1.Chemistry bilang paksa ng natural na agham Pag-aaral ng kimika ang anyo ng paggalaw ng bagay kung saan ang interaksyon ng mga atom ay nangyayari sa pagbuo ng mga bagong tiyak na sangkap. Chemistry- ang agham ng mga labi, istraktura at mga katangian ng mga sangkap, ang kanilang pagbabago o phenomena na kasama ng mga pagbabagong ito. Kasama sa modernong kimika Mga Keyword: pangkalahatan, organiko, koloidal, analytical, pisikal, geological, biochemistry, kimika ng mga materyales sa gusali. paksa ng kimika- mga elemento ng kemikal at mga compound nito, pati na rin ang mga batas na namamahala sa iba't ibang mga reaksiyong kemikal. pinagsasama ang pisikal at matematika at biyolohikal at agham panlipunan.

2. Klase ng mga inorganikong compound. Pangunahing Mga katangian ng kemikal mga acid, base, asin. Ayon sa mga katangian ng mga inorganikong compound nahahati sa susunod. Mga klase: oxides, bases, acids, salts. mga oksido- koneksyon ng mga elemento na may oxygen, kung saan ang huli ay isang mas electronegative na elemento, ibig sabihin, ito ay nagpapakita ng isang estado ng oksihenasyon ng -2. at tanging ang elementong O2 ang konektado. Pangkalahatang formula СхОу. meron:acidic e-nagagawang bumuo ng mga asin na may mga pangunahing oksido at base (SO3+Na2O=Na2SO4; So3+2NaOH=Na2SO4=H2O), pangunahing- may kakayahang magbuo ng asin na may acidic oxides at acids (CaO + CO2 = CaCO3; CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O ), amphoteric(sa-iyo at basic.) At kasama niyan at kasama niyan (ZnO, BeO, Cr2O3, SnO, PbO, MnO2). at hindi nakakabuo ng asin(CO,NO,N2O) Grounds - mga sangkap, sa panahon ng electrolytic dissociation kung saan maaaring maging ang anion tanging ang hydroxyl group na OH. Ang acidity ng base ay ang bilang ng mga OH ions na nabuo sa panahon ng dissociation ng hydroxide. Ang mga hydroxides-substance na naglalaman ng OH group ay nakukuha sa pamamagitan ng pagsasama ng mga oxide sa tubig 3 uri: pangunahing(base),acidic(mga acid na naglalaman ng oxygen) atamphoteric(ampholytes-nagpapakita ng mga pangunahing at acidic na katangian Cr(OH)3,Zn(OH)2,Be(OH)2,Al(OH)3) mga acid-substances, na may electrolytic dissociation cat. Ang Cation ay maaaring. tanging + naka-charge na ion H. Mayroong: anoxic, naglalaman ng oxygen.H number ang basicity ng acid. meta at ortho na mga anyo ng mga molekula ng tubig. asin-mga sangkap, sa panahon ng electrolytic dissociation kung saan ang cation ay maaaring isang ammonium ion (NH4) o isang metal ion, at ang anion ay maaaring maging anumang acid residue Mayroong: medium(kumpletong pagpapalit. binubuo ng acid residue at metal ion), maasim e (incomplete substitution. presence of unsubstituted H in the composition), basic (incomplete substitution. presence of unsubstituted OH) organikong bagay ay nahahati sa binary- binubuo lamang ng dalawang elemento, at maraming elemento- binubuo ng ilang mga elemento.

3. Mga pangunahing probisyon ng atomic at molekular na doktrina

1. Ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga molekula (corpuscles), sa panahon ng mga pisikal na phenomena, ang mga molekula ay napanatili, sa panahon ng mga phenomena ng kemikal sila ay nawasak.

2. Ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo (mga elemento), ang mga atomo ay pinapanatili sa panahon ng mga reaksiyong kemikal.

3. Ang mga atomo ng bawat uri (elemento) ay pareho sa kanilang mga sarili, ngunit naiiba sa mga atomo ng anumang iba pang uri.

4. Kapag ang mga atom ay nakikipag-ugnayan, ang mga molekula ay nabuo: homonuclear (sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga atomo ng isang elemento) o heteronuclear (sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga atomo ng iba't ibang elemento).

