбэл, металлын олон давс, исэл ба сульфид, алмаз, цахиур, металл.

Молекулын бүтэцтэй бодисуудад молекулуудын хоорондох химийн холбоо нь атомуудын хоорондох химийн холбооноос бага хүчтэй байдаг. Тиймээс тэд харьцангуй байна бага температурхайлах, буцалгах. Молекул бус бүтэцтэй бодисуудад бөөмс хоорондын химийн холбоо маш хүчтэй байдаг. Тиймээс тэдэнд байгаа өндөр температурхайлах, буцалгах. Орчин үеийн хими нь бичил бөөмс (атом, молекул, ион гэх мэт) болон макробиеийн шинж чанарыг судалдаг.

Молекулууд ба талстууд нь атомуудаас тогтдог. Атомын төрөл бүрийг химийн элемент гэж нэрлэдэг.

Нийтдээ байгальд (дэлхий дээр) оршин тогтнох (92) өөр химийн элементүүд. Өөр 22 элементийг цөмийн реактор, хүчирхэг хурдасгуур ашиглан зохиомлоор гаргаж авсан.

Бүх бодисыг энгийн ба нарийн төвөгтэй гэж хуваадаг.

Нэг элементийн атомуудаас бүрдэх бодисыг энгийн гэж нэрлэдэг.

Хүхэр S, устөрөгч H2, хүчилтөрөгч O2, озон O3, фосфор P, төмөр Fe зэрэг нь энгийн бодис юм.

Янз бүрийн элементийн атомуудаас бүрдэх бодисыг цогцолбор гэж нэрлэдэг.

Жишээлбэл, ус H 2 O нь өөр өөр элементийн атомуудаас бүрддэг - устөрөгч H ба хүчилтөрөгч O; шохой CaCO 3 нь кальцийн Ca, нүүрстөрөгч С, хүчилтөрөгч O элементийн атомуудаас бүрдэнэ. . Ус, шохой нь нарийн төвөгтэй бодис юм.

"Энгийн бодис" гэсэн ойлголтыг "химийн элемент" гэсэн ойлголттой ялгах боломжгүй юм. Энгийн бодис нь тодорхой нягтрал, уусах чадвар, буцлах, хайлах цэг гэх мэтээр тодорхойлогддог Химийн элемент нь тодорхой эерэг цөмийн цэнэг (ердийн тоо), исэлдэлтийн төлөв, изотопын найрлага гэх мэтээр тодорхойлогддог Элементийн шинж чанарууд нь дараахь зүйлд хамаарна. түүний бие даасан атомууд. Нарийн төвөгтэй бодисууд нь бүрддэггүй энгийн бодисууд, гэхдээ элементүүдээс. Жишээлбэл, ус нь устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн энгийн бодисуудаас бүрддэггүй, харин устөрөгч, хүчилтөрөгчийн элементүүдээс бүрддэг.

Элементүүдийн нэрс нь нүүрстөрөгчийг эс тооцвол тэдгээрийн харгалзах энгийн бодисын нэртэй давхцдаг.

Олон тооны химийн элементүүд нь бүтэц, шинж чанараараа ялгаатай хэд хэдэн энгийн бодисыг үүсгэдэг. Энэ үзэгдлийг гэж нэрлэдэг аллотропи, болон үүссэн бодисууд аллотропик өөрчлөлтүүдэсвэл өөрчлөлтүүд. Тиймээс хүчилтөрөгчийн элемент нь хоёр аллотроп өөрчлөлтийг үүсгэдэг: хүчилтөрөгч ба озон; нүүрстөрөгчийн элемент - гурван: алмаз, бал чулуу, карбин; Хэд хэдэн өөрчлөлтүүд нь фосфорын элементийг бүрдүүлдэг.

Аллотропийн үзэгдэл нь хоёр шалтгааны улмаас үүсдэг: 1) молекул дахь өөр өөр атомууд, жишээлбэл хүчилтөрөгч O 2 ба озон O 3; 2) алмаз, бал чулуу, карбин зэрэг янз бүрийн талст хэлбэрүүд үүсэх.

2. Стейхиометрийн хуулиуд

Стохиометри- урвалд орж буй бодисын масс ба эзэлхүүний хамаарлыг судалдаг химийн салбар. Грек хэлнээс орчуулсан "Стохиометри" гэдэг үг нь "бүрэлдэхүүн", "би хэмждэг" гэсэн утгатай.

