Kemija: osnovni pojmovi, definicije, pojmovi i zakoni

Kemija, osnovni pojmovi koje smatramo - je znanost koja proučava tvari i njihove pretvorbe koji nastaju s promjenama u strukturi i sastavu, a time i svojstva. Prvo, morate definirati što se podrazumijeva pod pojmom kao što je „tvar”. Ako govorimo o tome u širem smislu, to je oblik materije koja ima masu mirovanja. Tvar je svaka elementarna čestica, na primjer, neutrona. U kemiji, pojam koristi u užem smislu.

Za početak kratak opis glavnih uvjeta i koncepata kemije, atomski-molekularne teorije. Nakon toga smo ih, kao i prisutne neke važne zakone ove znanosti objasniti.

Osnovni pojmovi kemije (materija, atomi, molekule) su poznati svima nama iz škole. Ispod je kratak opis od njih, kao i druge, manje očite pojmovi i pojave.

atomi

Prije svega, sve tvari koje su proučavani u kemiji, koji se sastoje od malih čestica, pod nazivom atoma. Neutroni nisu isti predmet proučavanja ove znanosti. Također treba reći da su atomi može ujediniti s drugim, čime se formira kemijskih veza. Kako bi se razbiti tu vezu, potreban utrošak energije. Dakle, atomi u normalnim uvjetima ne postoji pojedinačno (osim „plemenitim plinom”). Oni su međusobno povezani, barem u parovima.

Kontinuirano toplinska pokret

Kontinuirano toplinska gibanje čestica karakterizira sve to studira kemiju. Osnovni koncepti ove znanosti ne mogu objasniti, ne govorimo o tome. Uz kontinuirano kretanje prosječne kinetičke energije je proporcionalan temperaturi čestice (iako treba napomenuti da je energija u različitim diskretnih čestica). Ekin = kT / 2, gdje je k - je Boltzmanova konstanta. Ova formula vrijedi za bilo koju vrstu kretanja. Jer Tkin = ^{2/2 mV,} gibanju čestica masivnih sporije. Na primjer, ako je temperatura je isti, molekula kisika u prosjeku premjestiti na 4 puta sporije od molekula ugljika. To je zato što je njihova masa je više od 16 puta. Pokret je oscilirajući, translacijske i rotacijske. Oscilirajući promatrati u tekućih i krutih i plinovitih tvari. No, paralelno i okretni najlakše provodi na plin. U tekućine, to je teže, a krute tvari - čak i teže.

molekule

Mi i dalje opisati osnovne pojmove i definicije kemije. Ako se atomi u kombinaciji jedni s drugima, tvoreći malu grupu (nazvan molekule), takve skupine su uključene u termalnom pokretu, koji djeluje kao jedna cjelina. Do 100 atoma prisutni u uobičajenim molekule, a njihov broj je tzv visoke molekularne spojevi mogu biti i do 105.

non-molekulske tvari

Međutim, atomi su često u kombinaciji u veliki broj bendova od 107 do 1027. U tom obliku su praktički više ne sudjeluju u toplinsku pokretu. Ove udruge imaju vrlo malo sličnosti s molekule. Oni su više poput komada krutine. Ove tvari se nazivaju ne-molekularni. U tom slučaju, toplinska pokret se izvodi u komadu, a on može letjeti poput molekule. Postoji prijelazno područje i veličine, koji uključuje udruge sastavljene od atoma u količini od 105 do 107. Ove čestice su ili jako velike molekule ili male zrna praha.

ioni

Treba napomenuti da se atomi i skupine mogu posjedovati električni naboj. U tom slučaju oni su pozvani iona u ovoj znanosti, poput kemije, osnovne pojmove o kojem studiraju. Budući da kao troškovi uvijek odbijaju, tvar koja je prisutna značajna višak jednog ili drugog od naknada ne može biti stabilna. Negativni i pozitivni naboji uvijek izmjenjuju u prostoru. Ali općenito, tvar je električki neutralan. Imajte na umu da su optužbe koje se smatraju velike elektrostatika, sa stajališta kemije su zanemariv (pri 105-1015 atoma - 1e).

