Química: conceptos básicos, definicións, palabras e leis

Química, conceptos básicos que consideramos - é a ciencia que estuda as substancias e as súas transformacións ocorridas co cambio na estrutura e composición, e, polo tanto, as propiedades. Primeiro, ten que definir o que se entende por un termo como "sustancia". Se falamos sobre iso nun sentido amplo, é unha forma de materia que ten unha masa de repouso. A substancia é calquera partícula elemental, por exemplo, a de neutróns. En química, o termo é usado nun sentido máis restrinxido.

Para comezar con unha breve descrición dos principais termos e conceptos de química, teoría atómico-molecular. Despois diso, nós explicalos, así como presentar algunhas leis importantes desta ciencia.

conceptos básicos de química (materia, átomos, moléculas) son familiares para todos da escola. Abaixo está unha breve descrición deles, así como outros, termos e fenómenos menos obvias.

átomos

En primeiro lugar, as substancias que son estudadas en química, composto por pequenas partículas, chamado átomos. Neutróns non son o mesmo obxecto de estudo desta ciencia. Tamén hai que dicir que os átomos poden unirse uns cos outros, formándose así ligazóns químicas. Para romper esa conexión, gastos necesarios de enerxía. Polo tanto, os átomos nas condicións normais non hai individualmente (con excepción de "gas nobre"). Son ligados entre si polo menos aos compañeiros.

movemento térmico continuo

movemento térmico continuo das partículas caracterízanse por todos que a química estudar. Os conceptos básicos desta ciencia non pode explicar, non falar sobre iso. Cun movemento continuo de enerxía cinética media é proporcional á temperatura da partícula (aínda que deba ser notado que a enerxía en partículas discretas diferentes). Ekin = KT / 2, onde k - é a constante de Boltzmann. Esta fórmula é válida para calquera tipo de movemento. Desde Tkin = mV ^2/2, o movemento de partículas masivas máis lentamente. Por exemplo, se a temperatura sexa a mesma, a molécula de osíxeno, en media, medida a 4 veces máis lentas que as moléculas de carbono. Isto é porque a súa masa é máis de 16 veces. O movemento de oscilación é, translación e rotación. Oscilante observada substancias sólidas e líquidas, e gasosas. Pero a translación e rotación máis facilmente realizada o gas. Nos líquidos, é máis difícil, e en sólidos - aínda máis difícil.

moléculas

Nós seguimos a describir as definicións e conceptos básicos de química. Os átomos son combinados un co outro, formando un pequeno grupo (chamado moléculas), estes grupos están implicados no movemento térmico, en calidade de unha unidade. Ata 100 átomos presentes en moléculas típicas, eo seu número é os chamados compostos de alto peso molecular pode ser ata 105.

substancias non moleculares

Con todo, os átomos son moitas veces combinados nun gran número de bandas de 107 a 1027. Nesta forma que son practicamente non participar no movemento térmico. Estas asociacións teñen pouca semellanza coa molécula. Son máis como pezas dun sólido. Estas substancias son designadas por non-molecular. Neste caso, o movemento térmico se realiza no interior da peza, e pode voar como molécula. Existe unha rexión de transición e tamaños, que inclúe asociacións compostas de átomos nunha cantidade de sempre 105 a 107. Estas partículas son ou moléculas moi grandes ou son pequenos grans de po.

ións

Débese notar que os átomos ou grupos pode posuír unha carga eléctrica. Neste caso, son chamados de ións nesta ciencia, como química, conceptos básicos de que estamos estudando. Xa que cargas iguais se rexeitan entre si sempre, unha substancia que está presente unha substancial exceso de un ou outro dos cargos pode non ser estable. As cargas negativas e positivas sempre alternativo no espazo. Pero, en xeral, a substancia é electricamente neutro. Nótese que as cargas que se consideran en gran electrostática, do punto de vista da química son insignificantes (a 105-1015 átomos - 1E).

Obxectos de estudo en química

Cómpre aclarar que os obxectos de estudo en química defender os fenómenos, que non sexan debidas, e non romper os átomos, pero só reorganizar, que está conectado dun xeito novo. Algúns títulos están rotos, outros son formados como resultado. Noutras palabras, as novas sustancias preséntanse a partir dos átomos do antigo na composición dos materiais de partida. Os átomos e as conexións existentes entre os mesmos están gardados (por exemplo, a evaporación de compostos moleculares), estes procesos relacionan co estudo de máis Química e Física molecular. No caso de que os átomos están formados ou dobres, é un estudo da materia de física nuclear ou atómica. Con todo, o límite entre a química e fenómenos físicos turba. Tras a división da ciencia en condicional por separado, mentres que a natureza indivisible. Polo tanto, o coñecemento químicos moi útil da física.

conceptos básicos de química que foron brevemente descritos. Agora ofrecémoslle máis para considera-los.