5. Ang mga reaksiyong kemikal ay binubuo sa pagbuo ng mga bagong sangkap, mula sa parehong mga atomo na bumubuo sa orihinal na mga sangkap. + 6. mga molekula. at ang mga atom ay patuloy na gumagalaw, at ang init ay binubuo panloob na paggalaw mga particle na ito

. Atom ay ang pinakamaliit na butil ng isang elemento na nagpapanatili ng mga katangiang kemikal nito. Iba-iba ang mga atomo sa nuclear charges, mass at size

Elemento ng kemikal- ang uri ng mga atom na may parehong posisyon. Ang singil ng nucleus. pisikal na katangian Ang katangian ng isang simpleng sangkap ay hindi maiuugnay sa isang kemikal na elemento. Mga simpleng sangkap- Ito ay mga sangkap na binubuo ng mga atomo ng parehong elemento ng kemikal. 4.Basic laws of chemistry (batas ng konserbasyon, constancy of composition, multiple ratios, Avagadro's law) Batas sa konserbasyon: Ang masa ng mga sangkap na pumapasok sa reaksyon ay katumbas ng masa ng mga sangkap na nabuo bilang isang resulta ng reaksyon. Batas ng katatagan ng komposisyon : (anumang kemikal na tambalan ay may parehong dami ng komposisyon, anuman ang paraan ng paghahanda nito) Ang mga ratio sa pagitan ng masa ng mga elementong kasama sa komposisyon ng isang naibigay na tambalan ay pare-pareho at hindi nakasalalay sa paraan ng pagkuha ng tambalang ito.

Batas ng maramihang mga ratios : Kung ang dalawang elemento ay bumubuo ng ilan mga kemikal na compound, pagkatapos ay ang mga masa ng isa sa mga elemento, na sa mga compound na ito sa bawat parehong masa ng isa pa, ay nauugnay sa isa't isa bilang maliliit na integer.

Batas ni Avogadro. Ang pantay na dami ng anumang mga gas na kinuha sa parehong temperatura at sa parehong presyon ay naglalaman ng parehong bilang ng mga molekula.

5. Batas ng Katumbas . Katumbas ng sangkap- ito ang dami ng isang substance na nakikipag-ugnayan sa 1 mole ng isang hydrogen atom o pinapalitan ang parehong bilang ng H atoms sa isang kemikal. mga reaksyon. Ve (L / Mole) - ang katumbas na volume ng isang substance, iyon ay, ang volume ng isang katumbas ng substance sa isang gas na estado. LAW. Lahat ng substance ay tumutugon sa mga kemikal na reaksyon at nabubuo sa katumbas na dami. Ang ratio ng mga katumbas na masa, volume, tumutugon o bumubuo ng mga sangkap ay direktang proporsyonal sa ratio ng kanilang mga masa (volume) o o E (simple) \u003d A (atomic mass) / B (element valency) E (acids) \u003d M (molar mass) / base (acid base ) E (Hydroxide) \u003d M / Acid) Hydroxide acidity) E (salt oxides) \u003d M / a (bilang ng mga atom ng imahe ng elemento. Oxide (mga asin) * sa (valence ng elemento o metal na ito)

6. Ang istraktura ng mga atomo. Core. Mga reaksyong nuklear. Mga uri ng radiation. Modelo ng Rutherford: 1. halos lahat ng masa ay puro sa nucleus 2.+ ay nabayaran - 3.ang singil ay katumbas ng numero ng pangkat. Ang pinakasimpleng -H hydrogen Ang modernong konsepto ng chem. Ang elemento ay isang uri ng mga atomo na may parehong posisyon. Ang nuclear charge ng isang atom ay binubuo ng isang positively charged nucleus at isang electron shell. Ang shell ng elektron ay binubuo ng mga electron. Ang bilang ng mga electron ay katumbas ng bilang ng mga proton, kaya ang singil ng atom sa kabuuan ay 0 Ang bilang ng mga proton, ang singil ng nucleus at ang bilang ng mga electron ay numerong katumbas ng ordinal na bilang ng elementong kemikal. Halos lahat ng masa ng isang atom ay puro sa nucleus. Ang mga electron ay gumagalaw sa paligid atom nuclei, hindi random, ngunit depende sa enerhiya na taglay nila, na bumubuo ng tinatawag na electron layer. Ang bawat layer ng elektron ay maaaring maglaman tiyak na numero mga electron: sa una - hindi hihigit sa 2, sa pangalawa - hindi hihigit sa 8, sa pangatlo - hindi hihigit sa 18. Ang bilang ng mga layer ng elektron ay tinutukoy ng numero ng panahon Ang bilang ng mga electron sa huling (panlabas) ang layer ay tinutukoy ng bilang ng grupo sa panahon na mayroong unti-unting paghina ng mga katangian ng metal at pagtaas ng mga katangian ng mga hindi metal. Reaksyon ng nukleyar - ang proseso ng pagbuo ng mga bagong nuclei o mga particle sa panahon ng banggaan ng nuclei o mga particle. radioactivity tinatawag na kusang pagbabagong-anyo ng isang hindi matatag na isotope ng isang elemento ng kemikal sa isang isotope ng isa pang elemento, na sinamahan ng paglabas ng mga elementong particle o nuclei. Mga uri ng radiation: alpha, beta (negatibo at positibo) at gamma. Ang alpha particle ay ang nucleus ng helium atom 4/2He. Kapag naglalabas ng mga particle ng alpha, ang nucleus ay nawawalan ng dalawang proton at dalawang neutron, samakatuwid ang singil ay bumababa ng 2, at ang mass number ng 4. Ang negatibong beta particle ay isang electron. kapag ang isang electron ay ibinubuga, ang singil ng nucleus ay tumataas ng isa, ngunit ang mass number ay hindi nagbabago. ang isang hindi matatag na isotope ay labis na nasasabik na ang paglabas ng isang particle ay hindi humantong sa isang kumpletong pag-alis ng paggulo, pagkatapos ay nagtatapon ito ng isang bahagi ng purong enerhiya, na tinatawag na gamma radiation. Ang mga atom na may parehong nuclear charge ngunit magkaibang mga mass number ay tinatawag na isotopes (halimbawa, 35/17 Cl at 37/17 Cl) Ang mga atom na may parehong mga numero ng masa, ngunit ibang bilang ng mga proton sa nucleus, ay tinatawag na mga isobar (halimbawa, 40/19K at 40/20Ca) Ang kalahating buhay (T ½) ay ang oras na kailangan para mabulok ang kalahati ng orihinal na dami ng isang radioactive isotope.

