Kimyo: asosiy tushunchalar, ta'riflar, atamalar va qonunlar

Kimyo, biz ko'rib asosiy tushunchalar - shuning moddalar va tarkibida va tarkibda o'zgarish bilan yuzaga kelgan, ularning o'zgarishlarni va xususiyatlari o'rganadi fan hisoblanadi. Birinchidan, siz bunday «modda» deb bir muddat ma'nosini aniqlash kerak bo'ladi. Biz keng ma'noda bu haqda gapirish bo'lsa, u bir dam olish massasini ega materiyaning bir shaklidir. Modda, masalan, har qanday elementar zarracha, neytron. Kimyo, muddatli tor ma'noda ishlatiladi.

Kimyo, atom-molekulyar nazariyasi asosiy atamalar va tushunchalar qisqacha ta'rifi bilan boshlash uchun. Shundan so'ng, biz ularni, shuningdek ushbu kabi, bu ilm-fan, ayrim muhim qonunlar tushuntirib.

kimyo asosiy tushunchalar (nazar, atomlar, molekulalar) maktab, hammamiz uchun tanish. Quyida ularning qisqacha tavsifi, shuningdek, boshqa, kamroq ravshan atamalar va hodisalar hisoblanadi.

atomlar

Avvalo, kichik zarralar kimyo o'rganilmoqda barcha moddalar, atom deb ataladi. Neytron bu ilm-fan o'rganishga shu ob'ekt emas. Bu, shuningdek, atomlar shunday qilib kimyoviy rishtalari shakllantirish, bir-biri bilan birlashib mumkin deb aytish kerak. Bu bog'liqlik, energiya zarur xarajatlarini sindirish uchun. Shuning uchun, normal sharoitlarda atomlar ( "olijanob gaz" bundan mustasno) alohida-alohida mavjud emas. Ular kamida juft bir-biri bilan ulangan.

Uzluksiz issiqlik harakati

zarrachalar uzluksiz issiqlik harakat hamma o'rganish kimyo bilan ifodalanadi. Bu fan asosiy tushunchalar bu haqda aytmasam, tushuntira olmaydi. uzluksiz harakati bilan o'rtacha kinetik energiyasi (u ta'kidlash kerak-da, har xil diskret zarrachalar energiya deb) zarrachaning haroratga teng bo'ladi. Ekin = k kT / 2, - Boltzmann doimiy emas. Bu formula harakatining har qanday uchun amal qiladi. Tkin = mV ^2/2, yana asta-sekin katta zarralarning harakati beri. Misol uchun, harorat uglerod molekulalar ko'ra sekinroq 4 barobar, o'rtacha harakat bir xil, kislorod molekulasi bo'lsa. ularning ommaviy ortiq 16 marta, chunki bu emas. harakat turilishi, translasyonel va aylanish hisoblanadi. Turilishi suyuq va qattiq, va gazsimon moddalar ham kuzatilmoqda. Lekin translasyon va aylanish eng oson gaz amalga oshiriladi. undan ham qiyin - suyuqlik, yanada ko'proq qiyin va qattiq bo'ladi.

molekulalar

Biz asosiy tushunchalar va kimyo ta'riflar bayon davom etmoqda. atomlar (molekulalar deb ataladi) kichik guruh hosil, bir-biri bilan birlashtirilgan bo'lsa, bunday guruhlar, bir birlik sifatida vazifasini bajaruvchi, issiqlik harakatda ishtirok etmoqda. 100 tipik molekulalar mavjud atomlar va ularning soni deb atalmish yuqori molekulyar moddalar, 105 gacha bo'lishi mumkin.

non-molekulyar moddalar

Biroq, atomlar ko'pincha 107 dan ular deyarli endi issiqlik harakatda ishtirok etmoqda, bu formada 1027. uchun kengliklarida katta qator birlashtiriladi. Ushbu uyushmalar molekulasi juda oz o'xshashlik bor. Ular yana bir qattiq asarlari kabi. Bu moddalar bo'lmagan molekulyar deyiladi. Bu holda, issiqlik harakat parcha ichida amalga oshiriladi va u molekulasi kabi uchib mumkin. juda katta molekulalar ham yoki kukun kichik donalar 105 107 uchun bu zarralarning bir miqdorda atomlaridan tashkil topgan birlashmalariga o'z ichiga olgan o'tish viloyati va registri bor.