Ler máis sobre átomos

Átomos e moléculas - é algo que moitas persoas química asociado. conceptos básicos, estes deben ser claramente definidas. O feito de que existen átomos, dous mil anos, foi un golpe de xenio para adiviñar. Entón, o século 19, os científicos foron dados experimentais (aínda indirecta). Estamos a falar de relacións múltiples leis composición constancia Avogadro (abaixo miramos para estes conceptos básicos de química). Atom continuar a explotar o século 20, cando xa había unha gran cantidade de evidencia experimental directa. Eles foron baseados en espectroscopia, a dispersión de raios X, partículas alfa, neutróns, electróns, etc. O tamaño destas partículas é de preto de 1 P = 1 ° ^-10 m Peso - .. Preto de 10 ^-27 - 10 ^-25 kg. No centro das partículas é núcleo arredor do cal os electróns para mover a carga negativa cargado positivamente. tamaño Kernel é de preto de 10 a ¹⁵ m. Acontece que determina o tamaño da casca de electróns do átomo, pero, neste caso, o seu peso é case enteiramente concéntrase no núcleo. Outra definición debe ser introducido, tendo en conta os conceptos básicos de química. elemento - un tipo de átomos, carga do núcleo de que é o mesmo que.

Moitas veces ocorre átomo de determinación dunha sustancia químicamente minutos partícula indivisible. Como entender a "química"? Como xa observamos, a división dos fenómenos no probation física e química. Pero está claro que a existencia de átomos. Polo tanto, para determinar a mellor química a través deles, e non viceversa, os átomos a través da química.

enlace químico

Isto é para que os átomos son mantidos xuntos. Non permite a eles a voar lonxe baixo a influencia do movemento térmico. Aquí están as principais características dos títulos - é internuclear distancia e enerxía. Esta é tamén os conceptos básicos de química. A lonxitude da conexión é determinada experimentalmente cunha precisión suficientemente elevada. Enerxía - tamén, pero non sempre. Por exemplo, é imposible determinar obxectivamente o que é en relación a unha comunicación separada nunha molécula complexa. Con todo, a enerxía de atomización da substancia necesaria para romper todas as conexións existentes sempre determinado. Sabendo o longo da conexión, pode determinar que os átomos están ligados (eles teñen pouca distancia), e que - non (a distancia).

O número de coordinación e coordinación

conceptos básicos de química analítica incluír estes dous termos. O que significan? Imos afrontalo lo.

O número de coordinación é o número de veciños máis próximos deste átomo concreto. Noutras palabras, o número de persoas con quen está relacionado quimicamente. A coordinación é unha posición mutua, tipo e número de veciños. Noutras palabras, este concepto é máis significativa. Por exemplo, o número de coordinación de moléculas de nitróxeno característicos de amoníaco e ácido nítrico, o mesmo - 3. No entanto, teñen coordinación diferente - e non plana e lisa. Ela é determinada con independencia da natureza da relación entre representacións, mentres que o estado de oxidación e Valencia - a noción de condicional, que son creados a fin de avanzar para prever a coordinación e composición.

Determinación da molécula

Xa tocamos neste concepto, considerando os conceptos básicos e leis da química brevemente. Agora debruzouse sobre el con máis detalle. En libros de texto determinación frecuente da molécula como partículas da sustancia inferior neutros, que ten as súas propiedades químicas, e poden existir independentemente. Nótese que esta definición está fóra de data. En primeiro lugar, o feito de que todos os físicos e químicos refírense a unha molécula, as propiedades da substancia non son gardadas. Auga disocia-se, pero require, polo menos 2 moléculas. O grao de disociación da auga - é 10 ^-7. Noutras palabras, este proceso pode ser suxeito a unha molécula de 10 millóns. Se ten unha única molécula, ou hai mesmo un centenar, non pode obter unha idea da súa disociación. O feito de que os efectos térmicos de reaccións químicas inclúen xeralmente a enerxía de interacción entre moléculas. Polo tanto, non se pode atopar en un. E propiedades químicas e físicas das substancias moleculares só pode ser determinada por un gran grupo de moléculas. Ademais, existen axentes que son capaces de existir por conta propia, "o menor" partícula indefinidamente grande e moi diferente de moléculas convencionais. A molécula é esencialmente un grupo de átomos non son cargadas electricamente. No caso particular, pode ser un átomo, por exemplo, Ne. Este grupo debe ser capaz de participar na difusión, así como noutros tipos de movemento térmico, actuando como unha unidade.