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 bagay. Sa kasalukuyan, alam ng mga siyentipiko ang tungkol sa 10 milyong organiko at humigit-kumulang 100 libong mga inorganikong sangkap. At lahat ng mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga katangian. Ang mga katangian ng isang sangkap ay ang mga palatandaan kung saan ang mga sangkap ay naiiba sa bawat isa o katulad sa bawat isa..

Bawat hiwalay na view 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 isang malalim na kaalaman sa kimika ay ganap na kinakailangan para sa mga espesyalista sa lahat ng mga 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 tinatawag na ganoong mga phenomena kung saan ang mga sangkap na ito ay hindi nagiging iba, ngunit kadalasan lamang ang kanilang estado ng pagsasama-sama o mga pagbabago sa anyo.

Ang mga phenomena ng kemikal ay tulad ng mga phenomena, bilang isang resulta kung saan ang iba pang mga sangkap ay nabuo mula sa mga sangkap na ito. Ang mga kemikal na phenomena ay tinatawag na mga pagbabagong kemikal o mga reaksiyong kemikal.

Sa mga reaksiyong kemikal, ang mga paunang sangkap ay na-convert sa iba pang mga sangkap na may iba't ibang mga katangian. Ito ay maaaring hatulan mula sa panlabas na mga palatandaan mga reaksiyong kemikal: 1) pagpapalabas ng init (minsan ay magaan); 2) pagbabago ng kulay; 3) ang hitsura ng isang amoy; 4) pagbuo ng sediment; 5) ebolusyon 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 at molekular na istraktura ng bagay. Ang hypothesis na ito ay batay sa ideya ng tunay na pagkakaroon ng 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 teorya ng atomic-molecular. Ang mga reaksiyong kemikal ay nagsimulang isaalang-alang mula sa punto ng view ng atomic at molekular na agham. Sa pagtatapos ng XIX at sa simula ng XX siglo. Ang atomic at molekular na teorya ay naging isang siyentipikong teorya. Sa oras na ito, napatunayan ng mga siyentipiko sa eksperimento na ang mga atomo at molekula ay umiral nang objectively, independyente sa isang tao.

Sa kasalukuyan, posible hindi lamang upang kalkulahin ang mga sukat ng mga indibidwal na molekula at ang kanilang mga 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 molekula at kahit na kunan ng larawan ang ilan sa mga macromolecule. Alam na rin ngayon na hindi lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga molekula.

Ang mga pangunahing probisyon ng atomic at molekular na doktrina ay maaaring formulated tulad nito:

1. May mga sangkap na may istrukturang molekular at hindi molekular.

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

3. Sa pagitan ng mga molekula ay may mga gaps, ang laki nito ay depende 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. Mas mahirap i-compress ang mga likido kung saan ang mga puwang sa pagitan ng mga molekula ay mas maliit. 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 molekular ay nakasalalay sa temperatura. Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang bilis ng mga molekula.

5. Sa pagitan ng mga molekula ay may mga puwersa ng kapwa pagkahumaling at pagtanggi. Ang mga puwersang ito ay pinaka-binibigkas sa mga solido, hindi bababa 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 atom ng isang uri ay naiiba sa mga atom ng ibang uri sa masa at mga katangian. Ang bawat indibidwal na uri ng atom ay tinatawag na elementong kemikal.