ionlar

Bu atomlar va guruhlar elektr zaryad ega mumkin, deb ta'kidlash lozim. Bu holda ular biz tahsil olmoqda bo'lgan kimyo, asosiy tushunchalar kabi, bu ilm-fan ionlari, deb ataladi. kabi ayblovlar har doim bir-biriga qaytarmoq yildan buyon katta bir ortiqcha yoki ayblovlar boshqa mavjud bo'lgan modda barqaror bo'lishi mumkin emas. salbiy va ijobiy ayblovlar har doim kosmosda muqobil bo'ladi. Lekin, umuman olganda, modda elektrik neytral hisoblanadi. kimyo nuqtai nazaridan, elektrostatik yirik hisoblanadi ayblovlar arzimas ekanligini unutmang (105-1015 atomlarning da - 1e).

Kimyo o'rganish ob'ektlari

Bu kimyo o'rganish ob'ekti paydo bo'lmagan hodisalarni, himoya, deb oydinlik va atomlarni yiqitish emas, balki faqat bir yangi yo'l bilan bog'liq bo'lgan, yana o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Ba'zi obligatsiyalar boshqalar natijasida hosil bo'ladi, singan bo'ladi. Boshqa so'zlar bilan aytganda, yangi moddalar boshlang'ich materiallar tarkibi sobiq atomlari dan paydo bo'ladi. atomlar va ular orasidagi mavjud ishoratlar saqlanadi bo'lsa (masalan, molekulyar birikmalar bug'lanish), bu jarayonlar uzoq kimyo va molekulyar fizika o'rganish bilan bog'liq. atomlar hosil yoki singan holda, u yadro yoki atom fizikasi fani bir o'rganishdir. Biroq, kimyoviy va fizik hodisalar o'rtasidagi chegara xira. bo'linmas tabiat Holbuki alohida Shartli kirib fan bo'linish, keyin. Shuning uchun, fizika kimyogar juda foydali bilim.

kimyo asosiy tushunchalar, biz qisqacha bayon qilindi. Endi biz ularni ko'rib chiqish uchun sizga ko'proq taklif etamiz.

atomlar haqida ko'proq o'qing

Atomlar va molekulalar - qaysi juda ko'p odamlar shirk kimyo bilan bir narsadir. Asosiy tushunchalar, bu aniq belgilangan bo'lishi kerak. atomlar mavjud haqiqatdir, ikki ming yil oldin, u taxmin qilish daholar bir falaj edi. So'ngra, 19-asrda, olimlar eksperimental ma'lumotlar (hali bilvosita) edi. (Biz kimyo Ushbu asosiy tushunchalar qarash quyida) Biz bir necha munosabatlar Avogadro tarkibi doimiylik qonunlari haqida bormoqda. Atom to'g'ridan-to'g'ri tajriba dalillar ko'p allaqachon bor edi 20-asr, kashf qilish davom etmoqda. .. taxminan 10 ^-27 - - 10 ^-25 kg Ular bu zarralarning o'lchami taxminan 1 E = 1 ° ^-10 m Og'irligi hokazo rentgen nurlari, alfa zarrachalar, neytron, elektronlar, saçılmasına, spektroskopiyasi asoslangan edi. zarrachalar markazida ijobiy elektronlar manfiy zaryad ko'chib qaysi atrofida yadro yechiladi. Kernel hajmi qariyb 10 ¹⁵ m iborat. U atom elektron qobig'ining hajmini belgilaydi, lekin bu holatda uning vazni deyarli butunlay yadrosida faollashdi chiqadi. Yana bir ta'rifi kimyo asosiy tushunchalarni hisobga olgan holda, joriy bo'lishi kerak. Kimyoviy element - atomlarning bir turi, yadro zaryad xil bo'lgan.

