Атомно – молекулярное учение

Лекционное занятие №2

Тема: Основные понятия и законы химии

Количество часов 2
Цель : Актуализация знаний обучающихся про основные законы и понятия химии.

План:

1. Вещество.

2. Атом.

3. Молекула.

4. Химический элемент.

5. Аллотропия.

6. Простые и сложные вещества.

7. Качественный и количественный состав веществ.

8. Химические знаки и формулы.

9. Относительные атомная и молекулярная массы.

10. Количество вещества

Основные понятия

Химия – наука, изучающая состав, свойства и превращения веществ, а также явления, сопровождающие эти превращения.

Основные понятия и законы химии.

М о л е к у л а – наименьшая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами. Химические свойства молекулы определяются её составом и химическим строением.

А т о м – это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Атомно – молекулярное учение.

1. Все вещества состоят из отдельных частичек : атомов, молекул, ионов и др.

2. Атомы одного типа одинаковы, но отличаются от атомов другого типа по массе и свойствам.

3. При взаимодействии атомов образуются молекулы и немолекулярные структуры.

4. Молекулы чистого вещества одинаковы по составу и строению, а молекулы различных веществ отличаются друг от друга по составу и строению.

5. Между молекулами есть промежутки, размер которых зависит от агрегатного состояния и температуры.

6. Молекулы и атомы пребывают в непрерывном движении, скорость их с повышением температуры увеличивается.

7. Во время протекания физических процессов молекулы сохраняются, химических – разрушаются. Атомы элементов в последних сохраняются.

8. Химическая связь между молекулами у вещества с молекулярной структурой менее прочная, чем между атомами, поэтому их t плавления и t кипения низкие. У веществ с немолекулярной структурой химическая связь между частицами весьма прочная, поэтому их t плавления и t кипения высокие.

Х и м и ч е с к и й э л е м е н т – определенный вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. Известно 118 элементов. Все элементы обычно делят на металлы и неметаллы.

Все вещества подразделяют на смеси и чистые вещества.

С м е с и состоят из нескольких веществ, каждое из которых сохраняет свои индивидуальные свойства и может быть выделено в чистом виде.

Смеси могут быть гомогенными (однородными) и гетерогенными (неоднородными).

Простые вещества – вещества, образованные из атомов одного элемента.

Сложные вещества – вещества, образованные разными элементами.

Относительная атомная масса химического элемента – отношение массы атома естественного изотонического состава элемента к ¹/₁₂ массы атома углерода ¹²С.

Моль – количество вещества, содержащее столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов, электронов) сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода ¹²С.

Молярная масса – величина, равная отношению массы вещества к количеству вещества.

Химическая формула– условная запись состава вещества с помощью химических знаков и индексов.

Индекс – число атомов данного химического элемента в формуле вещества.

Коэффициент– число, обозначающее количество молекул или отдельных атомов данного вещества.

Химическое уравнение – условное изображение реакции с помощью химических формул и коэффициентов.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, и при этом не происходит изменение состава ядер атомов, называются химическими. Их называют химическими превращениями, химическими реакциями или химическими взаимодействиями.

При физических явлениях изменяется форма или физическое состояние веществ или образуются новые вещества за счет изменений состава ядер атомов.

Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся ввеществе. Под структурными единицами понимаются любые частицы, из которых состоит вещество (атомы, молекулы, ионы,электроны или любые другие частицы). Единица измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ) и в системе СГС — моль

Для вычисления количества вещества на основании его массы пользуются понятием молярная масса: {\displaystyle n=m/M}, где m — масса вещества, M — молярная масса вещества. Молярная масса — это масса, которая приходится на один моль данного вещества. Молярная масса вещества может быть получена произведением молекулярной массы этого вещества на количество молекул в 1 моле — на число Авогадро. Молярная масса (измеренная в г/моль) численно совпадает с относительной молекулярной массой.

По закону Авогадро, количество газообразного вещества можно также определить на основании его объёма: {\displaystyle n}ʋ = V / V_m, где V — объём газа принормальных условиях, а V_m — молярный объём газа при тех же условиях, равный 22,4 л/моль.

Таким образом, справедлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества:

{\displaystyle n={\frac {m}{M}}={\frac {N}{N_{A}}}={\frac {V}{V_{m}}}}

Закон сохранения массы веществ (Ломоносов 1748 г., Лавуазье 1756 г.): Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

Закон постоянства состава (Пруст 1808) : Всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.

Молярный объем газа. В нормальных условиях 1 моль различных газов занимает объем, равный 22,4 л.

4. Закон объёмных отношений: При неизменных температуре и давлении объёмы, вступающих в реакцию газов, относятся друг к другу, а также к объёмам образующихся газообразных продуктов, как небольшие целые числа. (Ж.Гей-Люссак, 1805 г)