1.Chemia jako przedmiot nauk przyrodniczych Studia chemiczne ta forma ruchu materii, w której zachodzi wzajemne oddziaływanie atomów z tworzeniem nowych określonych substancji. Chemia- nauka o szczątkach, budowie i właściwościach substancji, ich przemianach lub zjawiskach towarzyszących tym przemianom. Nowoczesna chemia obejmuje Słowa kluczowe: ogólne, organiczne, koloidalne, analityczne, fizyczne, geologiczne, biochemia, chemia materiałów budowlanych. przedmiot chemii- pierwiastki chemiczne i ich związki oraz prawa rządzące różnymi reakcjami chemicznymi. łączy nauki fizyczne i matematyczne oraz biologiczne i społeczne.

2. Klasa związków nieorganicznych. Główny Właściwości chemiczne kwasy, zasady, sole. Zgodnie z właściwościami związków nieorganicznych podzielone na następne. Klasy: tlenki, zasady, kwasy, sole. tlenki- połączenie pierwiastków z tlenem, w którym ten ostatni jest pierwiastkiem bardziej elektroujemnym, a mianowicie wykazuje stopień utlenienia -2. i podłączony jest tylko element O2 Wzór ogólny СхОу. Są:kwaśny e-zdolne do tworzenia soli z zasadowymi tlenkami i zasadami (SO3+Na2O=Na2SO4; So3+2NaOH=Na2SO4=H2O), podstawowy- zdolne do tworzenia soli z kwaśnymi tlenkami i kwasami (CaO + CO2 = CaCO3; CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O ), amfoteryczny(do Ciebie i podstawowe.) I z tym iz tym (ZnO, BeO, Cr2O3, SnO, PbO, MnO2). i niesolące(CO,NO,N2O) Tereny - substancje, podczas elektrolitycznej dysocjacji, których anion może być tylko grupa hydroksylowa OH. Kwasowość zasady to liczba jonów OH powstających podczas dysocjacji wodorotlenku. Wodorotlenki-substancje zawierające grupę OH otrzymuje się przez połączenie tlenków z wodą 3 rodzaje: Główny(podstawy),kwaśny(kwasy zawierające tlen) iamfoteryczny(amfolity-wykazują właściwości zasadowe i kwasowe) Cr(OH)3,Zn(OH)2,Be(OH)2,Al(OH)3) kwasy-substancje, z dysocjacją elektrolityczną kat. Kation może być. tylko + naładowany jon H. Są: anoksyczne, zawierające tlen Liczba .H to zasadowość kwasu. formy meta i orto cząsteczek wody. Sól-substancje, podczas dysocjacji elektrolitycznej, których kationem może być jon amonowy (NH4) lub jon metalu, a anionem może być dowolna reszta kwasowa Są: średnie(całkowite podstawienie. składa się z reszty kwasowej i jonu metalu), kwaśny e (niepełna substytucja. obecność niepodstawionego H w kompozycji), zasadowa (niepełna substytucja. obecność niepodstawionego OH) materia organiczna Są podzielone na dwójkowy- składający się tylko z dwóch elementów, i wieloelementowe- składający się z kilku elementów.

3. Podstawowe postanowienia doktryny atomowej i molekularnej

1. Wszystkie substancje składają się z cząsteczek (cząstek), podczas zjawisk fizycznych cząsteczki są zachowywane, podczas zjawisk chemicznych są niszczone.

2. Cząsteczki składają się z atomów (pierwiastków), atomy są zachowywane podczas reakcji chemicznych.

3. Atomy każdego typu (pierwiastka) są między sobą takie same, ale różnią się od atomów każdego innego typu.

4. Kiedy atomy oddziałują, powstają cząsteczki: homojądrowe (podczas oddziaływania atomów jednego pierwiastka) lub heterojądrowe (podczas oddziaływania atomów różnych pierwiastków).

