Ķīmija: pamatprincipi, definīcijas, noteikumi un likumi

Ķīmija, pamatjēdzieni ko mēs uzskatām - ir zinātne, kas pēta vielas un to pārvērtības, kas rodas ar izmaiņām struktūru un sastāvu, un līdz ar to īpašības. Pirmkārt, jums ir nepieciešams, lai noteiktu, kas ir domāts ar terminu, piemēram, "viela". Ja mēs runājam par to, kas plašā nozīmē, tas ir veids vielas, kas ir atpūtas masu. Viela ir jebkura atsevišķa daļiņu, piemēram, neitronu. Ķīmijā termins tiek lietots šaurākā nozīmē.

Lai sāktu ar īsu aprakstu par galveno terminu un jēdzienu ķīmija, atomu molekulārā teoriju. Pēc tam, mēs izskaidrot viņiem, kā arī klāt dažus svarīgus likumus šo zinātni.

Pamatjēdzieni ķīmijā (jautājums, atomi, molekulas), ir pazīstams mums visiem no skolas. Zemāk ir īss apraksts par tiem, kā arī citi, mazāk acīmredzamas termini un parādības.

atomi

Pirmkārt, visas vielas, kas tiek pētīts ķīmijā, kas sastāv no mazām daļiņām, ko sauc par atomiem. Neitroniem nav tas pats objekts Apgūstot šo zinātni. Tas būtu arī teikt, ka atomi var apvienoties ar otru, tādējādi veidojot ķīmiskās saites. Lai pārtrauktu šo savienojumu, nepieciešamo izdevumu enerģijas. Tādēļ atomi parastos apstākļos nepastāv atsevišķi (izņemot "cēlgāzes"). Tās ir savienotas viena ar otru vismaz pa pāriem.

Continuous siltuma kustība

Continuous siltuma kustības daļiņas ir raksturīga ar visu šo pētot ķīmijā. Pamatjēdzieni šo zinātni nevar izskaidrot, nerunā par to. Ar nepārtrauktu kustību vidējo kinētisko enerģiju , ir proporcionāls temperatūrai daļiņu (lai gan jāatzīmē, ka enerģiju dažādos diskrētu daļiņu). Ekin = kT / 2, kur k - ir Boltzmann s konstante. Šī formula ir derīga jebkura veida kustību. Tā Tkin = mV ^2/2, kustības masveida daļiņu lēnāk. Piemēram, ja temperatūra ir tāda pati, tad skābekļa molekulas vidēji pāriet uz 4 reizes lēnāk nekā oglekļa molekulām. Tas ir tāpēc, ka to masa ir vairāk nekā 16 reizes. Kustība ir svārstīgas, ka translācijas un rotācijas. Oscilējošā novērota šķidru un cietu, un gāzveida vielu. Bet translācijas un rotācijas visvieglāk veikta gāzes. Ar šķidrumu, tas ir grūtāk, un cietvielu - vēl grūtāk.

molekulas

Mēs turpinām aprakstīt galvenos jēdzienus un definīcijas ķīmiju. Ja atomi tiek apvienota ar otru, veidojot nelielu grupu (ko sauc molekulas), šādas grupas ir iesaistīti termiskās kustībā, kas darbojas kā viens vesels. Līdz 100 atomiem, kas atrodas tipisku molekulu, un to skaits ir tā sauktā augstā molekulārā savienojumi var būt līdz 105.

non-molekulārā vielas

Tomēr atomi bieži apvienoti milzīgs skaits joslu no 107. līdz 1027. gadā šādā veidā tie praktiski vairs piedalīties siltuma kustībā. Šīs asociācijas ir maz līdzības ar molekulā. Tie ir vairāk kā gabali ciets. Šīs vielas sauc non-molekulārā. Šajā gadījumā siltuma kustība tiek veikta iekšpusē gabalu, un viņš var lidot, piemēram, molekulu. Ir pārejas zonu un izmēri, kas ietver asociācijas, kas sastāv no atomiem daudzumā no 105 līdz 107. šīs daļiņas ir vai nu ļoti lielas molekulas vai ir mazas graudi pulvera.

joni

Jāatzīmē, ka atomi un grupas var piemīt elektriskais lādiņš. Šajā gadījumā tos sauc jonus šajā zinātnē, piemēram, ķīmijas, pamatkoncepcijas no kuriem mēs mācās. Tā, piemēram, maksa vienmēr atstumt otru, viela, kas ir klāt ievērojams pārpalikums vienu vai otru no maksas var nebūt stabila. Negatīvā un pozitīvā izmaksas ir vienmēr aizstājēja telpā. Bet vispār, viela ir elektriski neitrāls. Ņemiet vērā, ka maksājumi, kas tiek uzskatīti liela electrostatics, raugoties no ķīmijā, ir niecīgs (pie 105-1015 atomiem - 1e).

Objekti studiju ķīmijā

Ir nepieciešams precizēt, ka objekti pētījuma ķīmijā propagandēt parādības, kas nav radušās, un nav nojauktu atomi, bet tikai pārkārtot, kas ir saistīts ar jaunā veidā. Daži obligācijas ir bojāts, citi veidoti kā rezultātā. Citiem vārdiem sakot, jaunā vielas parādās no atomiem bijušais sastāvā par izejmateriāliem. Ja atomi, un esošās saites starp tiem tiek uzglabāti (piemēram, iztvaikošanu molekulāro savienojumu), šie procesi ir saistīti ar pētījumu par ilgāku ķīmijas un molekulārās Physics. Gadījumā, ja atomi ir veidoti, vai sadalīti, tas ir pētījums par tēmu kodolieroču vai atomu fizikā. Tomēr robeža starp ķīmisko un fizisko parādību neskaidra. Pēc dalīšanas zinātnes atsevišķās nosacīta, tā dabas nedalāmas. Tāpēc, ķīmiķi ir ļoti noderīga zināšanas fizikā.

