Механизм химических связей

Химические связи между атомами осуществляют электроны, расположенные на внешней оболочке и связанные с ядром наименее прочно. Их назвали валентными электронами. В зависимости от характера взаимодействия между этими электронами различают ковалентную, ионную и металлическую химические связи.

Основные химические законы

• Закон сохранения массы: масса веществ, вступающих в реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.
• Закон сохранения энергии: при любых взаимодействиях, имеющих место в изолированной системе, энергия этой системы остается постоянной и возможны лишь переходы из одного вида энергии в другой. Доказан Лавуазье в 1789 г., позволив количественно изучать химические реакции.

Основные химические законы (2)

 

• Закон объемных отношений: при одинаковых условиях объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов реакции как небольшие числа.
• Закон Авогадро: в равных объемах любых газов, взятых при одной и той же температуре и при одинаковом давлении, содержится одно и то же число молекул. Открыт Амедео Авогадро в 1811 г.

Основные химические законы (3)

• Закон постоянства состава: любое химическое индивидуальное соединение имеет один и тот же количественный состав независимо от способа его получения. Открыт Жозефом Прустом в 1801-1808 гг.
• Закон кратных отношений: если два элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то массы одного из элементов, приходящихся в этих соединениях на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа. Открыт Джоном Дальтоном в 1803 г.

Основные химические законы (4)

• Закон периодической зависимости свойств элементов от их атомного веса (1868) (Периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева)

Современная формулировка Периодического закона

Строение и свойства химических элементови их соединенийнаходятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер.

Четыре концептуальные системы современной химии

В решении проблем химии можно выделить четыре основных этапа, на каждом из которых возникали соответствующие четыре концептуальные системы.

• о химических элементах (атомно-молекулярное учение о веществе)(1660-е гг.);
• о химических свойствах вещества (структурная химия) (1800-е гг.);
• о химических реакциях (1950-е гг.);
• эволюционная химия (1970-е гг.).

Концептуальные системы химии

• Первая концептуальная система началась в конце XYII в. с трудов Р. Бойля и в определенной степени завершилась созданием Периодической системы элементов Д.И. Менделеева в 1869 г. Эта система дала элементный состав вещества.
• Вторая концептуальная система познания химических свойств вещества позволила установить их структуру и определила развитие структурной химии примерно с конца XYIII в.

Концептуальные системы химии (2)

• Третья концептуальная система возникает в середине XX в., устанавливая особенности протекания химических реакций и позволяя создать основы крупномасштабных химических технологий.
• Четвертая концептуальная система (эволюционная химия) появляется в конце 1960-х годов и связана с глубоким и всесторонним изучением природы реагентов, роли катализаторов в химических реакциях. Кроме того, она изучает процессы самоорганизации и саморазвития неживой природы и ее перехода к живой природе.

Концепции о химических элементах (атомно-молекулярное учение о веществе)

Окончательная победа атомно-молекулярного учения о веществе пришла в 1861 г.

Согласно этому учению:

• молекулы – это единая система атомов;
• химическая реакция – процесс взаимодействия молекул, при которых они обмениваются атомами. В настоящее время установлено, что во время реакций молекулы обмениваются не атомами, а электронами.