5. Reakcje chemiczne polegają na tworzeniu nowych substancji, z tych samych atomów, które tworzą pierwotną substancję + 6. molekuły. a atomy są w ciągłym ruchu, a ciepło polega na ruch wewnętrzny te cząstki

. Atom to najmniejsza cząstka pierwiastka, która zachowuje swoje właściwości chemiczne. Atomy różnią się ładunkami jądrowymi, masą i rozmiarem

Pierwiastek chemiczny- rodzaj atomów o tej samej pozycji. Ładunek jądra. właściwości fizyczne cechy prostej substancji nie można przypisać pierwiastkowi chemicznemu. Proste substancje- Są to substancje składające się z atomów tego samego pierwiastka chemicznego. 4.Podstawowe prawa chemii (prawo zachowania, stałości składu, stosunki wielokrotne, prawo Avagadro) Prawo konserwatorskie: Masa substancji wchodzących w reakcję jest równa masie substancji powstałych w wyniku reakcji. Prawo stałości składu : (każdy związek chemiczny ma taki sam skład ilościowy, niezależnie od metody jego otrzymywania) Proporcje mas pierwiastków wchodzących w skład danego związku są stałe i nie zależą od sposobu otrzymywania tego związku.

Prawo wielu stosunków : Jeśli dwa elementy tworzą kilka związki chemiczne, to masy jednego z pierwiastków, które w tych związkach przypadają na taką samą masę drugiego, są ze sobą powiązane jako małe liczby całkowite.

Prawo Avogadro. Równe objętości dowolnych gazów pobranych w tej samej temperaturze i pod tym samym ciśnieniu zawierają tę samą liczbę cząsteczek.

5. Prawo ekwiwalentów . Ekwiwalent substancji- jest to ilość substancji, która oddziałuje z 1 molem atomu wodoru lub wypiera taką samą liczbę atomów H w substancji chemicznej. reakcje. Ve (L / Mole) - równoważna objętość substancji, czyli objętość jednego równoważnika substancji w stanie gazowym PRAWO Wszystkie substancje reagują w reakcjach chemicznych i powstają w równoważnych ilościach. Stosunek równoważnych mas, objętości, substancji reagujących lub tworzących jest wprost proporcjonalny do stosunku ich mas (objętości) lub lub E (prosty) \u003d A (masa atomowa) / B (wartościowość pierwiastka) E (kwasy) \u003d M (masa molowa) / zasada (kwas zasada ) E (wodorotlenek) \u003d M / kwas) Kwasowość wodorotlenku) E (tlenki soli) \u003d M / a (liczba atomów obrazu pierwiastka. Tlenek (sole) * in (wartościowość tego pierwiastka lub metalu)

6. Budowa atomów. Jądro. Reakcje jądrowe. Rodzaje promieniowania. Model Rutherforda: 1.praktycznie cała masa jest skoncentrowana w jądrze 2.+ jest kompensowana - 3.ładunek jest równy numerowi grupy. Najprostszy wodór -H Nowoczesna koncepcja chemii. Pierwiastek to rodzaj atomów o tej samej pozycji. Ładunek jądrowy atomu składa się z dodatnio naładowanego jądra i powłoki elektronowej. Powłoka elektronowa składa się z elektronów. Liczba elektronów jest równa liczbie protonów, więc ładunek atomu jako całości wynosi 0. Liczba protonów, ładunek jądra i liczba elektronów są liczbowo równe liczbie porządkowej pierwiastka chemicznego. Prawie cała masa atomu jest skoncentrowana w jądrze. Elektrony się poruszają jądra atomowe, nie losowo, ale w zależności od posiadanej energii, tworząc tzw. warstwę elektronową. Każda warstwa elektronowa może zawierać pewna liczba elektrony: na pierwszym - nie więcej niż 2, na drugim - nie więcej niż 8, na trzecim - nie więcej niż 18. Liczba warstw elektronowych zależy od numeru okresu Liczba elektronów na ostatnim (zewnętrznym) warstwa jest określona przez numer grupy w okresie następuje stopniowe osłabienie właściwości metalicznych i wzrost właściwości niemetali Reakcja jądrowa - proces powstawania nowych jąder lub cząstek podczas zderzeń jąder lub cząstek. radioaktywność zwany spontaniczną przemianą niestabilnego izotopu jednego pierwiastka chemicznego w izotop innego pierwiastka, któremu towarzyszy emisja cząstek elementarnych lub jąder.Rodzaje promieniowania: alfa, beta (ujemny i dodatni) i gamma. Cząstka alfa jest jądrem atomu helu 4/2He. Podczas emisji cząstek alfa jądro traci dwa protony i dwa neutrony, dlatego ładunek spada o 2, a liczba masowa o 4. Ujemną cząstką beta jest elektron. kiedy elektron jest emitowany, ładunek jądra wzrasta o jeden, ale liczba masowa się nie zmienia. niestabilny izotop jest tak wzbudzony, że emisja cząstki nie prowadzi do całkowitego usunięcia wzbudzenia, wtedy wyrzuca porcję czystej energii, zwaną promieniowaniem gamma. Atomy, które mają ten sam ładunek jądrowy, ale różne liczby masowe, nazywane są izotopami (na przykład 35/17 Cl i 37/17 Cl) Atomy o tej samej liczbie masowej, ale różnej liczbie protonów w jądrze, nazywane są izobarami (na przykład 40/19K i 40/20Ca) Okres półtrwania (T ½) to czas potrzebny do rozpadu połowy pierwotnej ilości izotopu promieniotwórczego.

PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMII

Substancje i ich właściwości. przedmiot chemii

Rozejrzyjmy się. My sami i wszystko co nas otacza składa się z substancji. Jest dużo rzeczy. Obecnie naukowcy znają około 10 milionów substancji organicznych i około 100 tysięcy substancji nieorganicznych. A wszystkie charakteryzują się pewnymi właściwościami. Właściwości substancji to znaki, dzięki którym substancje różnią się od siebie lub są do siebie podobne..

Każdy oddzielny widok materia, która w danych warunkach ma określone właściwości fizyczne, np. aluminium, siarka, woda, tlen, zwany substancją.

Chemia bada skład, strukturę, właściwości i przemiany substancji. Dogłębna znajomość chemii jest absolutnie niezbędna specjalistom wszystkich branż. Gospodarka narodowa. Wraz z fizyką i matematyką stanowi podstawę kształcenia wysoko wykwalifikowanych specjalistów.

Z substancjami zachodzą różne zmiany, na przykład: parowanie wody, topienie szkła, spalanie paliwa, rdzewienie metali itp. Zmiany te z substancjami można przypisać fizyczny lub zjawiska chemiczne.

Zjawiska fizyczne nazywane są takimi zjawiskami, w których substancje te nie zamieniają się w inne, a zwykle tylko ich stan skupienia lub zmiana formy.

Zjawiska chemiczne to takie zjawiska, w wyniku których z tych substancji powstają inne substancje. Zjawiska chemiczne nazywane są przemianami chemicznymi lub reakcjami chemicznymi.

W reakcjach chemicznych początkowe substancje są przekształcane w inne substancje o różnych właściwościach. Można to ocenić na podstawie zewnętrzne znaki reakcje chemiczne: 1) uwalnianie ciepła (czasami światła); 2) zmiana koloru; 3) pojawienie się zapachu; 4) tworzenie osadów; 5) wydzielanie gazu.

Atomowy nauka molekularna

W XVIII - XIX wieku. w wyniku prac M. V. Łomonosowa, Daltona, Avogadro i innych wysunięto hipotezę o atomowej i molekularnej strukturze materii. Ta hipoteza opiera się na idei rzeczywistego istnienia atomów i cząsteczek. W 1860 roku Międzynarodowy Kongres Chemików jasno zdefiniował pojęcia atom i cząsteczka. Wszyscy naukowcy zaakceptowali teorię atomowo-molekularną. Zaczęto rozważać reakcje chemiczne z punktu widzenia nauk atomowych i molekularnych. Pod koniec XIX i na początku XX wieku. teoria atomowa i molekularna stała się teorią naukową. W tym czasie naukowcy udowodnili eksperymentalnie, że atomy i cząsteczki istnieją obiektywnie, niezależnie od człowieka.

Obecnie możliwe jest nie tylko obliczenie wymiarów poszczególnych cząsteczek i ich mas, ale także określenie kolejności połączeń atomów w cząsteczce. Naukowcy określają odległość między cząsteczkami, a nawet fotografują niektóre makrocząsteczki. Wiadomo również, że nie wszystkie substancje składają się z cząsteczek.

Główne postanowienia doktryny atomowej i molekularnej można sformułować tak:

1. Istnieją substancje o strukturze molekularnej i niemolekularnej.

2. Cząsteczka to najmniejsza cząsteczka substancji, która zachowuje swoje właściwości chemiczne.

3. Pomiędzy cząsteczkami znajdują się szczeliny, których wielkość zależy od stanu skupienia i temperatury. Największe odległości istnieją między cząsteczkami gazu. To wyjaśnia ich łatwą ściśliwość. Trudniej jest skompresować ciecze, w których szczeliny między cząsteczkami są znacznie mniejsze. W ciałach stałych szczeliny między cząsteczkami są jeszcze mniejsze, więc prawie się nie ściskają.