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

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

Ayon sa modernong mga ideya, 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 istraktura ng molekular ay binubuo ng mga molekula, halimbawa, mga organikong sangkap, hindi metal (na may ilang mga pagbubukod), carbon monoxide (IV), 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 bono ng kemikal sa pagitan ng mga molekula ay hindi gaanong malakas kaysa sa pagitan ng mga atomo. Samakatuwid, sila ay medyo mababang temperatura natutunaw at kumukulo. Sa mga sangkap na may di-molekular na istraktura, ang kemikal na bono sa pagitan ng mga particle ay napakalakas. Samakatuwid mayroon sila mataas na temperatura natutunaw at kumukulo. 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 (92) ng iba't ibang elemento ng kemikal ay naitatag sa kalikasan (sa Earth). Ang isa pang 22 elemento ay nakuha nang artipisyal gamit ang 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.

Sulfur S, hydrogen H 2, oxygen O 2, ozone O 3, phosphorus P, iron Fe ay mga simpleng sangkap.

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

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 sangkap" ay hindi maaaring makilala sa konsepto ng "elemento ng kemikal". 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 na positibong singil sa nuklear ( serial number), estado ng oksihenasyon, komposisyon ng isotopiko, atbp. Ang mga katangian ng isang elemento ay tumutukoy sa mga indibidwal na atomo nito. Ang mga compound substance ay hindi binubuo ng mga simpleng substance, ngunit ng 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 simpleng mga sangkap, 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; ilang mga pagbabago ang bumubuo sa elementong phosphorus.

Ang phenomenon ng allotropy ay sanhi ng dalawang dahilan: 1) ibang bilang ng mga atom sa isang 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 karbin.

2. Stoichiometric na mga batas

stoichiometry- isang sangay ng kimika na tumatalakay sa mga ratio ng masa at dami sa pagitan ng mga tumutugon na sangkap. Isinalin mula sa Griyego, ang salitang "stoichiometry" ay nangangahulugang "bahagi" at "sukat".

Ang batayan ng stoichiometry ay mga batas ng stoichiometric: konserbasyon ng masa ng mga sangkap, katatagan ng komposisyon, batas ni Avogadro, ang batas ng volumetric ratios ng mga gas, ang batas ng mga katumbas. Kinumpirma nila ang teorya ng atomic-molecular. Sa turn, ang atomic-molecular theory ay nagpapaliwanag ng mga stoichiometric na batas.

Katulad na impormasyon.

1. Ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga molekula. Molecule - ang pinakamaliit na particle ng isang substance na may mga katangiang kemikal nito.

2. Ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo. Atom - ang pinakamaliit na butil ng elementong kemikal na nagpapanatili ng lahat ng katangiang kemikal nito. Ang iba't ibang elemento ay tumutugma sa iba't ibang mga atomo.

3. Ang mga molekula at atomo ay patuloy na gumagalaw; sa pagitan nila ay may mga puwersa ng pang-akit at pagtanggi.

Elemento ng kemikal - ito ay isang uri ng atom, na nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga singil ng nuclei at ang istraktura ng mga shell ng elektron. Sa kasalukuyan, 117 elemento ang kilala: 89 sa kanila ay matatagpuan sa kalikasan (sa Earth), ang iba ay nakuha sa artipisyal na paraan. Umiiral ang mga atomo sa Malayang bansa, sa mga compound na may mga atomo ng pareho o iba pang mga elemento, na bumubuo ng mga molekula. Ang kakayahan ng mga atomo na makipag-ugnayan sa ibang mga atomo at bumuo ng mga kemikal na compound ay tinutukoy ng istraktura nito. Ang mga atom ay binubuo ng isang positibong sisingilin na nucleus at negatibong sisingilin na mga electron na gumagalaw sa paligid nito, na bumubuo ng isang elektrikal na neutral na sistema na sumusunod sa mga batas na katangian ng mga microsystem.

atomic nucleus - gitnang bahagi atom, na binubuo ng mga Z proton at N neutron, kung saan ang pangunahing masa ng mga atom ay puro.

Core charge - positibo, katumbas ng magnitude sa bilang ng mga proton sa nucleus o mga electron sa isang neutral na atom at tumutugma sa serial number ng elemento sa periodic system. Ang kabuuan ng mga proton at neutron ng isang atomic nucleus ay tinatawag na mass number A = Z + N.

isotopes - mga elemento ng kemikal na may parehong nuclear charge, ngunit iba't ibang mass number dahil sa magkaibang numero mga neutron sa nucleus.