Bu tez-tez sodir aniqlash atom kimyoviy bo'linmas bir daqiqa zarracha moddalar sifatida. Qanday "Kimyo" tushunish mumkin? Ko'rib chiqqanimizdek, jismoniy va kimyoviy sinov yilda hodisalarni bo'limi. Lekin albatta atomlarning mavjudligi. Shuning uchun, ular orqali yaxshiroq kimyo aniqlash va kimyo orqali emas, balki aksincha, atomlar.

Kimyoviy aloqa

atomlar birgalikda o'tkaziladi, shunday qilib, bu emas. Bu ularga termik harakati ta'sirida bir-biridan uchib ruxsat bermaydi. Bu erda obligatsiyalar asosiy xususiyatlari bor - internuclear masofa va energiya. Bu, shuningdek, kimyo asosiy tushunchalar hisoblanadi. aloqa uzunligi etarlicha yuqori aniqlik bilan sinov tariqasida aniqlanadi. Energiya - ham, lekin har doim emas. Misol uchun, xolisona u murakkab molekulasi bir alohida muloqot nisbatan nima aniqlash mumkin emas. Biroq, barcha mavjud yo'nalishlarga sindirish uchun zarur moddaning atomizasyonundan energiya har doim aniqlanadi. ulanish uzunligini bilib, (ular qisqa masofani mavjud) atomlar bog'liq aniqlash, va nima mumkin - Yo'q (endi masofani).

muvofiqlashtirish soni va muvofiqlashtirish

analitik kimyo asosiy tushunchalar bu ikki shartlarini o'z ichiga oladi. Ular nimani anglatadi? Ochig'ini.

muvofiqlashtirish soni alohida atomning eng yaqin qo'shnilari soni. Boshqa so'zlar bilan aytganda, u kimyoviy bog'liq kishilargagina soni. Muvofiqlashtiruvchi o'zaro munosabat, turi va qo'shnilar soni. Boshqa so'zlar bilan aytganda, bu tushuncha yanada mazmunli bo'ladi. Misol uchun, ammiak va nitrat kislota xususiyati, azot molekulalarining muvofiqlashtirish soni shu - 3. Biroq, ular turli muvofiqlashtirish bor - non-planar va tekis bo'ladi. Bu, qat'i nazar, vakolatxonalari o'rtasida ulanish tabiatning belgilanadi Oksidlanish davlat va Valence Holbuki - muvofiqlashtirish va tarkibini bashorat Mustahkamlash uchun yaratilgan shartli tushunchasiga.

molekulada aniqlash

Biz allaqachon asosiy tushunchalar va kimyo qisqacha qonunlarini hisobga olgan holda, bu tushunchaga tegdi. Endi batafsil unga to'xtalib. uning kimyoviy xususiyatlarga ega, va mustaqil ravishda mavjud bo'lishi mumkin kam neytral modda zarrachalari kabi molekulada, darsliklar tez-tez aniqlash mumkin. Bu ta'rif eskirgan, bugungi kunda ekanligini ta'kidlash lozim. Birinchidan, barcha fizik va kimyogar bir molekulasi murojaat haqiqatdir, modda xususiyatlari saqlanmaydi. Suv dissotsiatsiyalanadi, lekin kamida 2 molekulalarni talab qiladi. suv tarqoqlik darajasi - 10 ^{-7 hisoblanadi.} Boshqa so'zlar bilan aytganda, bu jarayon 10 million faqat bitta molekulasi bilan bo'lishi mumkin. Agar bitta molekula bor, hatto bir yuz bor bo'lsa, siz uning tarqoqlik bir fikr olish mumkin emas. kimyoviy reaktsiyalar issiqlik ta'siri odatda molekulalar orasidagi o'zaro ta'sir energiyasi o'z ichiga haqiqatdir. Shuning uchun, ular biri topish mumkin emas. Va molekulyar moddalarning kimyoviy va fizik xususiyatlari molekulalar katta guruhi tomonidan faqat aniqlanishi mumkin. Bundan tashqari, o'z mavjud qodir moddalar bor, "kichik" zarracha abadiy buyuk va an'anaviy molekulalar juda boshqacha. molekula aslida elektrik zaryadlangan emas atomlarning bir guruh hisoblanadi. Xususan holda, u, masalan, bir atom, Ne bo'lishi mumkin. Bu guruh bir birlik sifatida vazifasini bajaruvchi, issiqlik harakati boshqa turdagi shuningdek, diffuziya ishtirok etish imkoniga ega bo'lishi kerak.

