Хемија: основни појмови, дефиниције, услови и закони

Цхемистри, основни појмови које сматрамо - је наука која проучава супстанце и њихове трансформације настају са променом структуре и састава, а тиме и својства. Прво, треба да дефинише шта се подразумева под термин као што је "супстанца". Ако говоримо о томе у ширем смислу, то је облик материје која има одмор масу. Супстанца је било елементарне честице, на пример, неутрона. У хемији, термин се користи у ужем смислу.

Да бисте започели са кратким описом главних појмовима хемије, атомски молекулске теорије. Након тога, ми их, као и присутне неке важне законе ове науке објасни.

Основни концепти хемије (материја, атоми, молекули) су познате све нас из школе. Испод је кратак опис од њих, као и други, мање очигледне термини и појаве.

атоми

Пре свега, све супстанце које су испитивана у хемији, састављене од ситних честица, назван атоме. Неутрони нису исти предмет проучавања ове науке. Такође, треба рећи да су атоми могу ујединити међусобно, формирајући тако хемијске везе. Како би се прекинуо ову везу, потребну потрошњу енергије. Стога су атоми у нормалним условима не постоје појединачно (осим "племенитим гасом"). Они су повезани једни са другима бар у паровима.

Континуирано термо покрет

Континуирано термичко кретање честица одликују сав тај учења хемије. Основни концепти ове науке не могу да објасним, не причају о томе. Уз континуално кретање просечном кинетичке енергије је пропорционалан са температуром честице (мада треба напоменути да је енергије на различитим дискретних честица). Екин = кТ / 2, где к - ис Болцманова константа. Ова формула важи за сваку врсту кретања. Од ТкИн = МВ ^{2/2, предлог} масивних честица спорије. На пример, ако је температура иста, молекул кисеоника у просеку покрету до 4 пута спорије него молекула угљеника. То је због тога што је њихова маса је више од 16 пута. Покрет осцилује, транслаторно и ротационо. Осцилаторни примећено у течним и чврстим, и гасовитих супстанци. Али транслаторно и ротациона најлакше обавља у гасу. У течностима, што је теже, а у чврстим телима - још теже.

молекули

Настављамо описати основне појмове и дефиниције хемије. Ако се атоми међусобно комбиновати формирајући малу групу (под називом молекули), такве групе су укључене у термалној покрету, делује као јединица. До 100 атома присутни у типичним молекуле, а њихов број је тзв велике молекулске једињења може да буде до 105.

нон-молецулар супстанце

Међутим, атоми се обично комбинују у великом броју опсезима од 107 до 1027. У овој форми су практично не учествују у термалној покрету. Ова удружења имају мало сличности са молекула. Они су више као дијелове добар. Ове супстанце се називају нон-молекуларни. У том случају, термална кретање се одвија унутар комад, а он може да лети као молекула. Постоји прелаз регион и величине, која обухвата организације састављене од атома у количини од 105 до 107. ове честице су или веома велики молекули или су мали зрна праха.

јона

Треба напоменути да атоми и групе могу поседовати наелектрисање. У том случају они се називају јона у овој науци, као што хемије, основни појмови од којих смо студирају. Пошто као трошкови увек одбијају један од другог, супстанца која је присутна значајан вишак једном или другом оптужбе можда неће бити стабилна. Негативни и позитивни трошкови су увек смењују у простору. Али, у принципу, супстанца је електрично неутралан. Имајте на уму да су оптужбе које се сматрају велике електростатике, са становишта хемије су занемарљиве (ат 105-1015 атомима - 1е).

Објекти студија у хемији

Неопходно је да се разјасни да су предмети проучавања у хемији заступа феномене које не настају, а не разбити атоме, већ само преуредили, који је повезан на нов начин. Неке везе се раскидају, остали су формирани као резултат. Другим речима, нови супстанце појављују из атома бившег састава полазних материјала. Уколико се чувају атоми, и постојеће везе између њих (нпр испаравање молекуларних једињења), ови процеси односе на проучавање дужег хемију и молекуларну физику. У случају када се стварају или сломанние атоми, то је студија предмета нуклеарне или атомске физике. Међутим, граница између хемијске и физичке појаве мутна. После поделе науке у посебном условна, док је у природи недељива. Због тога, хемичари веома корисно знање физике.