4. Cząsteczki są w ciągłym ruchu. Prędkość molekularna zależy od temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta prędkość cząsteczek.

5. Pomiędzy cząsteczkami działają siły wzajemnego przyciągania i odpychania. Siły te są najbardziej widoczne w ciała stałe, przynajmniej w gazach.

6. Cząsteczki zbudowane są z atomów, które podobnie jak molekuły są w ciągłym ruchu.

7 Atomy to najmniejsze chemicznie niepodzielne cząstki.

8. Atomy jednego rodzaju różnią się od atomów innego rodzaju masą i właściwościami. Każdy pojedynczy rodzaj atomu nazywany jest pierwiastkiem chemicznym.

9. W zjawiskach fizycznych cząsteczki są zachowywane, w zjawiskach chemicznych z reguły są niszczone. W reakcjach chemicznych następuje przegrupowanie atomów.

Teoria atomowo-molekularna jedna z głównych teorii nauki przyrodnicze. Ta teoria potwierdza materialną jedność świata.

Zgodnie ze współczesnymi pomysłami substancje w stanie gazowym i parowym składają się z cząsteczek. W stanie stałym (krystalicznym) cząsteczki składają się tylko z substancji o strukturze molekularnej, na przykład substancji organicznych, niemetali (z kilkoma wyjątkami), tlenku węgla (IV), wody. Większość stałych (krystalicznych) substancji nieorganicznych nie ma struktury molekularnej. Nie składają się z cząsteczek, ale z innych cząstek (jonów, atomów) i istnieją w postaci makrociał. Na przykład wiele soli, tlenków i siarczków metali, diamentu, krzemu, metali.

W substancjach o strukturze molekularnej wiązanie chemiczne między cząsteczkami jest słabsze niż między atomami. Dlatego są stosunkowo niskie temperatury topienie i gotowanie. W substancjach o strukturze niemolekularnej wiązanie chemiczne między cząsteczkami jest bardzo silne. Dlatego mają wysokie temperatury topienie i gotowanie. Współczesna chemia bada właściwości mikrocząstek (atomów, cząsteczek, jonów itp.) i makrociał.

Cząsteczki i kryształy składają się z atomów. Każdy pojedynczy rodzaj atomu nazywany jest pierwiastkiem chemicznym.

W sumie istnienie (92) różnych pierwiastków chemicznych zostało ustalone w przyrodzie (na Ziemi). Kolejne 22 pierwiastki uzyskano sztucznie za pomocą reaktorów jądrowych i potężnych akceleratorów.

Wszystkie substancje dzielą się na proste i złożone.

Substancje składające się z atomów jednego pierwiastka nazywane są prostymi.

Siarka S, wodór H 2, tlen O 2, ozon O 3, fosfor P, żelazo Fe to proste substancje.

Substancje składające się z atomów różnych pierwiastków nazywane są związkami..

Na przykład woda H 2 O składa się z atomów różnych pierwiastków - wodoru H i tlenu O; kreda CaCO 3 składa się z atomów pierwiastków wapnia Ca, węgla C i tlenu O . Woda i kreda to substancje złożone.

Pojęcie „prostej substancji” nie może być utożsamiane z pojęciem „pierwiastka chemicznego”. Prosta substancja charakteryzuje się pewną gęstością, rozpuszczalnością, temperaturami wrzenia i topnienia itp. Pierwiastek chemiczny charakteryzuje się pewnym dodatnim ładunkiem jądrowym ( numer seryjny), stopień utlenienia, skład izotopowy itp. Właściwości pierwiastka odnoszą się do jego poszczególnych atomów. Substancje złożone nie składają się z substancji prostych, ale z pierwiastków. Na przykład woda nie składa się z prostych substancji wodoru i tlenu, ale z pierwiastków wodoru i tlenu.

Nazwy pierwiastków pokrywają się z nazwami odpowiadających im prostych substancji, z wyjątkiem węgla.

Wiele pierwiastków chemicznych tworzy kilka prostych substancji, różniących się budową i właściwościami. Zjawisko to nazywa się alotropia i powstałe substancje modyfikacje alotropowe lub modyfikacje. Tak więc pierwiastek tlen tworzy dwie modyfikacje alotropowe: tlen i ozon; pierwiastek węglowy - trzy: diament, grafit i karabinek; kilka modyfikacji tworzy element fosforu.