Стехиометрийн үндэс нь стехиометрийн хуулиуд: бодисын массын хадгалалт, найрлагын тогтмол байдал, Авогадрогийн хууль, хийн эзлэхүүний харьцааны хууль, эквивалентийн хууль. Тэд атом-молекулын онолыг баталсан. Хариуд нь атом-молекулын онол нь стехиометрийн хуулиудыг тайлбарладаг.

Холбогдох мэдээлэл.

§ 1 M.V. Ломоносов атом-молекулын шинжлэх ухааныг үндэслэгч

17-р зуунаас шинжлэх ухаанд молекулын сургаал бий болсон бөгөөд энэ нь физикийн үзэгдлийг тайлбарлахад хэрэглэгддэг. Практик хэрэглээ молекулын онолХимийн шинжлэх ухаан нь түүний заалтууд нь химийн урвал үүсэх мөн чанарыг тайлбарлаж чадахгүй байсан тул тодорхой бодисоос хэрхэн яаж гарах вэ гэсэн асуултад хариулах боломжгүй байсантай холбоотой. химийн процессшинээр бий болсон.

Энэ асуудлыг шийдэх нь атом-молекулын онолын үндсэн дээр боломжтой болсон. 1741 онд Михаил Васильевич Ломоносов "Математик химийн элементүүд" номондоо атом-молекулын шинжлэх ухааны үндэс суурийг тавьсан. Оросын нэвтэрхий толь бичигч эрдэмтэн материйн бүтцийг атомуудын тодорхой нэгдэл гэж үздэггүй, харин том бөөмс - корпускулуудын нэгдэл гэж үздэг бөгөөд энэ нь эргээд том хэсгүүдээс бүрддэг. нарийн ширхэгтэй тоосонцор- элементүүд.

Ломоносовын нэр томьёо цаг хугацааны явцад өөрчлөгдсөн: түүний корпускул гэж нэрлэсэн зүйлийг молекул гэж нэрлэж эхэлсэн бөгөөд элемент гэсэн нэр томъёог атом гэсэн нэр томъёогоор сольсон. Гэсэн хэдий ч түүний хэлсэн санаа, тодорхойлолтуудын мөн чанар нь цаг хугацааны шалгуурыг даван туулсан.

§ 2 Атом-молекулын шинжлэх ухааны хөгжлийн түүх

Шинжлэх ухаанд атом-молекулын шинжлэх ухаан үүсч, үүссэн түүх маш хэцүү байсан. Бичил ертөнцийн объектуудтай ажиллах нь асар их бэрхшээл учруулсан: атом, молекулуудыг харах боломжгүй, улмаар тэдгээрийн оршин тогтнохыг баталгаажуулах боломжгүй байсан тул атомын массыг хэмжих оролдлого нь ихэвчлэн алдаатай үр дүнд хүрч байв. Ломоносовыг нээснээс хойш 67 жилийн дараа буюу 1808 онд Английн нэрт эрдэмтэн Жон Далтон атомын таамаглал дэвшүүлжээ. Үүний дагуу атомууд нь эд ангиудын бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваагдаж, бие биенээ хувиргах боломжгүй бодисын хамгийн жижиг хэсгүүд юм. Далтоны хэлснээр нэг элементийн бүх атомууд яг ижил жинтэй бөгөөд бусад элементийн атомуудаас ялгаатай байдаг. Атомын онолыг Роберт Бойл, Михаил Васильевич Ломоносов нарын боловсруулсан химийн элементийн онолтой хослуулснаар Далтон химийн шинжлэх ухааны цаашдын онолын судалгаанд бат бөх суурийг тавьж өгсөн юм. Харамсалтай нь Далтон энгийн бодисуудад молекул байдаг гэдгийг үгүйсгэв. Зөвхөн нарийн төвөгтэй бодисууд молекулуудаас бүрддэг гэж тэр үздэг байв. Энэ нь тус болсонгүй Цаашдын хөгжилмөн атом-молекулын сургаалыг хэрэглэх.

Байгалийн шинжлэх ухаанд атом-молекулын шинжлэх ухааны санааг түгээн дэлгэрүүлэх нөхцөл 19-р зууны хоёрдугаар хагаст л болов. 1860 онд Германы Карлсруэ хотод болсон олон улсын байгаль судлаачдын их хурал дээр. шинжлэх ухааны тодорхойлолтуудатом ба молекул. Тухайн үед бодисын бүтцийн судалгаа байгаагүй тул бүх бодис молекулаас бүрддэг гэж хүлээн зөвшөөрсөн. Металл гэх мэт энгийн бодисууд нь нэг атомын молекулуудаас бүрддэг гэж үздэг байв. Дараа нь бүх бодисуудад молекулын бүтцийн зарчмыг бүрэн өргөтгөсөн нь алдаатай болсон.