Основни концепти хемије смо цртама. Сада вам нудимо више да их размотри.

Прочитајте више о атома

Атоми и молекули - је нешто са чиме многи људи повезују хемије. Основни концепти, они морају бити јасно дефинисани. Чињеница да постоје атоми, пре две хиљаде година, био је то потез генија погодити. Затим, у 19. веку, научници су експериментални подаци (још индиректно). Ми говоримо о више дружење авогадро састав константност закона (у даљем тексту гледамо на овим основним концептима хемије). Атом наставити да истражујемо у 20. веку, када је већ дошло до много директних експерименталних доказа. Они су засновани на спектроскопије, за расејање рендгенских зрака, алфа честице, неутрона, електрона итд Величина ових честица је око 1 Е = 1 ° ^-10 м Тежина - .. Приближно 10 ^-27 - 10 ^-25 кг. У центру честица је позитивно наелектрисана језгра око кога електрони крећу на негативног наелектрисања. Кернел величина је око 10 до ¹⁵ м. Испоставило се да одређује величину Елецтрон схелл атома, али у овом случају се њена тежина скоро у потпуности концентрисана у језгру. Друга дефиниција треба увести, узимајући у обзир основне концепте хемије. Хемијски елемент - тип атома, набој језгра чији је идентична.

Често се јавља атом одређивање као сићушна честица супстанце хемијски недјељива. Како да разумеју "хемикалију"? Као што смо навели, подела појава у физичком и хемијском условно. Али наравно постојање атома. Стога, за одређивање бољи хемију кроз њих, а не обратно, атоми кроз хемије.

хемијска веза

Ово је тако да атоми се држала заједно. Он не дозвољава да лети осим под утицајем термичке кретања. Овде су главне карактеристике обвезница - је интернуцлеар удаљеност и енергије. Ово је уједно и основни концепти хемије. ленгтх везе је одређена експериментално са довољно високом прецизношћу. Енергија - такође, али не увек. На пример, немогуће је објективно утврдити шта је то у односу на посебном саопштењу у сложеном молекула. Међутим, увек се утврђује енергија атомизације супстанце која је потребна да се пробије све постојеће везе. Знајући дужину везе, можете одредити који атоми су повезане (имају кратку удаљеност), и шта - не (дуже удаљеност).

Број координација и координација

Основни концепти аналитичке хемије обухвата ова два термина. Шта значе? Будимо искрени.

Број координација је број најближих суседа тог конкретног атома. Другим речима, број оних са којима је се односи хемијски. Координација је обострана положај, врсту и број суседа. Другим речима, овај концепт је више смисла. На пример, број координација молекула азота карактеристичних амонијака и азотне киселине, исто - 3. Међутим, имају различите координација - је не-планарна и равна. Утврђује се без обзира на природу везе између репрезентација, док државе оксидације и валенцији од - појма условно, који се стварају како би се унапредио да предвиди координацију и састав.

Одређивање молекула

Ми смо већ дотакли на овом концепту, с обзиром на основне концепте и законе хемије кратко. Сада задржавати на томе детаљније. У уџбеницима честог одређивања молекула као доњи неутралних честица материје, која има своја хемијска својства, а могу постојати независно. Треба напоменути да је ова дефиниција тренутно застарела. Прво, чињеница да су сви физичари и хемичари се односе на молекул, својства супстанци се не чувају. Вода раствара, али захтева најмање 2 молекуле. Степен дисоцијације воде - је 10 ^-7. Другим речима, овај процес може бити предмет само једног молекула од 10 милиона Ако имате једну молекул, или постоји чак стотину., Не могу да добију идеју свог дисоцијације. Чињеница да су термални ефекти хемијских реакција обично укључују енергију интеракције између молекула. Стога, они не могу наћи на једном од њих. И хемијске и физичке особине молекуларних супстанци може се утврдити само велике групе молекула. Поред тога, постоје агенти који су у стању да постоји самостално, "најмањи" честица неограничено велика и веома се разликује од конвенционалних молекула. Молекул је у суштини група атома нису наелектрисан. У конкретном случају, може бити један атом, на пример, Не. Ова група мора бити у стању да учествује у ширењу, као иу другим врстама термичке кретања, делујући као јединица.