Zjawisko alotropii spowodowane jest dwoma przyczynami: 1) różną liczbą atomów w cząsteczce, np. tlen O 2 i ozon O 3; 2) powstawanie różnych form krystalicznych, takich jak diament, grafit i karabinek.

2. Prawa stechiometryczne

stechiometria- dział chemii zajmujący się stosunkami masy i objętości między reagującymi substancjami. W tłumaczeniu z języka greckiego słowo „stechiometria” oznacza „składnik” i „miarę”.

Podstawą stechiometrii jest prawa stechiometryczne: zachowanie masy substancji, stałość składu, prawo Avogadro, prawo stosunków objętościowych gazów, prawo równoważników. Potwierdzili teorię atomowo-molekularną. Z kolei teoria atomowo-molekularna wyjaśnia prawa stechiometryczne.

Podobne informacje.

1. Wszystkie substancje składają się z cząsteczek. Cząsteczka - najmniejsza cząsteczka substancji, która ma swoje właściwości chemiczne.

2. Cząsteczki składają się z atomów. Atom - najmniejsza cząsteczka pierwiastka chemicznego, która zachowuje wszystkie swoje właściwości chemiczne. Różne pierwiastki odpowiadają różnym atomom.

3. Cząsteczki i atomy są w ciągłym ruchu; między nimi są siły przyciągania i odpychania.

Pierwiastek chemiczny - jest to rodzaj atomu, charakteryzujący się pewnymi ładunkami jąder i strukturą powłok elektronowych. Obecnie znanych jest 117 pierwiastków: 89 z nich znajduje się w naturze (na Ziemi), pozostałe pozyskiwane są sztucznie. Atomy istnieją w wolny stan, w związkach z atomami tego samego lub innych pierwiastków, tworząc cząsteczki. Zdolność atomów do interakcji z innymi atomami i tworzenia związków chemicznych jest zdeterminowana jego strukturą. Atomy składają się z dodatnio naładowanego jądra i ujemnie naładowanych elektronów poruszających się wokół niego, tworząc elektrycznie obojętny układ, który podlega prawom charakterystycznym dla mikrosystemów.

jądro atomowe - Środkowa część atom, składający się z protonów Z i N neutronów, w którym skoncentrowana jest główna masa atomów.

Opłata podstawowa - dodatni, równy co do wielkości liczbie protonów w jądrze lub elektronów w atomie obojętnym i pokrywający się z numerem seryjnym pierwiastka w układzie okresowym. Suma protonów i neutronów jądra atomowego nazywana jest liczbą masową A = Z + N.

izotopy - pierwiastki chemiczne o tych samych ładunkach jądrowych, ale różnych liczbach masowych ze względu na inny numer neutrony w jądrze.

Masa

Alotropia - zjawisko tworzenia przez pierwiastek chemiczny kilku prostych substancji różniących się budową i właściwościami.

Wzory chemiczne

Każdą substancję można scharakteryzować składem jakościowym i ilościowym. Pod składem jakościowym rozumie się zestaw pierwiastków chemicznych, które tworzą substancję, pod ilościowym, w ogólnym przypadku, stosunkiem liczby atomów tych pierwiastków. Atomy tworzące cząsteczkę są połączone w określonej kolejności, ta sekwencja nazywana jest strukturą chemiczną substancji (cząsteczki).

Skład i strukturę cząsteczki można przedstawić za pomocą wzorów chemicznych. Skład jakościowy zapisany jest w postaci symboli pierwiastków chemicznych, ilościowy - w postaci indeksów dolnych przy symbolu każdego pierwiastka. Na przykład: C6H12O6.

Wzór chemiczny - jest to warunkowy zapis składu substancji za pomocą znaków chemicznych (zaproponowanych w 1814 r. przez J. Berzeliusa) i indeksów (indeks to liczba po prawej stronie pod symbolem. Wskazuje liczbę atomów w cząsteczce). Wzór chemiczny pokazuje, które atomy, których pierwiastków i w jakich relacjach są ze sobą połączone w cząsteczce.

Wzory chemiczne są następujących typów:

a) molekularny - pokaż, ile atomów pierwiastków wchodzi w skład cząsteczki substancji, na przykład H 2 O - jedna cząsteczka wody zawiera dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu.

b) grafika - pokaż, w jakiej kolejności atomy w cząsteczce są połączone, każde wiązanie jest reprezentowane przez myślnik, dla poprzedniego przykładu wzór graficzny będzie wyglądał następująco: H-O-H

c) strukturalne - pokazują względne położenie w przestrzeni i odległość między atomami tworzącymi cząsteczkę.