§ 3 Атом-молекулын сургалтын үндсэн заалтууд

1. Молекул нь бодисын хамгийн жижиг хэсэг бөгөөд түүний найрлага, хамгийн чухал шинж чанарыг хадгалдаг.

2. Молекулууд нь атомуудаас тогтдог. Нэг элементийн атомууд хоорондоо төстэй боловч бусад химийн элементийн атомуудаас ялгаатай.

Атом-молекулын шинжлэх ухааны үндсийг анх Ломоносов тодорхойлсон. 1741 онд Ломоносов анхны бүтээлүүдийн нэг болох "Математик химийн элементүүд" номондоо өөрийн бүтээсэн материйн бүтцийн корпускуляр онолын хамгийн чухал заалтуудыг томъёолжээ.

Ломоносовын үзэл баримтлалын дагуу бүх бодисууд бие биендээ хуваагддаггүй, бие биендээ наалддаг жижиг "мэдрэмжгүй" хэсгүүдээс бүрддэг. Бодисын шинж чанарыг эдгээр хэсгүүдийн шинж чанараар тодорхойлно. Ломоносов ийм бөөмсийн хоёр төрлийг ялгаж салгасан: жижиг хэсгүүд - энэ нэр томъёоны орчин үеийн ойлголтод атомуудтай тохирох "элементүүд", том хэсгүүд нь одоо молекул гэж нэрлэдэг "корпускулууд".

Корпускул бүр нь бүхэл бүтэн бодистой ижил найрлагатай байдаг. Химийн хувьд өөр өөр бодисууд нь өөр өөр найрлагатай корпускулуудтай байдаг. "Корпускулууд нь ижил тооны ижил элементүүдээс бүрдэх юм бол нэг төрлийн байна", "Корпускулууд нь өөр өөр, хоорондоо холбоотой байвал нэг төрлийн бус байдаг." янз бүрийн аргаарэсвэл өөр тоогоор."

Дээрх тодорхойлолтуудаас харахад Ломоносов бодисуудын ялгаатай байдлын шалтгааныг зөвхөн корпускулын бүтцийн ялгаа биш, мөн корпускул дахь элементүүдийн өөр өөр зохион байгуулалттай холбоотой гэж үзсэн нь тодорхой байна.

Ломоносов корпускулууд механикийн хуулиудын дагуу хөдөлдөг гэж онцлон тэмдэглэв; Хөдөлгөөнгүй бол корпускулууд бие биетэйгээ мөргөлдөж эсвэл өөр байдлаар бие биендээ үйлчилж, өөрчлөгдөж чадахгүй. Бодисын бүх өөрчлөлт нь биетүүдийн хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй байдаг тул химийн өөрчлөлтийг зөвхөн химийн аргаар бус физик, математикийн аргаар судлах хэрэгтэй.

Ломоносов ажиллаж, амьдарч байснаас хойш 200 гаруй жилийн хугацаанд түүний материйн бүтцийн талаархи санаанууд нь иж бүрэн туршилтанд хамрагдаж, тэдгээрийн үнэн зөв нь бүрэн батлагдсан. Одоогийн байдлаар бидний материйн бүтэц, бодисын шинж чанар, физик, химийн үзэгдлийн мөн чанарын талаархи бүх санаа нь атом-молекулын шинжлэх ухаанд тулгуурладаг.

Атом-молекулын сургаалын үндэс нь материйн салангид (бүтцийн тасалдал) зарчим юм: бодис бүр тасралтгүй зүйл биш, харин бие даасан маш жижиг хэсгүүдээс бүрддэг. Бодисын хоорондох ялгаа нь тэдгээрийн хэсгүүдийн ялгаанаас шалтгаална; Нэг бодисын тоосонцор ижил, өөр өөр бодисын тоосонцор өөр. Бүх нөхцөлд материйн бөөмс хөдөлгөөнд байдаг; биеийн температур өндөр байх тусам энэ хөдөлгөөн илүү хүчтэй болно.