Као што можете да видите, није тако једноставна основни концепти хемије. Молекул - је нешто што треба пажљиво размотрити. Она има своје особине, и молекуларну тежину. О овом другом случају би сада расправљати.

молекулска маса

Како одредити молекуларну тежину искуства? Један од начина - на основу авогадров закон, релативна густина паре. Најпрецизнији начин је маса спектрометрија. Електрон избачен из молекула. Добијени ион се прво диспергује у електричном пољу, а онда скренута од стране магнетног путу. Купац треба масеном односу одређује величином одступања. Постоје и методе засноване на особинама које имају решења. Међутим молекул у свим овим случајевима мора нужно бити у покрету - у раствору у вакууму до гаса. Ако се не померају, немогуће је објективно израчунати њихову тежину. И само њихово постојање у овом случају је тешко открити.

Карактеристике нон-молекуларних супстанци

Говорећи о њима кажу да су састављени од атома, а не молекула. Међутим, исто важи у односу на племенити гасови. Ти атоми се слободно крећу, тако боље преузму своје моновалентном молекуле. Међутим, то није важно. Важно је да не молекуларни супстанце, постоји много атома, који су спојени. Треба напоменути да је подела свих супстанци на молекуларном и не-молекуларна недовољна. Подела везе значајније. Узмимо, на пример, разлика у особинама графита и дијаманта. Обојица су угљеник, али први - мека, а други - у чврстом облику. Како се они разликују једни од других? Разлика је само у њиховој повезаности. Ако се узме у обзир структуру графита, можемо видети да постоје јаке везе само у две димензије. Али, у трећем веома значајних међуатомски растојањима, дакле, постоји јака веза. Графит је лако склизнути и поделити дуж ових слојева.

повезивање структура

У супротном, то се зове просторна димензија. Она представља број димензија простора, назначен тиме што овим континуираним (јаких веза) (скоро бесконачно) скелетни систем. Вредности које се могу предузети, - 0, 1, 2 и 3. Због тога је неопходно да се разграничи тродимензионално повезану, ламината и оток ланца (молекуларну) структуру.

Закон сталних односа маса

Већ смо научили основне концепте хемије. Материјал је укратко размотрити код нас. Сада говоре о закону који се односи на њега. Обично је формулисан на следећи начин: свака једнокомпонентни (тј цлеан), без обзира на начин на који је добијен, има исти квалитативни и квантитативни састав. Али, шта значи појам "чиста супстанца"? Будимо искрени.

Пре две хиљаде година, када је структура материје не може бити више директне методе за учење када није било ни основни хемијски појмови и закони хемије, позната нам, утврђено је описно. На пример, вода - је течност која сачињава основу мора и река. Нема мирис, боја, укус. Има тако тачку топљења и смрзавања, из њега је плаво бакар сулфат. Слана вода је зато што није чиста. Међутим, соли се могу раздвојити дестилацијом. Овако је дескриптивни метод утврђено основне хемијске концепте и законе хемије.

Научника у то време није било очигледно да се течност која је истакнута на различите начине (спаљивање хидрогенсулфат дехидрације, морска вода дестилације), има исту композицију. Велико откриће у науци је доказ ове чињенице. Постало је јасно да је однос кисеоника и водоника не могу глатко промењен. То значи да елементи састоје од атома - недељиве порцијама. Тако једињења формуле су припремљени, али и поткријепљени научницима заступљености молекула.

Данас свака супстанца експлицитно или имплицитно утврђено примарно тврди него топљења, укуса или боје. Вода - _Х2О Ако постоје друге молекуле, она више неће бити чист. Сходно томе, чиста молекуларна супстанца је онај који се састоји од само једну врсту молекула.

Међутим, у овом случају, бити са електролита? Уосталом, они укључују јони присутни, не само молекуле. Морамо да будемо још строга дефиниција. Пуре молекуларна супстанца је онај који се састоји од молекула једне врсте, а могуће и реверзибилне производи њихове брзог конверзије (изометризација синдикати, дисоцијације). Реч "брзо" у овом контексту значи да на овим производима, не можемо се отарасим, одмах се поново појавити. Реч "плуг" указује на то да конверзија није доведен до краја. Ако је упозорен, онда је боље рећи да је нестабилна. У овом случају то није чиста супстанца.