Como verás, non é tan sinxelo conceptos básicos de química. A molécula - é algo que debe ser considerada. Ten as súas propias propiedades, e peso molecular. Sobre este último que agora discutir.

masa molecular

Como determinar o peso molecular da experiencia? Un xeito - con base na lei de Avogadro, a densidade relativa de vapor. O método máis preciso é espectrometría de masas. Electron bateu para fóra da molécula. O ión resultante é primeiro disperso nun campo eléctrico e, a continuación, deflectido polo seu camiño magnético. Carga en relación á masa é determinada pola magnitude do desvío. Existen tamén métodos baseados nas propiedades que teñen solucións. Con todo molécula en todos estes casos debe ser necesariamente en movemento - na solución en baleiro para un gas. Se eles non se moven, é imposible calcular obxectivamente o seu peso. E a súa propia existencia, neste caso, é difícil de detectar.

Características de substancias non moleculares

Fala sobre eles din que son compostos de átomos, non moléculas. Con todo, o mesmo é verdade en relación aos gases nobres. Estes átomos de moverse libremente, así, asumir mellor as súas moléculas monofuncionais. Con todo, iso non é importante. É importante que as substancias non moleculares, existe unha gran cantidade de átomos, os cales son conectados entre si. Nótese que a división de todas as sustancias no molecular e non molecular insuficiente. A división da conexión máis significativa. Considere-se, por exemplo, a diferenza nas propiedades de grafito e diamante. Ambos son de carbono, pero o primeiro - suave, eo segundo - un sólido. Como eles difiren uns dos outros? A diferenza está só na súa conectividade. Se consideramos a estrutura de grafito, vemos que as relacións fortes hai só en dúas dimensións. Pero no terceiro distancias interatômicas moi significativos, polo tanto, hai unha forte conexión. Grafito é doado caer e dividir ao longo destas capas.

estrutura de conectividade

Se non, é chamado dunha dimensión espacial. Representa o número de dimensións do espazo, caracterizada polo feito de estes (case infinita) do sistema de esqueleto (conexións fortes) continuas. Os valores que pode tomar, - 0, 1, 2 e 3. En consecuencia, é necesario distinguir o, laminados, e cadea illa estrutura tridimensional conectado (molecular).

Lei das proporcións definidas

Xa aprendemos os conceptos básicos de química. O material foi brevemente considerado por nós. Agora dicir sobre a lei que se aplica a el. Normalmente, que é formulada como segue: calquera compoñente único (isto é, limpo), con independencia da forma en que foi obtido, ten a mesma composición cualitativa e cuantitativa. Pero o que significa o concepto de "substancia pura"? Imos afrontalo lo.

Dous mil anos, cando a estrutura das substancias non pode ser máis métodos directos para estudar cando non había sequera conceptos químicos básicos e leis da química, que nos son familiares, foi determinado de forma descritiva. Por exemplo, a auga - é un líquido que constitúe a base dos mares e ríos. Non ten cheiro, cor, sabor. Ten un tal punto de fusión e de conxelación, sempre que é azul de sulfato de cobre. A auga salgada é porque non está limpo. Con todo, os sales poden ser separados por destilación. Así, o método descritivo, determinado os conceptos químicos básicos e leis da química.

Para os científicos no momento en que non era evidente que o líquido que se destacada de varias maneiras (por queima de hidróxeno deshidratación sulfato, a destilación de auga de mar), ten a mesma composición. Gran descubrimento na ciencia foi a proba deste feito. Tornouse claro que a proporción de osíxeno e hidróxeno non se pode cambiar sen problemas. Isto significa que os elementos consisten en átomos - porcións indivisibles. Así, os compostos de fórmula foron preparados, e tamén fundamentada científicos representación das moléculas.

Hoxe en día calquera sustancia explicitamente ou implicitamente determinada principalmente reivindica no canto de fusión, sabor ou cor. Auga - H ₂ O. Se hai outras moléculas, el deixará de ser limpo. En consecuencia, a substancia molecular puro é un que está composto por só un tipo de moléculas.

Con todo, neste caso, sexa con eletrólitos? Despois de todo, que inclúen os ións están presentes, non só as moléculas. Necesitamos ser definición máis estrita. substancia molecular puro é un que está composto de moléculas dun tipo, e, posiblemente, tamén os produtos da súa conversión reversible rápida (unións de isomerização, de disociación). A palabra "rápido" neste contexto significa que estes produtos, que non pode se librar, eles reaparecen inmediatamente. A palabra "reversible" indica que a conversión non é levado a un fin. Se notificado, entón é mellor dicir que é inestable. Neste caso, non é unha substancia pura.