Ихэнх бодисын хувьд бөөмс нь молекул юм. Молекул нь химийн шинж чанартай бодисын хамгийн жижиг бөөмс юм. Молекулууд нь эргээд атомуудаас бүрддэг. Атом нь химийн шинж чанартай элементийн хамгийн жижиг бөөмс юм. Молекул нь өөр өөр тооны атом агуулж болно. Тиймээс, язгуур хийн молекулууд нь нэг атомт, устөрөгч, азот зэрэг бодисын молекулууд нь хоёр атомт, ус гурван атомт гэх мэт. Хамгийн нарийн төвөгтэй бодисуудын молекулууд - өндөр уураг, нуклейн хүчлүүд нь олон тооны атомуудаас бүрддэг. хэдэн зуун мянгаар хэмжигддэг.

Энэ тохиолдолд атомууд бие биетэйгээ өөр өөр харьцаатай төдийгүй өөр өөр хэлбэрээр нэгдэж болно. Тиймээс харьцангуй цөөн тооны химийн элементүүдтэй, өөр өөр бодисын тоо маш их байдаг.

Оюутнууд тухайн бодисын молекул яагаад өөрийн физик шинж чанартай байдаггүй талаар гайхдаг. Энэ асуултын хариултыг илүү сайн ойлгохын тулд бодисын хэд хэдэн физик шинж чанар, жишээлбэл, хайлах ба буцлах цэг, дулааны багтаамж, механик хүч, хатуулаг, нягтрал, цахилгаан дамжуулах чанарыг авч үзье.

Хайлах, буцалгах температур, механик бат бэх, хатуулаг зэрэг шинж чанарууд нь тухайн бодис дахь молекулуудын хоорондох холбоосын хүчээр тодорхойлогддог. тиймээс ийм ойлголтыг нэг молекулд хэрэглэх нь утгагүй юм. Нягт нь бие даасан молекулд байдаг, тооцоолж болох шинж чанар юм. Гэсэн хэдий ч молекулын нягт нь бодисын нягтаас (хатуу төлөвт ч гэсэн) үргэлж их байдаг, учир нь аливаа бодист молекулуудын хооронд үргэлж тодорхой хэмжээний чөлөөт зай байдаг. Мөн шинж чанарууд гэх мэт цахилгаан дамжуулах чанар, дулааны багтаамж нь молекулын шинж чанараар бус, харин бүхэлдээ бодисын бүтцээр тодорхойлогддог. Үүнд итгэлтэй байхын тулд бодисын нэгтгэх төлөв өөрчлөгдөхөд эдгээр шинж чанарууд ихээхэн өөрчлөгддөг бол молекулууд нь гүнзгий өөрчлөлтөд ордоггүй гэдгийг санахад хангалттай. Тиймээс зарим хүмүүсийн үзэл баримтлал физик шинж чанарнь бие даасан молекулд хамаарахгүй, харин бусдад хамаарах боловч эдгээр шинж чанарууд нь молекул болон бүхэлдээ бодисын хувьд өөр өөр байдаг.

Бүх тохиолдолд бодисыг бүрдүүлдэг бөөмс нь молекул биш юм. Хатуу ба шингэн төлөвт байгаа олон бодис, жишээлбэл ихэнх давс нь молекулын бүтэцтэй биш ионы бүтэцтэй байдаг. Зарим бодис нь атомын бүтэцтэй байдаг. Хатуу болон шингэний бүтцийг V бүлэгт илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх боловч энд зөвхөн ион болон атомын бүтэцтэй бодисуудад зөөвөрлөгч байдаг гэдгийг онцлон тэмдэглэх болно. химийн шинж чанарЭдгээр нь молекулууд биш, харин өгөгдсөн бодисыг үүсгэдэг ион эсвэл атомуудын нэгдэл юм.

Үндсэн мэдээлэл атом-молекулын онолОросын эрдэмтэн М.В.Ломоносов (1741), Английн эрдэмтэн Ж.Дальтон (1808) нарын бүтээсэн.

Атом-молекулын онол нь материйн бүтцийн тухай сургаал бөгөөд үндсэн заалтууд нь:

1. Бүх бодис нь молекул, атомаас тогтдог. Молекул гэдэг нь бие даан оршин тогтнох чадвартай, бодисын үндсэн химийн шинж чанарыг алдагдуулахгүйгээр цаашид бутлах боломжгүй бодисын хамгийн жижиг бөөмс юм. Молекулын химийн шинж чанар нь түүний найрлага, химийн бүтцээр тодорхойлогддог.