Predmeti istraživanja u kemiji

Potrebno je pojasniti da se predmeti studij kemije zagovaraju fenomene koji se ne javljaju i ne razbiti atome, ali samo preurediti, koji je spojen na novi način. Neke veze su slomljena, drugi nastaju kao rezultat. Drugim riječima, nova tvari pojavljuju od atoma bivši u sastavu polaznih materijala. Ako se atomi, i postojeće veze između njih pohranjena (npr isparavanje molekularnih spojeva), ovi postupci se odnose na proučavanje duže Chemistry i Molecular Physics. U slučaju gdje se formiraju ili slomljena atomi, to je proučavanje predmeta nuklearne ili atomske fizike. Međutim, granica između kemijske i fizikalne pojave mutne. Nakon podjele znanosti u odvojenim uvjetno, a budući da su priroda nedjeljive. Dakle, kemičari vrlo korisno znanje fizike.

Osnovni pojmovi o kemiji smo ukratko opisano. Sada smo vam ponuditi više da ih uzeti u obzir.

Više informacija o atoma

Atomi i molekule - je nešto s koje mnogi ljudi suradnik kemije. Osnovni pojmovi, oni moraju biti jasno definirani. Činjenica da postoje atomi, prije dvije tisuće godina, to je bio udar od genija pogoditi. Zatim, u 19. stoljeću, znanstvenici su eksperimentalni podaci (još neizravnu). Radi se o više odnosima Avogadrov sastav stalnost zakona (u nastavku smo pogled na ove osnovne pojmove kemije). Atom i dalje istraživati u 20. stoljeću, kad je bilo već puno izravnog eksperimentalnog dokaza. Da su na osnovi spektroskopijom, za raspršenje X-zraka, alfa čestica, neutrona, elektrona, itd Veličina tih čestica je oko 1 E-1 ^-10 ° m Masa - .. približno 10 ^-27 - 10 ^-25 kg. U središtu čestica je pozitivno nabijen jezgru oko koje elektroni se presele na negativni naboj. Veličina zrna od oko 10 do ¹⁵ metara. Ispostavilo se da određuje veličinu elektrona ljuske atoma, ali u ovom slučaju je njegova težina je gotovo u cijelosti koncentrira u jezgri. Druga definicija treba uvesti, s obzirom na osnovne pojmove kemije. Kemijski element - vrsta atoma, naboj jezgre koje je identičan.

To se često događa određivanje atom kao tvar minuta čestica kemijski nedjeljive. Kako razumjeti „kemikalija”? Kao što smo naveli, podjela pojava u fizičkom i kemijskom provjeravanja. Ali, naravno, postojanje atoma. Stoga, kako bi se utvrdilo bolju kemiju kroz njih, a ne obrnuto, atomi kroz kemije.

Kemijska veza

To je zato da se atomi drže zajedno. Ona ne dopušta im da lete osim pod utjecajem toplinskog gibanja. Ovdje su glavne karakteristike obveznica - je internuclear udaljenost i energije. To je ujedno i osnovni koncepti kemije. Duljina veza određuje eksperimentalno s dovoljno visokom točnošću. Energetika - također, ali ne uvijek. Na primjer, to je nemoguće objektivno odrediti što je u odnosu na odvojenom priopćenju u kompleksne molekule. Međutim, energija raspršivanja tvari potrebnih razbiti sve postojeće veze uvijek utvrđuje. Znajući duljinu veze, možete odrediti koji su povezani atomi (imaju kratku udaljenost), a ono - nema (duže udaljenosti).

Broj koordinacija i koordinacija

Osnovni pojmovi o analitičkoj kemiji su ta dva uvjeta. Što oni znače? Neka je to lice.