Należy pamiętać, że tylko wzory strukturalne pozwalają na jednoznaczną identyfikację substancji, wzory molekularne lub graficzne mogą odpowiadać kilku, a nawet wielu substancjom (zwłaszcza w chemii organicznej).

Jednostka międzynarodowa masy atomowe równa 1/12 masy izotopu 12C, głównego izotopu węgla naturalnego.

1 amu = 1/12 m (12C) = 1.66057 10 -24 g

Względna masa atomowa (ar)- bezwymiarowa wartość równa stosunkowi średniej masy atomu pierwiastka (z uwzględnieniem procentowej zawartości izotopów w przyrodzie) do 1/12 masy atomu 12C.

Średnia masa bezwzględna atomu (m) jest równa względnej masie atomowej pomnożonej przez a.m.u.

m (Mg) \u003d 24,312 1,66057 10 -24 \u003d 4,037 10 -23 g

Względna masa cząsteczkowa (Pan)- wielkość bezwymiarowa pokazująca ile razy masa cząsteczki danej substancji jest większa niż 1/12 masy atomu węgla 12C.

Mr = mg / (1/12 ma(12C))

m r - masa cząsteczki danej substancji;

ma (12C) jest masą atomu węgla 12C.

Mr = S Ag(e). Względna masa cząsteczkowa substancji jest równa sumie względnych mas atomowych wszystkich pierwiastków, z uwzględnieniem wskaźników.

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

Mr (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

Masa bezwzględna cząsteczki jest równa względnej masie cząsteczkowej pomnożonej przez a.m.u. Liczba atomów i cząsteczek w zwykłych próbkach substancji jest bardzo duża, dlatego przy charakterystyce ilości substancji stosuje się specjalną jednostkę miary - kret.

Ilość substancji, mol . Oznacza pewną liczbę elementów strukturalnych (cząsteczek, atomów, jonów). Oznaczone n, mierzone w molach. Mol to ilość substancji, która zawiera tyle cząstek, ile jest atomów w 12 g węgla.

Numer Avogadro (N A ). Liczba cząstek w 1 molu dowolnej substancji jest taka sama i równa 6,02·10 23 . (Stała Avogadro ma wymiar - mol -1).

Ile cząsteczek znajduje się w 6,4 g siarki?

Masa cząsteczkowa siarki wynosi 32 g / mol. Określamy ilość g / mol substancji w 6,4 g siarki:

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

Określmy liczbę jednostek strukturalnych (cząsteczek) za pomocą stałej Avogadro NA

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

Masa cząsteczkowa pokazuje masę 1 mola substancji (oznaczoną przez M).

Masa molowa substancji jest równa stosunkowi masy substancji do odpowiedniej ilości substancji.

Masa molowa substancji jest liczbowo równa jej względnej masie cząsteczkowej, jednak pierwsza wartość ma wymiar g/mol, a druga jest bezwymiarowa.

M \u003d N A m (1 cząsteczka) \u003d N A Mg 1 a.m.u. = (N A 1 amu) Pan = Mr

Oznacza to, że jeśli masa pewnej cząsteczki wynosi np. 80 a.m.u. (SO 3), to masa jednego mola cząsteczek wynosi 80 g. Stała Avogadro jest współczynnikiem proporcjonalności, który zapewnia przejście od stosunku cząsteczkowego do molowego. Wszystkie stwierdzenia dotyczące molekuł zachowują ważność dla moli (z zastąpieniem w razie potrzeby a.m.m. przez g) Np. równanie reakcji: 2Na + Cl 2 2NaCl oznacza, że ​​dwa atomy sodu reagują z jedną cząsteczką chloru lub że to samo , dwa mole sodu reagują z jednym molem chloru.

Wyjątkowe znaczenie dla rozwoju chemii miała teoria atomowa i molekularna, której kolebką jest Starożytna Grecja. Atomistykę starożytnych greckich materialistów dzieli od nas 25-wieczny okres, jednak logika Greków jest tak uderzająca, że ​​rozwijana przez nich filozoficzna doktryna o dyskretnej strukturze materii mimowolnie stapia się w świadomości z naszym nurtem. pomysły. Jak powstał atomizm? Główny metoda naukowa filozofowie starożytni greccy byli dyskusją, sporem. Aby szukać „pierwotnych przyczyn” w sporach, wiele zadania logiczne, z których jednym był problem kamienia: co się stanie, jeśli zaczniesz go kruszyć?