2. Молекулууд тасралтгүй хөдөлгөөнд байдаг. Молекулууд санамсаргүй, тасралтгүй хөдөлдөг. Молекулуудын хөдөлгөөний хурд нь бодисын нэгтгэх төлөв байдлаас хамаарна. Температур нэмэгдэхийн хэрээр молекулуудын хөдөлгөөний хурд нэмэгддэг.

3. Нэг бодисын молекулууд ижил боловч өөр өөр бодисын молекулууд нь масс, хэмжээ, бүтэц, химийн шинж чанараараа ялгаатай байдаг. Аливаа бодис нь молекулууд нь үлдэж байгаа цагт оршин байдаг. Молекулууд устмагц өгөгдсөн бодис оршин тогтнохоо болино: шинэ молекулууд, шинэ бодисууд гарч ирдэг. Химийн урвалын явцад зарим бодисын молекулууд устаж, бусад бодисын молекулууд үүсдэг.

4. Молекулууд нь жижиг хэсгүүд - атомуудаас тогтдог. Атом бол химийн аргаар задрах боломжгүй химийн элементийн хамгийн жижиг бөөмс юм.

Тиймээс атом нь элементийн шинж чанарыг тодорхойлдог.

Атом– эерэг цэнэгтэй цөм ба сөрөг цэнэгтэй электронуудаас бүрдэх цахилгаан саармаг бөөмс.

Химийн элементтодорхой багц шинж чанараар тодорхойлогддог атомын төрөл гэж нэрлэдэг.

Одоогийн байдлаар элемент нь ижил цөмийн цэнэгтэй атомын төрөл зүйл гэж тодорхойлогддог.

Молекулууд нь нэг элементийн атомуудаас тогтдог бодисыг нэрлэдэг энгийн бодисууд(C, H 2, N 2, O 3, S 8 гэх мэт).

Молекулууд нь хоёр ба түүнээс дээш элементийн атомуудаас бүрддэг бодисыг нэрлэдэг нарийн төвөгтэй бодисууд ( H 2 O, H 2 SO 4, KHCO 3 гэх мэт). Молекул дахь атомуудын тоо, харьцангуй зохион байгуулалт нь чухал юм.

Нэг элементийн атомуудын бүтэц, шинж чанараараа ялгаатай хэд хэдэн энгийн бодис үүсгэх чадварыг гэнэ аллотропи,болон үүссэн бодисууд - аллотропийн өөрчлөлт эсвэл өөрчлөлт,жишээ нь хүчилтөрөгчийн элемент нь хоёр аллотроп өөрчлөлтийг үүсгэдэг: O 2 - хүчилтөрөгч ба O 3 - озон; нүүрстөрөгчийн элемент - гурван: алмаз, бал чулуу, карбин гэх мэт.

Аллотропийн үзэгдэл нь хоёр шалтгааны улмаас үүсдэг: молекул дахь өөр өөр атомууд (хүчилтөрөгч O 2 ба озон O 3), эсвэл өөр өөр талст хэлбэр (алмаз, бал чулуу, карбин) үүсэх.

Элементүүдийг ихэвчлэн химийн тэмдэгээр тэмдэглэдэг. Үргэлж байх ёстой санаж,Химийн элементийн тэмдэг тус бүр нь:

1. элементийн нэр;

2. үүний нэг атом;

3. түүний атомын нэг моль;

4. элементийн харьцангуй атомын масс;

5. түүний байр суурь тогтмол хүснэгтхимийн элементүүд

Д.И. Менделеев.

Тиймээс, жишээлбэл, тэмдэг Сбидний өмнө юу байгааг харуулж байна:

1. химийн элемент хүхэр;

2. үүний нэг атом;

3. нэг моль хүхрийн атом;

4. атомын массхүхэр нь 32 а-тай тэнцүү байна. u.m (атомын массын нэгж);

5. серийн дугаархимийн элементүүдийн үелэх системд D.I. Менделеев 16.

Атом ба молекулуудын үнэмлэхүй масс нь үл тоомсорлодог тул тохиромжтой байхын тулд атом ба молекулуудын массыг харьцангуй нэгжээр илэрхийлдэг. Одоогийн байдлаар атомын массын нэгжийг авч байна атомын массын нэгж(товчилсон А. идэх.), нүүрстөрөгчийн изотопын массын 1/12-ийг төлөөлдөг 12 С, 1 а. e.m нь 1.66 × 10 -27 кг.