Broj koordinacija je broj susjeda iz tog atoma. Drugim riječima, broj onih s kojima je povezana kemijski. Koordinacija je uzajamni položaj, vrsta i broj susjeda. Drugim riječima, ovaj koncept je više smisla. Na primjer, koordinacijski broj molekula dušika karakterističnih amonijaka i dušične kiseline, isti - 3. Međutim, oni imaju različite koordinacija - je neravni i ravna. Utvrđeno je, bez obzira na prirodu veze između reprezentacija, dok oksidacijskog stanja i valence - pojam uvjetno, koje su stvorene kako bi se unaprijedila predvidjeti koordinaciju i sastav.

Određivanje molekule

Već smo se dotakli ovog koncepta, s obzirom na osnovne koncepte i zakone kratko kemije. Sada boraviti na njemu u više detalja. U udžbenicima čestim određivanje neutralne molekule kao donji čestica tvari, koja ima na kemijska svojstva, te mogu postojati samostalno. Treba napomenuti da je ova definicija je trenutno zastario. Prvo, činjenica da su svi fizičari i kemičari odnose se na molekulu, svojstva tvari se ne spremaju. Voda disocira, ali to zahtjeva najmanje 2 molekula. Stupanj disocijacije vode - 10 ^-7. Drugim riječima, ovaj proces može biti predmet samo jedne molekule 10 milijuna. Ako imate jednu molekulu, ili je tu čak stotinu, ne možete dobiti ideju o disocijacije. Činjenica da su termalni učinci kemijskih reakcija obično uključuju interakcije energije između molekula. Dakle, oni se ne mogu naći na jednom od njih. I kemijska i fizikalna svojstva molekularne tvari može se utvrditi samo velike skupine molekula. Osim toga, tu su i agenti koji su mogli postojati na vlastitu, „najmanji” čestica na neodređeno vrijeme super i jako se razlikuje od konvencionalnih molekula. Molekula je u biti skupina atoma nisu električno nabijene. U konkretnom slučaju, to može biti jedan atom, na primjer, Ne. Ova grupa mora biti u mogućnosti sudjelovati u širenju, kao i druge vrste toplinske pokreta, djeluje kao jedna cjelina.

Kao što možete vidjeti, nije tako jednostavna osnovni pojmovi kemije. Molekula - je nešto što treba pažljivo razmotriti. Ona ima svoje osobine i molekularne težine. O potonjem sada raspravljati.

molekularna masa

Kako odrediti molekularnu težinu iskustva? Jedan od načina - na temelju Avogadrov zakon, relativna gustoća pare. Najtočnija metoda masene spektrometrije. Elektronska ispao iz molekule. Dobivena ion se najprije dispergira u električnom polju, a nakon toga po skrenuta magnetskog puta. Punjenje za masovno omjer određuje se prema veličini odstupanja. Tu su i metode koje se temelje na karakteristikama koje imaju rješenja. Međutim molekula u svim tim slučajevima moraju nužno biti u pokretu - u otopini u vakuumu na plin. Ako se ne kreću, to je nemoguće objektivno izračunati svoju težinu. I vrlo njihovo postojanje u ovom slučaju to je teško otkriti.

Obilježja nisu molekularnih tvarima

Govoreći o njima kažu da su sastavljene od atoma, a ne molekule. Međutim, isto vrijedi s obzirom na plemenitih plinova. Te atomi slobodno kretati i tako bolje preuzima svoje valentnih molekule. Međutim, to nije važno. Važno je da ne-molekularne tvari, postoji mnogo atoma, koji su povezani zajedno. Treba napomenuti da je podjela svih tvari na molekularnoj i ne molekularne nedovoljno. Podjela veze više smisla. Uzmimo, na primjer, razlika u svojstvima grafita i dijamanta. Oboje su ugljik, ali prvi - mekan, a drugi - čvrsta. Kako se razlikuju jedni od drugih? Razlika je samo u njihovoj povezanosti. Ako uzmemo u obzir strukturu grafita, možemo vidjeti da je čvrste veze postoje samo u dvije dimenzije. No, u trećem vrlo značajnih međuatomski udaljenostima, dakle, postoji jaka veza. Grafit je lako skliznuti i podijeliti po tim slojevima.