Закон одржања масе материје

Овај закон је од давнина био у метафорички облику познат. То је изјавио да ствар не може бити креиран и неуништив. Онда је дошао његове квантитативне формулацију. Према томе, тежина (и крајем 17. века - тежина) је мера количине супстанце.

Закон у уобичајеној форми отворен је у 1748 Ломоносов. 1789., додаје се у саопштењу Лавоисиер, француски научник. Цонтемпорари његова формулација гласи: маса супстанце закључивања хемијску реакцију једнака маси супстанци које произилазе из њега.

Авогадров закон, закон волуметријских односима гасова

Последњи је формулисан у 1808. ЈЛ Гаи-Луссац, француски научник. Тренутно овај закон се зове закон Гаи-Луссац. Према њој, обим реактивних гасова треба да једна другој као и обимом насталих гасовитих производа као целина малим бројевима.

Образац, који је нашао Гаи-Луссац, објашњава закон, који је отворен нешто касније, 1811., Амедео Авогадро, италијански научник. Наводи се да под једнаким условима (притисак и температура) у гасовима имају исту запремину, исти број молекула присутних.

Две важне последице од закона Авогадро. Први лежи у чињеници да под истим условима, један мол било ког гаса заузима једнаку запремину. Расељавање или под нормалним условима (који су температура 0 ° Ц и 101,325 кПа) је 22.4 литара. Друга последица овог закона као што следи: масени однос гасова који имају исти износ под једнаким условима, једнак однос њиховог моларне масе.

Постоји још један закон, који свакако треба поменути. Ми ћемо вам рећи о томе укратко.

Периодни закон и сто

Д ја Мендељејев, на основу хемијских својстава елемената и атомских и молекуларних научника који је открио овај закон. Овај догађај је одржан 1. марта, 1869 периодичног закон је један од најзначајнијих у природи. Може се гласи: особине елемената формираних сложених и једноставних супстанци и имају периодичне зависност од оптужби за језгра атома.

Периодиц табле, које је настало Мендељејев, састоји се од седам периода и осам група. Групе зове своје вертикалне колоне. Елементи унутар сваке од њих имају сличне физичке и хемијске особине. Та група, заузврат, подељен у подгрупе (главним и споредним).

Хоризонталне редове у овој табели се односе на периоде. Елементи који су у њима, разликују међу собом, али они имају заједничко - чињеницу да су њихови последњи електрони на истом нивоу енергије. У првом периоду само два елемента. Х је водоник и хелијум Хе. Осам елементи су у другом периоду. У четвртом њихове већ 18. Мендељејев означен овај период као први велики. У петом и 18 елемената, његова структура је слична четврти. Као део шестог - 32 елемената. Седма није завршен. Овај период почиње са Френцх (Фр). Можемо претпоставити да ће садржавати 32 елемената, као и шести. Међутим, до сада само 24 пронађено.

pravilo откета

Према правилу откета сви елементи имају тенденцију да се стекне електрон или изгуби како би се од 8-електронски конфигурацију племенитог гаса најближе њима. Енергија јонизације - је количина енергије потребна за одвајање електрона од атома. Откета правило каже да када се прелази са лева на десно у периодном вам је потребно више енергије да се уклони електрон. Због тога, јединице које су на левој страни, траже да се осигура да изгуби електрон. Напротив, они који се налазе на десној страни, жељан да га купи.

Закони и основни концепти хемије, ми цртама. Наравно, ово је само опште информације. У једном чланку да је немогуће говорити о таквом озбиљне науке у детаље. Основни концепти и закони хемије као што је наведено у овом чланку - је полазна тачка за даља истраживања. Уосталом, у овом науци постоје многе секције. Постоји, на пример, органска и неорганске хемије. Основни концепти сваки од делова ове науке може се проучавати дуже време. Али они описани горе, односе се на општа питања. Стога, можемо рећи да су основни појмови органске хемије, као и неорганска.