Элементийн атомын масстүүний атомын масс гэж нэрлэгддэг бөгөөд үүнийг а-д илэрхийлнэ. идэх.

Элементийн харьцангуй атомын масснь тухайн элементийн атомын массыг нүүрстөрөгчийн 12 С изотопын массын 1/12-д харьцуулсан харьцаа юм.

Харьцангуй атомын масс нь хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн бөгөөд үүнийг тэмдэглэнэ Ар,

жишээ нь устөрөгчийн хувьд

хүчилтөрөгчийн хувьд .

Бодисын молекулын масснь молекулын масс бөгөөд а-д илэрхийлэгдэнэ. e.m. Энэ нь тухайн бодисын молекулыг бүрдүүлдэг элементүүдийн атомын массын нийлбэртэй тэнцүү байна.

Бодисын харьцангуй молекул жинЭнэ нь тухайн бодисын молекулын массыг нүүрстөрөгчийн 12 С изотопын массын 1/12-д харьцуулсан харьцаа юм. Энэ нь тэмдэгтээр тодорхойлогддог. ноёнХарьцангуй молекулын масс нь атомын тоог харгалзан молекулд орсон элементүүдийн харьцангуй атомын массын нийлбэртэй тэнцүү байна. Жишээлбэл, ортофосфорын хүчлийн H 3 PO 4-ийн харьцангуй молекул масс нь молекулд орсон бүх элементийн атомын масстай тэнцүү байна.

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

Харьцангуй молекул жин нь тухайн бодисын молекулын масс 1 а-аас хэд дахин их болохыг харуулдаг. идэх.

Химийн шинжлэх ухаанд массын нэгжээс гадна бодисын хэмжигдэхүүний нэгжийг ашигладаг залбир(товчлол "эрвээхэй").

Бодисын мэнгэ- 12 С нүүрстөрөгчийн изотопын 12 г (0.012 кг)-д агуулагдах олон молекул, атом, ион, электрон болон бусад бүтцийн нэгж агуулсан бодисын хэмжээ.

Нэг нүүрстөрөгчийн атомын массыг 12 С (1.993 × 10 -27 кг) мэдэж байгаа тул бид 0.012 кг нүүрстөрөгчийн атомын тоог тооцоолж болно.

Аливаа бодисын нэг мэнгэ дэх тоосонцрын тоо ижил байна. Энэ нь 6.02 × 10 23-тай тэнцүү бөгөөд үүнийг дууддаг Авогадрогийн тогтмолэсвэл Авогадрогийн дугаар (Н А).

Жишээлбэл, гурван моль нүүрстөрөгчийн атомыг агуулна

3 × 6.02 × 10 23 = 18.06 × 10 23 атом

"Мэнгэ" гэсэн ойлголтыг ашиглахдаа тодорхой тохиолдол бүрт яг ямар бүтцийн нэгжийг хэлж байгааг зааж өгөх шаардлагатай. Жишээлбэл, нэг моль устөрөгчийн атом H, устөрөгчийн молекул Н2 моль, устөрөгчийн ион моль, эсвэл нэг моль бөөмс нь тодорхой масстай байна гэж ялгах хэрэгтэй.

Моляр масснь нэг моль бодисын масс юм. Үсгээр тэмдэглэсэн М.

Моляр масс нь тоон хувьд харьцангуй молекулын масстай тэнцүү бөгөөд г/моль эсвэл кг/моль нэгжтэй.

Бодисын масс ба хэмжээ нь өөр өөр ойлголт юм. Массыг кг (г), бодисын хэмжээг мольоор илэрхийлнэ. Бодисын масс (м, г), бодисын хэмжээ (n, моль) ба хооронд молийн масс(М, г/моль) хамаарал байна:

n =, г/моль; M =, г/моль; m = n × M, g.

Эдгээр томъёог ашиглан тодорхой хэмжээний бодисын масс, бодисын молийн масс эсвэл бодисын хэмжээг тооцоолоход хялбар байдаг.

Жишээ 1 . 2 моль төмрийн атомын масс хэд вэ?

Шийдэл: Төмрийн атомын масс нь 56 аму. (дугуйрсан), тиймээс 1 моль төмрийн атом нь 56 г жинтэй, 2 моль төмрийн атом нь 56 × 2 = 112 г масстай байна.

Жишээ 2 . 560 г KOH-д хэдэн моль калийн гидроксид агуулагдах вэ?