Ang misa

Allotropy - ang kababalaghan ng pagbuo ng isang kemikal na elemento ng ilang mga simpleng sangkap na naiiba sa istraktura at mga katangian.

Mga formula ng kemikal

Ang anumang sangkap ay maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng isang husay at dami ng komposisyon. Sa ilalim ng komposisyon ng husay ay nauunawaan ang isang hanay ng mga elemento ng kemikal na bumubuo ng isang sangkap, sa ilalim ng dami, sa pangkalahatang kaso, ang ratio sa pagitan ng bilang ng mga atomo ng mga elementong ito. Ang mga atomo na bumubuo ng isang molekula ay magkakaugnay sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, ang pagkakasunud-sunod na ito ay tinatawag na kemikal na istraktura ng isang sangkap (molekula).

Ang komposisyon at istraktura ng isang molekula ay maaaring ilarawan gamit ang mga formula ng kemikal. Ang komposisyon ng husay ay nakasulat sa anyo ng mga simbolo ng mga elemento ng kemikal, dami - sa anyo ng mga subscript sa tabi ng simbolo ng bawat elemento. Halimbawa: C 6 H 12 O 6.

Formula ng kemikal - ito ay isang conditional record ng komposisyon ng isang substance gamit ang mga kemikal na palatandaan (iminungkahi noong 1814 ni J. Berzelius) at mga indeks (ang index ay ang numero sa ibabang kanan ng simbolo. Ito ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga atom sa molekula) . Ang pormula ng kemikal ay nagpapakita kung aling mga atomo kung aling mga elemento at sa anong kaugnayan ang magkakaugnay sa isang molekula.

Ang mga formula ng kemikal ay ang mga sumusunod na uri:

a) molekular - ipakita kung gaano karaming mga atom ng mga elemento ang bahagi ng isang molekula ng isang sangkap, halimbawa H 2 O - isang molekula ng tubig ay naglalaman ng dalawang atomo ng hydrogen at isang atom ng oxygen.

b) graphic - ipakita sa kung anong pagkakasunud-sunod ang mga atomo sa molekula ay konektado, ang bawat bono ay kinakatawan ng isang gitling, para sa nakaraang halimbawa, ang graphic formula ay magiging ganito: H-O-H

c) istruktura - ipakita ang relatibong posisyon sa espasyo at ang distansya sa pagitan ng mga atomo na bumubuo sa molekula.

Dapat tandaan na ang mga structural formula lamang ang nagpapahintulot sa isang substance na matukoy nang katangi-tangi; ang mga molekular o graphic na formula ay maaaring tumugma sa ilan o kahit na maraming mga sangkap (lalo na sa organic chemistry).

Internasyonal na yunit atomic mass katumbas ng 1/12 ng masa ng 12C isotope, ang pangunahing isotope ng natural na carbon.

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

Relatibong atomic mass (ar)- isang walang sukat na halaga na katumbas ng ratio ng average na masa ng isang elemento ng atom (isinasaalang-alang ang porsyento ng mga isotopes sa kalikasan) sa 1/12 ng masa ng isang 12C atom.

Average na ganap na masa ng isang atom (m) ay katumbas ng relatibong atomic mass na beses sa a.m.u.

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

Kamag-anak na molekular na timbang (Ginoo)- isang walang sukat na dami na nagpapakita kung gaano karaming beses ang masa ng isang molekula ng isang partikular na sangkap ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng masa ng isang carbon atom 12C.

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

m r - masa ng isang molekula ng isang naibigay na sangkap;

Ang m a (12C) ay ang masa ng carbon atom na 12C.

Mr = S Ag(e). Ang relatibong molecular mass ng isang substance ay katumbas ng kabuuan ng relative atomic mass ng lahat ng elemento, na isinasaalang-alang ang mga indeks.

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

Ganap na masa ng isang molekula ay katumbas ng relatibong timbang ng molekular na beses sa a.m.u. Ang bilang ng mga atomo at molekula sa mga ordinaryong sample ng mga sangkap ay napakalaki, samakatuwid, kapag nailalarawan ang dami ng isang sangkap, isang espesyal na yunit ng pagsukat ang ginagamit - ang taling.

Dami ng sangkap, mol . Nangangahulugan ng isang tiyak na bilang ng mga elemento ng istruktura (mga molekula, atomo, ion). Tinutukoy n, sinusukat sa mga nunal. Ang nunal ay ang dami ng isang substance na naglalaman ng kasing dami ng mga particle na mayroong mga atom sa 12 g ng carbon.