Ko'rib turganingizdek, kimyo, shuning uchun oddiy asosiy tushunchalar emas. molekulasi - diqqat ko'rib chiqilishi kerak narsadir. Bu o'z xususiyatlarini, va molekulyar og'irligi. ikkinchisi haqida biz hozir muhokama.

molekulyar massasi

Qanday tajriba molekulyar og'irligi aniqlash uchun? Bir yo'li - Avogadro qonuni, bug 'nisbiy zichligi asosida. eng to'g'ri usuli ommaviy spektrometrisi hisoblanadi. Electron molekulasi chiqib taqillatdi. Olingan ion birinchi elektr sohasida tarqalib, so'ngra uning magnit yo'lidan tomonidan qaytgan bo'ladi. ommaviy nisbati zaryad og'ish kattaligi bilan aniqlanadi. hal bo'lishi xususiyatlari asosida usullari ham bor. Biroq, albatta, harakatda bo'lishi kerak, barcha bu hollarda molekula - bir gaz uchun vakuum bilan eritmasiga. Ular harakat qilmasangiz, u ob'ektiv bo'yini hisoblash mumkin emas. Va bu holda ularning juda mavjudligi aniqlash qiyin.

non-molekulyar moddalarning xususiyatlari

ular haqida gaplashib, ular atomlar emas, balki molekulalari tashkil topgan, deb aytish. Biroq, ayni ezgu gazlar nisbatan to'g'ridir. Bu atomlar shunday yaxshi, ularning monohidrik molekulalarni taxmin, erkin harakat. Biroq, bu muhim emas. Bu non-molekulyar moddalar, birga bog'liq atomlar, juda ko'p bor, deb muhimdir. Ta'kidlash kerakki, molekulyar va kam bo'lmagan molekulyar barcha moddalar bo'limi. yanada mazmunli ulanish bo'limi. Misol uchun, ko'rib chiqaylik, grafit va olmos xususiyatlari farq. yumshoq, va ikkinchi - - mustahkam Ularning ikkalasi ham birinchi uglerod, lekin. Qanday qilib ular bir-biridan farq qiladi? farq faqat ularning ulanish bo'ladi. Biz grafit tuzilishini hisoblasak, biz kuchli munosabatlar ikki o'lchovda faqat mavjud ekanligini ko'rish mumkin. Lekin uchinchi juda muhim interatomic masofadan turib, shuning uchun, bir kuchli aloqa bor. Grafit sirpanib oson va bu qatlamlarning birga bo'lindi.

Ulanish tuzilishi

Aks holda, u bir fazoviy kattalik deyiladi. Bu makon yo'nalishlari sonini ifodalaydi, bu uzluksiz (deyarli cheksiz) skeleti tizimi (kuchli ishoratlar) bo'lib, uning xususiyati. u olishi mumkin bo'lgan qiymatlar, - 0, 1, 2 va 3. Shuning uchun, u uch yo'nalishli bog'liq, laminat, va orol zanjir (molekulyar) tuzilishini ajratib ko'rsatish lozim.

aniq nisbatlarda Qonuni

Biz allaqachon kimyo asosiy tushunchalarni bilib oldik. moddiy qisqacha biz bilan hisoblangan. Endi unga amal qonun haqida aytib. har bir komponent bo'lgan (ya'ni, toza), qat'i nazar, u qo'lga qilingan tarzda, bir xil sifat va miqdoriy tarkibga ega: quyidagicha Odatda u shakllantirish qilinadi. Lekin "sof moddalar» tushunchasi nima qiladi? Ochig'ini.