Шийдэл: KOH-ийн молекул жин нь 56 аму байна. Моляр = 56 г / моль. 560 г калийн гидроксид нь: 10 моль KOH агуулдаг. Хийн бодисын хувьд молийн эзэлхүүн гэсэн ойлголт байдаг Vm. Авогадрогийн хуулийн дагуу ердийн нөхцөлд (даралт 101,325 кПа, температур 273 К) аливаа хийн моль нь 22,4 литр эзэлхүүнийг эзэлдэг. Энэ хэмжээг нэрлэдэг молийн эзэлхүүн(үүнийг 2 г устөрөгч (H 2), 32 г хүчилтөрөгч (O 2) эзэлдэг.

Жишээ 3 . Хэвийн нөхцөлд (норм) 1 литр нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн (ΙV) массыг тодорхойлно.

Шийдэл: CO 2-ийн молекул масс нь M = 44 аму тул молийн масс нь 44 г / моль байна. Авогадрогийн хуулийн дагуу нэг моль CO 2. 22.4 литр эзэлхүүнтэй. Тиймээс 1 литр CO 2 (н.м.) -ийн масс g-тэй тэнцүү байна.

Жишээ 4. Хэвийн нөхцөлд (n.s.) 3.4 г устөрөгчийн сульфид (H 2 S) эзэлдэг эзэлхүүнийг тодорхойлно.

Шийдэл: Устөрөгчийн сульфидын молийн масс нь 34 г / моль юм. Үүний үндсэн дээр бид бичиж болно: 34 г H 2 S стандарт нөхцөлд. 22.4 литр эзэлхүүнтэй.

3.4 г ______________________ X л,

тиймээс X = л.

Жишээ 5. Аммиакийн хэдэн молекул байдаг вэ?

a) 1 литрт б) 1 г-д уу?

Шийдэл: Авогадрогийн тоо 6.02 × 10 23 нь 1 моль (17 г/моль) буюу стандарт нөхцөлд 22.4 литр дэх молекулын тоог илэрхийлдэг тул 1 литр нь

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

1 г аммиакийн молекулын тоог дараахь харьцаагаар олно.

тиймээс X = 6.02 × 10 23 × 1= 3.5 × 10 22 молекул.

Жишээ 6. 1 моль усны масс хэд вэ?

Шийдэл: H 2 O усны молекулын масс нь 18 аму байна. (устөрөгчийн атомын масс – 1, хүчилтөрөгч – 16, нийт 1 + 1 + 16 = 18). Энэ нь нэг моль ус 18 грамм жинтэй тэнцүү бөгөөд энэ ус нь 6.02 × 10 23 усны молекул агуулдаг гэсэн үг юм.

Тоон утгаараа 1 моль бодисын масс гэдэг нь тухайн бодисын атомын болон молекулын масстай тоон хэмжээгээр тэнцүү граммаар илэрхийлэгдэх масс юм.

Жишээлбэл, 1 моль хүхрийн хүчлийн H 2 SO 4-ийн масс 98 г байна.

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

ба H 2 SO 4-ийн нэг молекулын масс нь тэнцүү байна 98 гр= 16.28 × 10 -23 гр

Тиймээс аливаа химийн нэгдэлнэг моль буюу молийн (моляр) массын массаар тодорхойлогддог М, г / моль (M(H 2 O) = 18 г / моль, M (H 2 SO 4) = 98 г / моль) -ээр илэрхийлэгдэнэ.

Атом-молекулын шинжлэх ухаан- бүх бодисыг атомуудаас бүрдэх молекулуудын цогц гэж тодорхойлсон заалт, аксиом, хууль тогтоомжийн багц.

Эртний Грекийн философичидМанай эриний эхэн үеэс өмнө тэд атомын оршин тогтнох онолыг бүтээлдээ аль хэдийн дэвшүүлсэн. Бурхад болон бусад ертөнцийн хүчнүүд байдаг гэдгийг үгүйсгэж, тэд бүх үл ойлгогдох, тайлбарлахыг оролдсон. нууцлаг үзэгдлүүдбайгаль байгалийн шалтгаанууд– үл үзэгдэгчийг холбох, салгах, харилцан үйлчлэх, холих хүний нүд рүүбөөмс - атомууд. Гэвч олон зууны турш сүмийн сайд нар атомын сургаалыг баримтлагч, дагагчдыг хавчиж, хавчлагад автуулж байв. Гэвч шаардлагатай техникийн хэрэгсэл дутмаг байсан тул эртний гүн ухаантнууд байгалийн үзэгдлийг нарийн судалж чадаагүй бөгөөд "атом" гэсэн ойлголтын дор орчин үеийн "молекул" гэсэн ойлголтыг нууж байв.