A lei da conservación de masa da materia

Esta lei ten desde os tempos antigos foi coñecido en forma metafórica. El afirmou que a materia non pode ser creada e indestrutível. Despois veu a súa formulación cuantitativa. Segundo isto, o peso (e finais do século 17 - peso) é unha medida da cantidade de sustancia.

A lei na forma habitual foi aberto en 1748 Lomonosov. En 1789, engadiu Lavoisier, un científico francés. Contemporánea súa formulación é como segue: a masa das sustancias de entrar en reacción química é igual á masa de substancias que dela derivan.

A lei de Avogadro, a lei dos gases relacións volumétricas

O último foi formulado en 1808 por JL Gay-Lussac, científico francés. Actualmente esta lei é chamada lei de Gay-Lussac. Segundo isto, o volume de gases reactivos son un ao outro, así como para o volume dos produtos gasosos resultantes como un todo pequenos números.

Patrón, que atopou Gay-Lussac, explica a lei, que foi aberto un pouco máis tarde, en 1811, Amedeo Avogadro, un científico italiano. Afirma que, baixo condicións de igualdade (temperatura e presión) nos gases de ter o mesmo volume, o mesmo número de moléculas presentes.

Dúas importantes consecuencias derivan da Lei de Avogadro. O primeiro reside no feito de que, en condicións idénticas, unha mole de calquera gas ocupa un volume igual. O desprazamento dun ou outro en condicións normais (que son a temperatura de 0 ° C e 101,325 kPa) foi de 22,4 litros. A segunda consecuencia desta lei como segue: a proporción en peso dos gases que teñen a mesma cantidade en igualdade de condicións, igual á razón da súa masa molar.

Hai outra lei, que seguramente debe ser mencionado. Imos falar sobre iso brevemente.

lei periódica e mesa

D. I. Mendeleev, con base nas propiedades químicas dos elementos e os científicos atómicos e moleculares que descubriron esta lei. Este evento tivo lugar 01 de marzo de 1869 Lei periódica é unha das máis importantes na natureza. Pode afirmarse como segue: Propiedades de elementos formados de sustancias complexas e simple, e teñen unha dependencia periódica nas cargas dos núcleos dos átomos.

táboa periódica, que foi creado por Mendeleev, consiste en sete períodos e oito grupos. Grupos chamada súas columnas verticais. Os elementos dentro de cada un deles teñen propiedades físicas e químicas similares. O grupo, á súa vez, divídese en sub-grupos (principais e secundarios).

As liñas horizontais nesta táboa refírense aos períodos. Elementos que son eles, difiren entre si, pero teñen en común - o feito de que as súas últimas electróns ao mesmo nivel de enerxía. No primeiro período son só dous elementos. H é hidróxeno e helio El. Os oito elementos están na segunda fase. No cuarto da súa xa 18. Mendeleev designado este período como o primeiro gran. No quinto e 18 elementos, a súa estrutura é similar á cuarta. Como parte do sexto - 32 elementos. O sétimo non está rematado. Este período comeza coa French (Fr). Podemos supoñer que contén 32 elementos, así como sexto. Con todo, ata agora só 24 atopados.

otketa regra

Segundo a norma otketa todos os elementos tenden a adquirir un electrón ou perde-lo, a fin de ter unha configuración de 8 de electróns do gas nobre máis próximo a eles. A enerxía de ionización - é a cantidade de enerxía necesaria para separar o electróns do átomo. regra Otketa afirma que, cando movendo de esquerda a dereita na táboa periódica que precisa de máis enerxía para eliminar un electrón. Polo tanto, os elementos que están na parte esquerda, buscar asegurar que perder un electrón. Pola contra, aqueles situados no lado dereito, ansioso para compra-lo.

As leis e os conceptos básicos de química, que brevemente descritos. Por suposto, iso é só unha información xeral. Nun artigo que é imposible falar dunha ciencia tan grave en detalle. conceptos básicos e as leis da química como descritos neste artigo - é un punto de partida para un estudo máis profundo. Ao final, nesta ciencia hai moitas seccións. Hai, por exemplo, orgánica e inorgánica. conceptos básicos de cada unha das seccións desta ciencia poden ser estudados por un longo tempo. Pero os descritos anteriormente, refírense a cuestións xerais. Polo tanto, podemos dicir que estes son os conceptos básicos de química orgánica, así como inorgánica.