Основные понятия и законы химии
1.Химия как раздел естествознания. Понятия: вещество, молекула, атом, моль.
Химия – это наука о веществах, их связях и превращениях, которые сопровождаются изменениями химических и физических свойств. Основные задачи химии: 1) Исследование синтеза новых веществ с определёнными свойствами. 2) Направление синтеза новых веществ с определёнными свойствами. 3) Анализ явления веществ на среду обитания человека. Химический элемент – вид атомов с одинаковым зарядом ядер, т.е. числом протонов. Атом – электро - нейтральная частица, состоящая из «+» заряженного ядра и «-» заряженных электронов. При химическом взаимодействии атомов образуется молекула. Молекула – наименьшая частица индивидуального вещества, способная к самостоятельному существованию. Она может состоять из одинаковых(простое вещество) или различных(сложное вещество) атомов. Моль – это кол-во вещества, содержащее столько структурных единиц(молекул, атомов, ионов), сколько атомов содержится в 12г атома изотопа 12С.(n = N/Na. n = [моль]). Молярная масса – масса одного моль вещества. М = m/n [г/моль].
2.Законы: сохранения массы и энергии, постоянства состава, Авогадро, кратных отношений, простых объемных отношений, парциальных давлений Дальтона.
ЗСМ: Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции. ЗСЭ: При любых взаимодействиях в изолированной системе энергия этой системы остаётся постоянной. Возможны лишь переходы из одного вида энергии в другой.(E=m*c2) ЗПС: При хим. Реакциях остаётся постоянной не только общая масса веществ, но и масса каждого элемента. ЗА: В равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул. (Закон Авогадро имеет несколько следствий: Первое следствие: один моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объём. В частности, при нормальных условиях, т. е. при 0 °C (273К) и 101,3 кПа, объём 1 моля газа, равен 22,4 л. Этот объём называют молярным объёмом газа Vm. Второе следствие: Молярная масса любого газа равна удвоенной относительной его плотности по водороду. M(x)=M(H2)*DH2.) ЗКО: Если два элемента образуют несколько различных соединений, то на одну и ту же массу одного из них приходятся такие массы другого, которые относятся между собой, как простые целые числа. ЗОО: при постоянном давлении и температуре объемы газов, вступающих в химическую реакцию, находятся в простых отношениях друг к другу и к объемам газообразных продуктов реакции, то есть отношение объемов, в которых газы участвуют в реакции, соответствует отношению небольших целых чисел. ЗпдД: Давление смеси газов, химически не взаимодействующих друг с другом, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь. (Pобщ = P1 + P2 + … + Pn). Парциальное давление газа – это то давление, которое производило бы имеющееся в смеси кол-во газа, если бы оно занимало весь объём, занимаемый смесью.
Эквивалент элемента и вещества. Закон эквивалентов.
Эквивалент — это реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или другим способом быть эквивалентна катиону водорода в ионообменных реакциях или электрону в окислительно-восстановительных реакциях. Например, в реакции: NaOH + HCl = NaCl + H2O эквивалентом будет реальная частица — ион Na+, а в реакции Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O эквивалентом будет являться мнимая частица ½Zn(OH)2. Под эквивалентом вещества также часто подразумевается количество эквивалентов вещества или эквивалентное количество вещества — число моль вещества, эквивалентное одному моль катионов водорода в рассматриваемой реакции. Число эквивалентности z представляет собой небольшое положительное целое число, равное числу эквивалентов некоторого вещества, содержащихся в 1 моль этого вещества. Фактор эквивалентности Э связан с числом эквивалентности z следующим соотношением: Э =1/z. Например, в реакции: Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O Эквивалентом является частица ½Zn(OH)2. Число ½ есть фактор эквивалентности, z в данном случае равно 2. Эквивалентная масса — это масса одного эквивалента данного вещества. Молярная масса эквивалентов вещества — масса одного моля эквивалентов, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу этого вещества. Mэкв = Э×M, или. Mэкв = M/z. Эквивалентный объём – отношение произведения молярного объёма на эквивалент элемента, к числу атомов элемента. Vэ=Vm*Э/N. В результате работ Рихтера(1792—1800) был открыт закон эквивалентов: Закон эквивалентов: все вещества реагируют и образуются в эквивалентных отношениях. m(A)/Mэкв(A)=m(B)/Mэкв(B), или V(A)/Vэкв(A)=V(B)/Vэкв(B).