Większość filozofów wierzyła, że ​​proces ten może być kontynuowany w nieskończoność. I tylko Leucippus (500-440 pne) i jego szkoła twierdzili, że proces ten nie jest nieskończony: po zmiażdżeniu w końcu uzyskana zostanie taka cząstka, której dalszy podział będzie po prostu niemożliwy. Opierając się na tej koncepcji, Leucippus argumentował: świat materialny jest dyskretny, składa się z najmniejszych cząstek i pustki. Uczeń Leucippus Democritus (460-370 p.n.e.) nazwał drobne cząsteczki„niepodzielny”, co po grecku oznacza „atom”. Do dziś używamy tej nazwy. Demokryt opracował nową doktrynę – „atomizm”, przypisując atomom takie „nowoczesne” właściwości, jak wielkość i kształt, zdolność poruszania się.

Epikur (342-270 pne), wyznawca Demokryta, uzupełnił starożytną grecką atomistykę zakładając, że atomy mają wewnętrzne źródło ruchu i same mogą ze sobą oddziaływać. Wszystkie przepisy starożytnego greckiego atomizmu wyglądają niesamowicie nowocześnie i są dla nas naturalnie zrozumiałe. Wszak każdy z nas, odwołując się do doświadczenia nauki, może opisać wiele ciekawych eksperymentów, które potwierdzają słuszność którejkolwiek z proponowanych koncepcji. Ale były całkowicie niezrozumiałe 20-25 wieków temu, ponieważ starożytni greccy atomiści nie mogli dostarczyć żadnych eksperymentalnych dowodów potwierdzających słuszność ich pomysłów. Tak więc, chociaż atomizm starożytnych Greków wygląda zaskakująco nowocześnie, żadne z jego postanowień nie zostało wówczas udowodnione. W konsekwencji „atomistyka, rozwinięta przez Leukippa, Demokryta i Epikura, była i pozostaje tylko domysłem, śmiałym założeniem, koncepcją filozoficzną, ale popartą praktyką. Doprowadziło to do jednego z genialne domysły ludzki umysł został stopniowo zapomniany.

Były też inne powody, dla których na długi czas zapomniano o naukach atomistów. Niestety atomiści nie porzucili systematycznych prac, a indywidualne zapisy prowadzonych z trudem sporów i dyskusji pozwoliły na sformułowanie poprawnej koncepcji doktryny jako całości. Najważniejsze jest to, że wiele koncepcji atomizmu było heretyckich i oficjalny kościół nie mógł ich poprzeć.

Nauki atomistów nie zostały zapamiętane przez prawie 20 wieków. I dopiero w XVII wieku. Idee starożytnych greckich atomistów odżyły dzięki pracy francuskiego filozofa Pierre'a Gassendi (1592-1655). Spędził prawie 20 lat; przywrócić i zebrać razem zapomniane koncepcje starożytnych filozofów greckich, które szczegółowo opisał w swoich pismach „C) życie, obyczaje i nauki Epikura” oraz „Kodeks filozofii Epikura”. Te dwie książki, w których po raz pierwszy systematycznie przedstawiano poglądy starożytnych greckich materialistów, stały się „podręcznikiem” dla europejskich naukowców i filozofów. Wcześniej jedynym źródłem, które dostarczało informacji o poglądach Demokryta – Epikura, był wiersz rzymskiego poety Lukrecjusza „O naturze rzeczy”. Historia nauki zna wiele niesamowitych zbiegów okoliczności. Oto jeden z nich: odrodzenie starożytnej greckiej atomistyki zbiega się w czasie z ustaleniem przez R. Boyle'a (1627-1691) fundamentalnej prawidłowości opisującej zmiany objętości gazu pod wpływem jego ciśnienia. Jakościowe wyjaśnienie faktów zaobserwowanych przez Boyle'a może dać tylko atomistyka: jeśli gaz ma strukturę dyskretną, tj. składa się z atomów i pustki, to łatwość jego kompresji wynika z zbliżania się atomów w wyniku zmniejszenie wolnej przestrzeni między nimi. Pierwsza próba zastosowania atomizmu do wyjaśnienia obserwowalnych ilościowo zjawisk naturalnych prowadzi do dwóch bardzo ważnych wniosków:

• 1. Po przejściu od hipotezy filozoficznej do koncepcja naukowa atomistyka może stać się potężnym narzędziem, które pozwala dawać tylko poprawna interpretacja najbardziej różnorodne zjawiska przyrodnicze.
• 2. W celu szybkiego przekształcenia atomizmu z hipotezy filozoficznej w koncepcję naukową, dowodu na istnienie atomów należy szukać przede wszystkim w badaniu gazów, a nie substancji ciekłych i stałych, o których wcześniej mówiono. przez chemików. Jednak minie około 100 lat, zanim chemicy zajmą się badaniem gazów. Potem nastąpi kaskada odkryć prostych substancji: wodoru, tlenu, azotu, chloru. Nieco później gazy pomogą ustalić te prawa, które powszechnie nazywa się podstawowymi prawami chemii. Umożliwią sformułowanie głównych zapisów teorii atomowej i molekularnej.

§ 1 Śr. Łomonosow jako twórca teorii atomowej i molekularnej

Od XVII wieku w nauce istnieje teoria molekularna, która służy do wyjaśniania zjawiska fizyczne. Praktyczne użycie teoria molekularna w chemii była ograniczona tym, że jej przepisy nie mogły wyjaśnić istoty przebiegu reakcji chemicznych, odpowiedzieć na pytanie, jak, z jednej substancji w trakcie proces chemiczny powstają nowe.

Rozwiązanie tego problemu okazało się możliwe na podstawie teorii atomowo-molekularnej. W 1741 r. W książce „Elementy chemii matematycznej” Michaił Wasiljewicz Łomonosow sformułował podstawy teorii atomowej i molekularnej. Rosyjski naukowiec-encyklopedysta uważał strukturę materii nie za pewną kombinację atomów, ale za kombinację większych cząstek - ciałek, które z kolei składają się z mniejszych cząstek - pierwiastków.

Terminologia Łomonosowa ulegała z czasem zmianom: to, co nazywał ciałkami, zaczęto nazywać cząsteczkami, a termin pierwiastek zastąpiono terminem atom. Jednak esencja wyrażonych przez niego idei i definicji znakomicie przetrwała próbę czasu.

§ 2 Historia rozwoju nauk atomowych i molekularnych

Historia rozwoju i ustanowienia teorii atomowej i molekularnej w nauce okazała się bardzo trudna. Praca z obiektami mikrokosmosu sprawiała ogromne trudności: nie można było zobaczyć atomów i cząsteczek, a tym samym przekonać się o ich istnieniu, a próby pomiaru mas atomowych często kończyły się błędnymi wynikami. 67 lat po odkryciu Łomonosowa, w 1808 roku, słynny angielski naukowiec John Dalton wysunął hipotezę atomową. Według niej atomy to najmniejsze cząstki materii, których nie można podzielić na części składowe ani przekształcić w siebie. Według Daltona wszystkie atomy jednego pierwiastka mają dokładnie taką samą wagę i różnią się od atomów innych pierwiastków. Łącząc doktrynę atomów z doktryną pierwiastki chemiczne, opracowany przez Roberta Boyle i Michaiła Wasiliewicza Łomonosowa, Dalton dostarczył solidnych podstaw do dalszych badań teoretycznych w dziedzinie chemii. Niestety Dalton zaprzeczył istnieniu cząsteczek w prostych substancjach. Uważał, że tylko złożone substancje składają się z cząsteczek. To nie pomogło dalszy rozwój oraz zastosowanie nauk atomowych i molekularnych.

Dopiero w drugiej połowie XIX wieku rozwinęły się warunki upowszechnienia idei teorii atomowej i molekularnej w naukach przyrodniczych. W 1860 roku na Międzynarodowym Kongresie Przyrodników w niemieckim mieście Karlsruhe, definicje naukowe atom i cząsteczka. W tym czasie nie istniała doktryna struktury substancji, dlatego przyjęto stanowisko, że wszystkie substancje składają się z cząsteczek. Uważano, że proste substancje, takie jak metale, składają się z cząsteczek jednoatomowych. Później takie ciągłe rozszerzanie zasady budowy molekularnej na wszystkie substancje okazało się błędne.

§ 3 Podstawowe postanowienia teorii atomowej i molekularnej

1. Cząsteczka - najmniejsza część substancji, która zachowuje swój skład i podstawowe właściwości.

2. Cząsteczki składają się z atomów. Atomy jednego pierwiastka są do siebie podobne, ale różnią się od atomów innych pierwiastków chemicznych.