Numero ni Avogadro (N A ). Ang bilang ng mga particle sa 1 mole ng anumang substance ay pareho at katumbas ng 6.02 10 23 . (Ang Avogadro constant ay may sukat - mol -1).

Ilang molekula ang mayroon sa 6.4 g ng asupre?

Ang molekular na timbang ng asupre ay 32 g / mol. Tinutukoy namin ang halaga ng g / mol ng isang sangkap sa 6.4 g ng asupre:

n(s) = m(s) / M(s) = 6.4g / 32 g/mol = 0.2 mol

Tukuyin natin ang bilang ng mga yunit ng istruktura (mga molekula) gamit ang Avogadro constant NA

N(s) = n(s) NA = 0.2 6.02 1023 = 1.2 1023

Molar mass nagpapakita ng mass ng 1 mole ng isang substance (na tinutukoy ng M).

Ang molar mass ng isang substance ay katumbas ng ratio ng mass ng substance sa katumbas na halaga ng substance.

Ang molar mass ng isang substance ay ayon sa bilang na katumbas ng relatibong molecular mass nito, gayunpaman, ang unang halaga ay may sukat na g / mol, at ang pangalawa ay walang sukat.

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

Nangangahulugan ito na kung ang masa ng isang tiyak na molekula ay, halimbawa, 80 a.m.u. (SO 3), kung gayon ang masa ng isang mole ng mga molekula ay 80 g. Ang pare-pareho ng Avogadro ay isang proporsyonalidad na kadahilanan na nagsisiguro sa paglipat mula sa molecular hanggang molar ratios. Ang lahat ng mga pahayag tungkol sa mga molekula ay nananatiling wasto para sa mga moles (na may kapalit, kung kinakailangan, ng a.m.u. ng g) Halimbawa, ang equation ng reaksyon: 2Na + Cl 2 2NaCl, ay nangangahulugan na ang dalawang sodium atoms ay tumutugon sa isang molekula ng klorin, o ang parehong bagay , dalawang moles ng sodium ang tumutugon sa isang mole ng chlorine.

Ang pambihirang kahalagahan para sa pagbuo ng kimika ay ang atomic at molekular na teorya, ang duyan nito Sinaunang Greece. Ang atomistics ng mga sinaunang Griyego na materyalista ay nahiwalay sa atin ng isang 25-siglo na panahon, gayunpaman, ang lohika ng mga Griyego ay kapansin-pansin na ang pilosopikal na doktrina ng discrete na istraktura ng bagay, na binuo nila, ay hindi sinasadyang sumanib sa kamalayan sa ating kasalukuyang mga ideya. Paano nagmula ang atomismo? Pangunahing siyentipikong pamamaraan Ang mga sinaunang pilosopong Griyego ay isang talakayan, isang pagtatalo. Upang maghanap ng "mga ugat na sanhi" sa mga hindi pagkakaunawaan, marami lohikal na mga gawain, isa na rito ang problema ng isang bato: ano ang mangyayari kung sisimulan mo itong durugin?

Karamihan sa mga pilosopo ay naniniwala na ang prosesong ito ay maaaring ipagpatuloy nang walang katapusan. At tanging si Leucippus (500-440 BC) at ang kanyang paaralan ang nag-angkin na ang prosesong ito ay hindi walang hanggan: kapag nadurog, sa huli, ang gayong butil ay makukuha, ang karagdagang dibisyon kung saan ay magiging imposible lamang. Batay sa konseptong ito, nagtalo si Leucippus: ang materyal na mundo ay discrete, binubuo ito ng pinakamaliit na particle at kawalan ng laman. Ang alagad ni Leucippus Democritus (460--370 BC) ay tumawag maliliit na particle"indivisible", na sa Greek ay nangangahulugang "atom". Ginagamit pa rin namin ang pangalang ito ngayon. Democritus, bumuo ng isang bagong doktrina - "atomism", na maiugnay sa mga atomo tulad ng "modernong" mga katangian bilang laki at hugis, ang kakayahang lumipat.