Ikki ming yil avval, moddalarning tuzilishi bizga tanish asosiy kimyoviy tushunchalar va kimyo qonunlari ham yo'q edi o'rganish uchun ko'proq bevosita usullari, bo'lishi mumkin emas, u descriptively aniqlandi. Misol uchun, suv - dengiz va daryolar asosini tashkil bir suyuqlikdir. Bu hech qanday hid, rang, ta'mi bor. U ko'k u, bunday erish va muzlash nuqtasi bor mis sulfat. u toza emas, chunki tuz, suv bo'ladi. Biroq, tuzlar distillash bilan ajratilgan bo'lishi mumkin. Bu kabi, tavsiflovchi usul, asosiy kimyoviy tushunchalar va kimyo qonunlari aniqlanadi.

vaqtda olimlar uchun (vodorod sulfat suvsizlanishi, dengiz suvi distillyatsiya yonib tomonidan) turli yo'llar bilan ajratib ko'rsatilgan suyuq, bir xil tarkibini ega ekanligini ochiq-oydin emas edi. ilm-fan katta kashfiyot, bu haqiqatni isbot bo'ldi. Bu kislorod va vodorod nisbati silliq o'zgartirilishi mumkin emas, deb ochiq-oydin bo'ldi. bo'linmas boblarini - Bu elementlar atomlarning iborat, degan ma'noni anglatadi. Shunday qilib, formulalar, moddalar ishlab chiqildi, shuningdek, molekulalar olimlari vakilligini asoslab.

Bugungi kunda ochiq yoki bilvosita, birinchi navbatda, belgilangan har qanday modda asosan erish, ta'mi yoki rangi ortiq da'vo qiladi. Suv - H ₂ O. boshqa molekulalar bor bo'lsa, u endi toza bo'ladi. Binobarin, sof molekulyar modda molekulalari faqat bitta turdagi iborat biridir.

Biroq, bu holda, elektrolitlar bilan bo'lishi? Axir, ular ion, nafaqat molekulalar mavjud o'z ichiga oladi. Biz yana qattiq ta'rifi bo'lishi kerak. Pure molekulyar modda bir turdagi molekulalar iborat bir, va ularning tez o'tkazish, ehtimol, shuningdek, ikki tomonlama mahsulotlari (izomerleştirme uyushmalari, ajralish) hisoblanadi. Shu nuqtai nazardan, so'z "tez", ushbu mahsulotlar haqida, biz, ular darhol paydo qutilish mumkin emas, degan ma'noni anglatadi. "Qaytar" so'zi aylantirish nihoyasiga olib emas, deb ko'rsatadi. xabardor bo'lsa, u holda u beqaror, deb aytish uchun yaxshidir. Bu holda u sof modda emas.

materiyaning massasi saqlash qonuni

qadimdan majoziy shaklda ma'lum, chunki, bu qonun bor. Bu masala yaratgan va mustahkam bo'lishi mumkin emas, deb aytgan. So'ngra uning miqdoriy sudga keldi. Shunga ko'ra, vazn (va kech 17 asr - vazn) Modda miqdori bir o'lchovidir.

odatdagi shaklda qonun 1748 Lomonosov ochildi. 1789-yilda, u Lavoisier, fransuz olim qo'shib. quyidagicha Zamonaviy uning formülasyondur: moddalar kimyoviy reaktsiya kirib ommaviy undan olib moddalarning massa teng bo'ladi.

Avogadro qonuni, hajmiy munosabatlar gazlar qonun

O'tgan bir JL Gay-Lussac, frantsuz olim tomonidan 1808 yilda shakllantirish qilingan. Ayni paytda, bu qonun Gay-Lussac qonunini deyiladi. Unga ko'ra, reaktiv gazlar hajmi bir-biriga, shuningdek, bir butun kichik sonlar kabi natijasida gazsimon mahsulotlar hajmi mavjud.

Gay-Lussac tomonidan kashf etilgan qonun 1811-yilda italiyalik olim Amedeo Avogadro tomonidan topilgan qonunni tushuntiradi. Gazlar bir xil miqdordagi teng sharoitlarda (bosim va harorat) bir xil miqdordagi molekulalarning mavjudligini bildiradi.

