АТОМНО - МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ.
Материя – это множество существующих в мире объектов и явлений.
Основные виды материи: а) вещество (вода, воздух, земля, живые существа, растения, электроны, химические реактивы, и тому подобное);
б) энергия (тепловая, электромагнитная, гравитационная, и тому подобное).
Основное свойство материи – движение, как изменение|смена| в пространстве|просторе| и времени.
Формы движения материи: механическая|механичная|, химическая, биологическая, общественная, и тому подобное.
Химия изучает химическую форму движения материи, проявлением которой|какой| являются химические превращения|преобразование| (реакции) между веществами.
Основы|основание| атомно – молекулярного учения
- Все вещества состоят из частиц|частички| (атомов, молекул, ионов, и тому подобное).
- Частицы одного вещества одинаковы, разных|различных| веществ – разные|различные|.
- Частицы|частичка|, из которых состоят| вещества находятся в постоянном движении.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ
Химический элемент – отдельный вид атомов с одинаковым зарядом ядра (26Fe, 50Sn, 8O).
Атом – наименьшая химически неделимая частица элемента, которая несет его химические свойства (Fe, Sn, O, и тому подобное).
Молекула – наименьшая частица вещества, которая несет ее химические свойства (O2, N2, H2O, H2SO4).
Вещество – совокупность атомов или молекул одного вида, которая дает возможность определять как химические так и физические свойства (Ne, Fe, H2, Cl2, HCl, H2CO3, Na2SO4, и тому подобное).
Моль – такое количество вещества, которое вмещает столько структурных единиц (атомов, молекул, электронов, и тому подобное), сколько вмещает атомов 0,012 кг изотопа карбона 12С ν (ню), моль).
Химический эквивалент – такое количество вещества, которое взаимодействует без остатка с одним молем атомов Гидрогена, или вытесняет такое количество Гидрогена в ходе химической реакции (Э, моль).
Относительная атомная масса, А(r) - число, которое показывает во сколько раз масса данного атома больше одной атомной единицы массы.
Атомная единица массы (а.о.м.) – это 1 / 12 массы атома изотопа Карбона 12С.
Относительная молекулярная масса, М(r) – число, которое показывает во сколько раз масса данной молекулы больше одной атомной единицы массы. Индекс (r) свидетельствует об относительном характере параметров А(r) и М(r) (relative – относительный).
Молярная масса (М, г / моль) – масса вещества, количеством 1 моль.
Молярная масса эквивалента (МЭ, г / моль) – масса вещества, количеством 1 эквивалент.
Молярный объем (VМ, л) - объем газообразного вещества, количеством 1 моль.
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ
Закон сохранения массы (М.В. Ломоносов, в 1748 г.) – масса веществ, которые вступили в реакцию, равняется массе веществ, которые образовались в результате реакции.
4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3
4∙ M(Al) 3∙ M(O2) 2 ∙ M(Al2O3)
4 ∙ 27 3∙ 32 2∙ 102
108 + 96 = 204
Закон эквивалентов (Рихтер, 1793р.) – массы реагентов и продуктов относятся между собой как молярные массы эквивалентов этих веществ.
А + В = С + Д
m(A) / MЭ(A)= m(B) / MЭ (B) = m(C) / MЭ(C)= m(Д) / MЭ(Д)
Закон постоянства состава (Пруст, 1799р.) – каждое индивидуальное молекулярное соединение имеет постоянный качественный и количественный состав независимо от способа его получения.
Например: H2SO4 - качественный состав молекулы: Гидроген, Сульфур, Оксиген;
количественный состав|склад|: два атома Гидрогена, один атом Сульфура
четыре атома Оксигена.
Закон кратных отношений (Дальтон, 1803р.) – если два элемента образуют друг с другом несколько соединений, то на одно и то же количество одного элемента приходятся такие количества другого элемента, которые относятся между собой как небольшие целые числа.
Например: Соединение С% (С) С%(О) число единиц масс Относятся как
Оксигена на одну еди-|
ницу| массы Карбона
СО 42,88 57,12 1,33 1
СО2 27,29 72,71 2,66 2
Закон объемных отношений (Гей – Люссак, 1805р.) – объемы газов, которые вступают в реакцию, относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа.
N2(газ) + 3H2(газ) = 2 NH3(газ)
1моль| 3моль| 2моль|
1объем 3объема| 2объема|
Закон Авогадро (Авогадро, 1811р.) – В равных объемах различных газов при одинаковых условиях (давлении и температуре) содержится одинаковое число структурних единиц газов (атомов, молекул).
Молярный объем различных|различных| газов при нормальных условиях (н.у.) составляет|сдает| 22,4 л.
Нормальные условия: температура Т = 273К; t = 00С
давление Р = 1,01 • 105 Па = 760 мм.рт.ст. = 1 атм.
Относительная плотность|густота| одного газа по другому – это отношение молярной (молекулярной) массы одного газа к|до| молярной (молекулярной) массе другого газа.
Д2 = М(1) ∕ М(2) = Мr(1) ∕ Мr(2)
Число Авогадро (NA = 6,02 ∙ 1023 структурных единиц) – это число структурных единиц в одном моле вещества независимо от условий.
Объединенный закон газового состояния – произведение давления на объем газа, отнесенный к температуре, при которой существует газ есть величина постоянная.
PV ∕ T = P0 V0 ∕ T0 = R
где – P0,V0, T0 давление, объем, температура при нормальных условиях;
P, V, T - давление, объем, температура при условиях, отличающихся от нормальных;
R – универсальная газовая постоянная: R = 62360 мм.рт.ст. • мл / К
R = 0,082 атм| • л / К
R = 8,314 Па • м3 / К
Уравнение Менделеева – Клапейрона
P V = m R T / M
где m - масса объема газа (V)
M – молярная масса газа.
Расчет относительных молекулярных и молярных масс веществ
Молекулярная масса вещества рассчитывается как сумма атомных масс элементов, которые составляют|сдают| вещество с учетом числа атомов каждого элемента.
Мr (K2SO4) = 2 Ar(K)+ Ar(S)+ 4Ar(O)= 2·39 + 32 + 4·16 = 174
Молярная масса численно равняется молекулярной массе и имеет размерность
г / моль.
М (K2SO4) = 174 г / моль.