Ang tagasunod ni Democritus Epicurus (342-270 BC) ay nakumpleto ang sinaunang Griyego na atomistics sa pamamagitan ng pag-aakalang ang mga atomo ay may panloob na pinagmumulan ng paggalaw, at sila mismo ay may kakayahang makipag-ugnayan sa isa't isa. Ang lahat ng mga probisyon ng sinaunang Griyego atomism ay mukhang kamangha-mangha moderno, at ang mga ito ay natural na nauunawaan sa atin. Pagkatapos ng lahat, sinuman sa atin, na tumutukoy sa karanasan ng agham, ay maaaring maglarawan ng maraming kawili-wiling mga eksperimento na nagpapatunay sa bisa ng alinman sa mga iminungkahing konsepto. Ngunit sila ay ganap na hindi maintindihan 20-25 siglo na ang nakalilipas, dahil ang mga sinaunang Griyego na atomista ay hindi makapagbigay ng anumang eksperimentong ebidensya na nagpapatunay sa bisa ng kanilang mga ideya. Kaya, kahit na ang atomismo ng mga sinaunang Griyego ay mukhang nakakagulat na moderno, wala sa mga probisyon nito ang napatunayan noong panahong iyon. Dahil dito, "ang atomistics, na binuo ni Leucippus, Democritus at Epicurus, ay at nananatiling isang hula lamang, isang matapang na palagay, isang pilosopikal na konsepto, ngunit sinusuportahan ng pagsasanay. Nagresulta ito sa isa sa makikinang na mga hula ang isip ng tao ay unti-unting nakalimutan.

May iba pang mga dahilan kung bakit ang mga turo ng mga atomista ay nakalimutan sa mahabang panahon. Sa kasamaang palad, ang mga atomista ay hindi nag-iwan ng mga sistematikong gawa, at ang mga indibidwal na talaan ng mga hindi pagkakaunawaan at mga talakayan na ginawa lamang nang may kahirapan ay naging posible upang makabuo ng isang tamang ideya ng doktrina sa kabuuan. Ang pangunahing bagay ay ang maraming mga konsepto ng atomismo ay erehe at ang opisyal na simbahan ay hindi maaaring suportahan ang mga ito.

Ang mga turo ng mga atomista ay hindi naalala sa halos 20 siglo. At sa siglo XVII lamang. Ang mga ideya ng mga sinaunang Griyegong atomista ay nabuhay muli salamat sa gawain ng pilosopong Pranses na si Pierre Gassendi (1592-1655). Halos 20 taon ang ginugol niya; upang ibalik at tipunin ang mga nakalimutang konsepto ng mga sinaunang pilosopong Griyego, na idinetalye niya sa kanyang mga sinulat na "C) ang buhay, asal at turo ni Epicurus" at "Code of Philosophy of Epicurus". Ang dalawang aklat na ito, kung saan ang mga pananaw ng mga sinaunang materyalistang Griyego ay ipinakita nang sistematikong sa unang pagkakataon, ay naging isang "aklat-aralin" para sa mga siyentipiko at pilosopo sa Europa. Bago ito, ang tanging mapagkukunan na nagbigay ng impormasyon tungkol sa mga pananaw ni Democritus - Epicurus ay ang tula ng makatang Romano na si Lucretius "Sa Kalikasan ng mga Bagay." Alam ng kasaysayan ng agham ang maraming kamangha-manghang mga pagkakataon. Narito ang isa sa mga ito: ang muling pagkabuhay ng sinaunang atomismo ng Griyego ay kasabay ng pagtatatag ni R. Boyle (1627-1691) ng isang pangunahing kaayusan na naglalarawan ng mga pagbabago sa dami ng isang gas mula sa presyon nito. Ang isang husay na paliwanag ng mga katotohanan na naobserbahan ni Boyle ay maaari lamang ibigay ng atomistics: kung ang isang gas ay may isang discrete na istraktura, iyon ay, ito ay binubuo ng mga atomo at kawalan ng laman, kung gayon ang kadalian ng compression nito ay dahil sa paglapit ng mga atom bilang isang resulta. ng pagbaba ng libreng espasyo sa pagitan nila. Ang unang mahiyain na pagtatangka na ilapat ang atomismo upang ipaliwanag ang quantitatively observable natural phenomena ay humahantong sa dalawang napakahalagang konklusyon:

• 1. Ang pagkakaroon ng naging philosophical hypothesis sa konseptong siyentipiko, ang atomistics ay maaaring maging isang makapangyarihang kasangkapan na nagpapahintulot sa iyo na magbigay lamang tamang interpretasyon ang pinaka magkakaibang natural na phenomena.
• 2. Para sa mabilis na pagbabago ng atomistics mula sa isang pilosopikal na hypothesis tungo sa isang siyentipikong konsepto, ang patunay ng pagkakaroon ng mga atomo ay dapat, una sa lahat, na hanapin sa pag-aaral ng mga gas, at hindi likido at solidong mga sangkap, na dati nang pinag-aralan. ng mga chemist. Gayunpaman, aabutin ng humigit-kumulang 100 taon bago maunawaan ng mga chemist ang pag-aaral ng mga gas. Pagkatapos ay susundan ng isang kaskad ng mga pagtuklas ng mga simpleng sangkap: hydrogen, oxygen, nitrogen, chlorine. At ilang sandali pa, makakatulong ang mga gas upang maitatag ang mga batas na karaniwang tinatawag na mga pangunahing batas ng kimika. Gagawin nilang posible na bumalangkas ng mga pangunahing probisyon ng atomic at molecular theory.