struktura povezivanja

Inače, to se zove prostorna dimenzija. To predstavlja broj dimenzija prostora, naznačen time, da tim kontinuiranim (gotovo beskonačan) kostur sustava (jake veze). Vrijednosti koje se može uzeti, - 0, 1, 2 i 3. Prema tome, potrebno je razlikovati trodimenzionalno spojen, laminata, i otok lanca (molekularna struktura).

Zakon određenih proporcija

Već smo naučili osnovne pojmove kemije. Materijal je nakratko smatraju nas. Sada govore o zakonu koji se odnosi na njega. Obično je formuliran na sljedeći način: svaka jednokomponentni (tj čist), bez obzira na način na koji je dobiven, ima isti kvalitativni i kvantitativni sastav. No, ono što se pojam „čista tvar”? Neka je to lice.

Prije dvije tisuće godina, kada je struktura tvari ne mogu biti više izravne metode za proučavanje kada ne bi postojao ni osnovni kemijski pojmovi i zakoni kemije, poznati su nam, utvrđeno je opisno. Na primjer, voda - je tekućina koja čini osnovu mora, rijeke. Ona nema miris, boju, okus. Ona ima takvu točku taljenja i skrućivanja, iz nje je plava bakar sulfat. Slana voda je jer nije čist. Međutim, soli mogu se odvojiti destilacijom. Ovako je deskriptivna metoda, određuje osnovne kemijske pojmove i zakone kemije.

Za znanstvenike u to vrijeme nije bilo očito da je tekućina koja je istaknuta na različite načine (spaljivanjem sulfat dehidraciju vodik, destilaciju morske vode), ima isti sastav. Velika otkrića u znanosti je dokaz te činjenice. Postalo je jasno da je omjer kisika i vodika se ne može mijenjati glatko. To znači da su elementi se sastoje od atoma - nedjeljive obrocima. Tako pripravljeni su spojevi formule, a također potkrijepljeni znanstvenici zastupljenost molekula.

Danas svaka tvar eksplicitno ili implicitno određuje prvenstveno tvrdi nego taljenja, okusa ili boje. Voda - H ₂ O. Ako postoje druge molekule, to više neće biti čist. Prema tome, čisti molekulska tvar je ona koja se sastoji od samo jedne vrste molekula.

Međutim, u ovom slučaju, biti s elektrolitima? Uostalom, oni su ioni su prisutni, ne samo molekule. Moramo biti stroži definicija. Čisti molekularna tvar je ona koja se sastoji od molekula jedne vrste, a po potrebi također povratna proizvodi njihove brzu konverziju (izomerizacijske unija, disocijacije). Riječ „brzo” u ovom kontekstu znači da je na tim proizvodima, ne možemo riješiti, odmah pojaviti. Riječ „reverzibilna” označava da je pretvorba nije doveo do kraja. Ako obaviješteni, onda je bolje reći da je nestabilan. U ovom slučaju to nije čista tvar.

Zakon o održanju mase materije

Ovaj zakon je od davnina je poznato u metaforičkom obliku. On je naveo da se stvar ne može biti izrađen i neuništiv. Onda je došao njegov kvantitativni formulaciju. Prema tome, težina (a krajem 17. stoljeća - težina) je mjera za količinu tvari.

Zakon u uobičajenom obliku otvoren je 1748 Lomonosov. U 1789, on je dodao Lavoisier, francuski znanstvenik. Suvremeni njegov pripravak je kao što slijedi: masa tvari ulazi u kemijsku reakciju jednaka masi tvari koje proizlaze iz nje.