Avogadro qonunidan ikki muhim natijalar. Birinchidan, xuddi shu shartlar ostida, har qanday gazning bir molei teng hajmga ega. Oddiy sharoitlarda (0 ° C harorat va 101.325 kPa bosimi) ularning har biri hajmi 22,4 litr. Ushbu qonunning ikkinchi natijasi quyidagicha: teng sharoitlarda gazlarning massalari bir xil miqdordagi nisbati ularning molyar massalarining nisbatlariga teng .

Yana bir qonun mavjud. Keling, qisqacha bu haqida gapiraylik.

Davriy qonun va jadval

Elementlarning kimyoviy xossalariga va atom-molekulyar nazariyaga asoslangan DI Mendeleyev ushbu qonunni aniqladi. Bu voqea 1869 yil 1 martda sodir bo'lgan. Muddatli qonun tabiatdagi eng muhim narsalardan biri hisoblanadi. U quyidagicha shakllantirilishi mumkin: elementlarning xususiyatlari va ular yaratgan murakkab va oddiy moddalar o'z atomlarining yadrolari uchun jinoiylarga muntazam ravishda bog'liqdir.

Mendeleev yaratgan davriy jadval etti davr va sakkizta guruhdan tashkil topgan. Guruhlarga vertikal ustunlar deyiladi. Ularning har biridagi elementlar shu kabi jismoniy va kimyoviy xususiyatlarga ega. Guruh, o'z navbatida, kichik guruhlarga bo'linadi (asosiy va yon).

Ushbu stolning gorizontal satrlari davrlar deb nomlanadi. Ularda mavjud bo'lgan elementlar farq qiladi, lekin ularning umumiy elektronlar bir xil energiya darajasida joylashganligi bilan bog'liq. Birinchi davrda faqat ikki element mavjud. U vodorod H va geliy U. Ikkinchi davrda sakkiz element mavjud. To'rtinchidan, 18 yoshda. Mendeleyev bu davrni birinchi yirik nomzod sifatida belgiladi. Beshinchidan, 18 ta element ham bor, ularning tuzilishi to'rtinchisiga o'xshaydi. Oltinchi - 32 ta element. Ettinchi narsa tugamadi. Bu davr Fransiya (Fr) bilan boshlanadi. Bizda 32 element, oltinchisi ham bor deb taxmin qilishimiz mumkin. Biroq hozirga qadar faqatgina 24 nafar kishi topilgan.

Hisobot qoidasi

Sinov qoidalariga ko'ra, barcha elementlar elektronga ega bo'lishadi yoki ularga eng yaqin bo'lgan gazning 8-elektron kontseptsiyasini olish uchun uni yo'qotishadi. Ionlashning energiyasi - elektronni atomdan ajratish uchun zarur bo'lgan energiya miqdori. Farmonning qoidasi, chapdan o'ngga davriy jadvalga ko'chib o'tishda, elektronni ajratish uchun ko'proq energiya talab qilinadi. Shuning uchun chap tomondagi elementlar elektronni yo'qotishga moyildirlar. Aksincha, o'ng tomonda bo'lganlar uni sotib olishni xohlashadi.

Kimyo qonunlari va asosiy tushunchalari qisqacha tasvirlangan. Albatta, bu faqat umumiy ma'lumot. Bir maqola doirasida bunday jiddiy fan haqida batafsil ma'lumot berish mumkin emas. Ushbu maqolada umumlashtirilgan kimyo asosiy tushunchalari va qonunlari, keyingi tadqiqotlar uchun faqat boshlang'ich nuqtadir. Axir bu fanda ko'plab bo'limlar mavjud. Misol uchun, organik va noorganik kimyo mavjud. Ushbu fanning har bir bo'limining asosiy tushunchalari juda uzoq vaqt davomida o'rganilishi mumkin. Lekin yuqorida keltirilgan narsalar umumiy masalalar bilan bog'liq. Shu sababli, bu organik kimyo bilan bir qatorda noorganik kimyo kabi asosiy tushunchalar, deb aytish mumkin.