§ 1 M.V. Lomonosov bilang tagapagtatag ng atomic at molekular na teorya

Mula noong ika-17 siglo, nagkaroon ng teoryang molekular sa agham na ginamit upang ipaliwanag pisikal na phenomena. Praktikal na paggamit teoryang molekular sa kimika ay limitado sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga probisyon nito ay hindi maipaliwanag ang kakanyahan ng kurso ng mga reaksiyong kemikal, sagutin ang tanong kung paano, mula sa isang sangkap sa kurso ng proseso ng kemikal nabuo ang mga bago.

Ang solusyon sa problemang ito ay naging posible sa batayan ng atomic-molecular theory. Noong 1741, sa aklat na "Elements of Mathematical Chemistry", si Mikhail Vasilyevich Lomonosov ay aktwal na nagbalangkas ng mga pundasyon ng atomic at molekular na teorya. Ang Russian scientist-encyclopedist ay isinasaalang-alang ang istraktura ng bagay hindi bilang isang tiyak na kumbinasyon ng mga atomo, ngunit bilang isang kumbinasyon ng mas malalaking particle - mga corpuscle, na kung saan, ay binubuo ng mas maliit na mga particle - mga elemento.

Ang terminolohiya ni Lomonosov ay sumailalim sa mga pagbabago sa paglipas ng panahon: ang tinatawag niyang mga corpuscle ay nagsimulang tawaging mga molekula, at ang terminong elemento ay pinalitan ng terminong atom. Gayunpaman, ang kakanyahan ng mga ideya at kahulugan na ipinahayag niya ay napakatalino na tumayo sa pagsubok ng panahon.

§ 2 Kasaysayan ng pag-unlad ng atomic at molecular science

Ang kasaysayan ng pag-unlad at pagtatatag ng atomic at molekular na teorya sa agham ay naging napakahirap. Ang pagtatrabaho sa mga bagay ng microcosm ay nagdulot ng malaking kahirapan: imposibleng makita ang mga atomo at molekula at, sa gayon, upang kumbinsido sa kanilang pag-iral, at ang mga pagtatangka na sukatin ang mga masa ng atom ay kadalasang nagtatapos sa mga maling resulta. 67 taon pagkatapos ng pagkatuklas kay Lomonosov, noong 1808, ang sikat na siyentipikong Ingles na si John Dalton ay naglagay ng atomic hypothesis. Ayon dito, ang mga atomo ay ang pinakamaliit na mga partikulo ng bagay na hindi mahahati sa mga bahaging bumubuo o nababago sa isa't isa. Ayon kay Dalton, lahat ng mga atomo ng isang elemento ay may eksaktong parehong timbang at naiiba sa mga atomo ng iba pang mga elemento. Pinagsasama ang doktrina ng mga atomo sa doktrina ng mga elemento ng kemikal, na binuo nina Robert Boyle at Mikhail Vasilyevich Lomonosov, nagbigay si Dalton ng matibay na pundasyon para sa karagdagang teoretikal na pananaliksik sa kimika. Sa kasamaang palad, tinanggihan ni Dalton ang pagkakaroon ng mga molekula sa mga simpleng sangkap. Naniniwala siya na ang mga kumplikadong sangkap lamang ang binubuo ng mga molekula. Hindi ito nakatulong karagdagang pag-unlad at ang aplikasyon ng atomic at molecular science.

Ang mga kondisyon para sa pagpapakalat ng mga ideya ng atomic at molekular na teorya sa natural na agham ay binuo lamang sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo. Noong 1860, sa International Congress of Naturalists sa German city of Karlsruhe, mga pang-agham na kahulugan atom at molekula. Walang doktrina ng istraktura ng mga sangkap noong panahong iyon, samakatuwid, ang posisyon ay tinanggap na ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga molekula. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga simpleng sangkap, tulad ng mga metal, ay binubuo ng mga monotomic molecule. Kasunod nito, ang gayong patuloy na pagpapalawak ng prinsipyo ng molekular na istraktura sa lahat ng mga sangkap ay naging mali.

§ 3 Mga pangunahing probisyon ng atomic at molekular na teorya

1. Molecule - ang pinakamaliit na bahagi ng isang substance na nagpapanatili ng komposisyon at mahahalagang katangian nito.

2. Ang mga molekula ay binubuo ng mga atomo. Ang mga atomo ng isang elemento ay magkatulad sa bawat isa, ngunit naiiba sa mga atomo ng iba pang mga elemento ng kemikal.