Зөвхөн 18-р зууны дунд үед Оросын агуу эрдэмтэн М.В. Ломоносов хими дэх атом-молекулын үндэслэлтэй ойлголтууд.Түүний сургаалын үндсэн заалтуудыг "Математик химийн элементүүд" (1741) болон бусад хэд хэдэн бүтээлд тусгасан болно. Ломоносов онолыг нэрлэжээ корпускуляр-кинетик онол.

М.В. Ломоносовбодис (орчин үеийн утгаараа - атомууд) ба корпускулууд (молекулууд) гэсэн хоёр үе шатыг тодорхой ялгадаг. Түүний корпускуляр-кинетик онолын (орчин үеийн атом-молекулын сургаал) үндэс нь материйн бүтцийн тасалдал (дискрет) зарчим юм: аливаа бодис нь бие даасан хэсгүүдээс бүрддэг.

1745 онд M.V. Ломоносов бичсэн:“Элемент гэдэг нь өөр жижиг биетүүдээс тогтдоггүй биеийн хэсэг юм... Корпускулууд нь нэг жижиг масстай элементүүдийн цуглуулга юм. Хэрэв тэдгээр нь ижил аргаар холбогдсон ижил тооны ижил элементүүдээс бүрддэг бол тэдгээр нь нэгэн төрлийн байна. Корпускулууд нь тэдгээрийн элементүүд нь өөр өөр бөгөөд өөр өөр аргаар эсвэл өөр тоогоор холбогдсон үед нэг төрлийн бус байдаг; Биеийн хязгааргүй олон янз байдал үүнээс хамаарна.

Молекулхимийн бүх шинж чанарыг агуулсан бодисын хамгийн жижиг тоосонцор юм. Байгаа бодисууд молекулын бүтэц,молекулуудаас бүрддэг (ихэнх металл бус, органик бодис). Органик бус бодисын нэлээд хэсэг нь атомуудаас бүрддэг(атомын болор тор) эсвэл ионууд (ионы бүтэц). Ийм бодисууд нь исэл, сульфид, төрөл бүрийн давс, алмаз, металл, бал чулуу гэх мэт. Эдгээр бодис дахь химийн шинж чанарыг тээвэрлэгч нь хосолсон бодис юм. энгийн бөөмс(ионууд эсвэл атомууд), өөрөөр хэлбэл болор бол аварга том молекул юм.

Молекулууд нь атомуудаас тогтдог. Атом- молекулын хамгийн жижиг, химийн хувьд хуваагдашгүй бүрэлдэхүүн хэсэг.

Молекулын онол нь бодисуудтай хамт тохиолддог физик үзэгдлийг тайлбарладаг. Атомыг судлах нь химийн үзэгдлийг тайлбарлахад молекулын онолын тусламжтайгаар ирдэг. Эдгээр хоёр онол - молекул ба атом - атом-молекулын онолд нэгтгэгддэг. Энэхүү сургаалын мөн чанарыг хэд хэдэн хууль, журмын хэлбэрээр томъёолж болно.

бодисууд атомуудаас бүрддэг;
атомууд харилцан үйлчлэх үед энгийн ба нарийн төвөгтэй молекулууд үүсдэг;
физик үзэгдлийн үед молекулууд хадгалагдаж, найрлага нь өөрчлөгддөггүй; химийн бодисоор - тэдгээр нь устаж, найрлага нь өөрчлөгддөг;
бодисын молекулууд нь атомуудаас бүрддэг; химийн урвалын үед атомууд нь молекулуудаас ялгаатай нь хадгалагддаг;
нэг элементийн атомууд хоорондоо төстэй боловч бусад элементийн атомуудаас ялгаатай;
химийн урвал нь анхны бодисыг бүрдүүлсэн ижил атомуудаас шинэ бодис үүсэхийг хэлнэ.

Түүний атом-молекулын онолын ачаар М.В. Ломоносовыг шинжлэх ухааны химийн үндэслэгч гэж зүй ёсоор тооцдог.

вэб сайт, материалыг бүрэн эсвэл хэсэгчлэн хуулахдаа эх сурвалжийн холбоос шаардлагатай.