Avogadrov zakon, zakon obujma odnosima plinova

Posljednji je formulirao 1808. JL Gay-Lussac, francuski znanstvenik. Trenutno ovaj zakon se zove zakon o gay-Lussac. Prema tome, volumen reaktivnih plinova jedna na drugu, kao i na volumen od rezultirajućih plinovitih produkata u cjelini malim količinama.

Uzorak, koji je utvrdio Gay-Lussac, objašnjava zakon, koji je otvoren malo kasnije, 1811. godine, Amedeo Avogadro, talijanski znanstvenik. Navodi se da je pod istim uvjetima (temperatura i tlaka) u plinovima koji ima isti volumen, isti broj molekula koje su prisutne.

Dvije važne posljedice slijede iz zakona Avogadro. Prvi je u tome da je u identičnim uvjetima, jedan mol bilo plina zauzima isti volumen. Premještanje ili pod normalnim uvjetima (koji su temperatura od 0 ° C i 101.325 kPa) bio je 22,4 litara. Druga posljedica ovog zakona kako slijedi: maseni omjer od plinova koji imaju istu količinu pod jednakim uvjetima, jednak omjeru njihove molarne mase.

Tu je još jedan zakon, koji svakako treba spomenuti. Mi ćemo vam reći o tome ukratko.

Periodni zakon i tablica

D. I. Mendeljejev, na temelju kemijskih svojstava elemenata i atomskih i molekularnih znanstvenika koji su otkrili ovaj zakon. Ovaj događaj je održan 1. ozujka 1869 Periodni zakon jedan je od najvažnijih u prirodi. Može se reći kako slijedi: svojstva elemenata formirana složenih i jednostavnih tvari i imaju periodično ovisnost o optužbi za jezgre atoma.

Periodni sustav, koji je izrađen od strane Mendeljejev, sastoji se od sedam razdoblja i osam skupina. Grupe pozvao svoje okomite stupce. Elementi unutar svake od njih imaju slične fizikalna i kemijska svojstva. Skupina, sa svoje strane, podijeljena u podskupine (glavnih i sporednih).

Horizontalne reda u ovoj tablici odnose se na razdoblja. Elementi koji su u njima, razlikuju se među sobom, ali oni imaju zajedničko - činjenicu da je njihov najnoviji elektroni na istoj razini energije. U prvom periodu su samo dva elementa. H je vodik i helij on. Osam elementi su u drugom razdoblju. U četvrtom njihove već 18. Mendeljejev označena ovo razdoblje kao prva velika. U petom i 18 elemenata, njegova struktura je slična četvrti. U sklopu šestog - 32 elemenata. Sedmi nije dovršena. To razdoblje počinje s francuskom (FR). Možemo pretpostaviti da će sadržavati 32 elemenata, kao i šesti. Međutim, do sada samo 24 pronađeno.

pravilo otketa

Prema pravilu otketa svi elementi imaju tendenciju da bi stekli jedan elektron ili izgubiti kako bi se 8-elektrona konfiguraciju plemenitog plina najbliže njima. Ionizacija energije - je količina energije potrebna za odvajanje elektron od atoma. Otketa pravilo kaže da kada se kreće s lijeva na desno na periodnom vam je potrebno više energije za uklanjanje elektrona. Stoga, stavke koje se nalaze na lijevoj strani, nastojati osigurati da gube elektron. Naprotiv, ona koja se nalaze na desnoj strani, u želji da ga kupi.

Zakoni i osnovni koncepti kemije, ukratko opisano. Naravno, ovo je samo opće informacije. U jednom članku je nemoguće govoriti o tako ozbiljnoj znanosti u detalje. Osnovni pojmovi i zakoni kemije kao što se navodi u ovom članku - je polazište za daljnje istraživanje. Uostalom, u ovoj znanosti postoje mnoge sekcije. Je, na primjer, organske i anorganske kemije. Osnovni pojmovi svakog od poglavlja ove znanosti mogu proučavati za dugo vremena. No, gore opisani, odnose se na opća pitanja. Stoga, možemo reći da su osnovni koncepti organske kemije, kao i anorganski.