Pamatjēdzieni ķīmiju mēs īsumā izklāstīti. Tagad mēs piedāvājam Jums vēl tos izskatīt.

Lasīt vairāk par atomiem

Atomi un molekulas - ir kaut kas, ar ko daudzi cilvēki saista ķīmiju. Pamata koncepcijas, tie ir skaidri definēti. Fakts, ka atomi eksistē, pirms diviem tūkstošiem gadu, tas bija ģeniāli uzminēt. Tad, 19. gadsimtā, zinātnieki bija eksperimentālie dati (pagaidām netieša). Mēs runājam par vairākiem attiecībām Avogadro sastāvs noturības likumiem (turpmāk mēs skatāmies šos pamatjēdzienus ķīmiju). Atom turpina pētīt 20. gadsimtā, kad tur jau bija daudz tiešas iegūtajiem pierādījumiem. Tie bija balstīti uz spektroskopijas, par izkliedi rentgenstarojumu, alfa daļiņas, neitroniem, elektroniem, utt Šo daļiņu izmērs ir aptuveni 1 E = 1 ° ^-10 m Svars - .. aptuveni 10 ^-27 - 10 ^-25 kg. In centrā daļiņu ir pozitīvi uzlādēts kodols, ap kuru elektroni pārietu uz negatīvu maksas. Kernel izmērs ir aptuveni 10 līdz ¹⁵ m. Izrādās, ka nosaka izmēru elektronu apvalka atoma, bet šajā gadījumā tā svars ir gandrīz pilnībā koncentrēta kodolā. Vēl definīcija jāievieš, ņemot pamatjēdzienus ķīmiju. Chemical elements - veids atomiem, maksa no kodola , kura ir identiska.

Tā bieži notiek noteikšanas atoms kā minūti daļiņu vielas ķīmiski nedalāmā. Kā saprast "ķimikālija"? Kā jau atzīmēts, sadalīšanu parādību fizisko un ķīmisko pārbaudes laiku. Bet, protams, pastāv atomiem. Tāpēc, lai noteiktu labākas ķīmiju caur tiem, un nevis otrādi, atomi izmantojot ķīmiju.

Chemical saite

Tas ir tā, ka atomi tiek turēti kopā. Tas neļauj viņiem lidot intervālu reibumā siltuma kustības. Šeit ir galvenās īpašības obligācijas - ir starpkodolu attālumu un enerģiju. Tas ir arī pamatjēdzieni ķīmiju. Obligācijas garumu nosaka eksperimentāli ar pietiekami augstu precizitāti. Enerģija - arī, bet ne vienmēr. Piemēram, nav iespējams objektīvi noteikt, kas tas ir attiecībā uz atsevišķu paziņojumu sarežģītā molekulā. Taču enerģija izsmidzinot vielas nepieciešams, lai izjauktu visus esošos saites vienmēr ir noteikta. Zinot garumu savienojumu, jūs varat noteikt, kuras atomi ir savienoti (tie ir īsa distance), un ko - ne (garāku attālumu).

Koordinācijas numurs un koordinācija

Pamatjēdzieni analītiskajā ķīmijā iekļaut šos divus jēdzienus. Ko tie nozīmē? Pieņemsim, sejas tā.

Koordinācijas numurs ir numurs tuvākajiem kaimiņiem šī konkrētā atoma. Citiem vārdiem sakot, skaits no tiem, ar kuriem viņš ir saistīts ķīmiski. Koordinācija ir savstarpēja amats, tips un skaits kaimiņiem. Citiem vārdiem sakot, šis jēdziens ir vairāk jēgpilnu. Piemēram, koordinācija skaits raksturīgo no amonjaka un slāpekļskābes slāpekļa molekulas, tas pats - 3. Tomēr, tie ir dažādi koordinācija - nav plakana, un plakana. Tas tiek noteikts neatkarīgi no rakstura saikni starp pārstāvniecībām, bet oksidēšanas stāvokļa un valences un - jēdziena nosacījumu, kas ir izveidots, lai iepriekš prognozēt koordināciju un sastāvu.

Noteikšana molekulā

Mēs jau pieskārās par šo koncepciju, ņemot vērā pamata jēdzienus un likumus ķīmijas īsumā. Tagad aiztures par to sīkāk. In mācību grāmatu bieži noteikšanai molekulas kā zemāks neitrālu vielas daļiņas, kas ir tās ķīmiskās īpašības, un var pastāvēt patstāvīgi. Jāatzīmē, ka šī definīcija ir novecojis. Pirmkārt, fakts, ka visi fiziķi un ķīmiķi attiecas uz molekulu, vielas īpašības netiek saglabāti. Ūdens norobežojas, bet tas prasa vismaz 2 molekulas. Par disociācijas ūdens pakāpe - ir 10 ^-7. Citiem vārdiem sakot, šis process var būt pakļauts tikai viena molekula 10 miljoniem. Ja jums ir viena molekula, vai arī ir pat simts, jūs nevarat iegūt priekšstatu par tās disociācijas. Fakts, ka siltuma ietekme ķīmiskās reakcijas parasti ietver mijiedarbības enerģiju starp molekulām. Tāpēc tos nevar atrast vienu no tiem. Un ķīmiskās un fizikālās īpašības molekulārā vielu var noteikt tikai ar lielu grupu molekulām. Bez tam, ir aģenti, kuri spēj pastāvēt paši, "mazākais" daļiņu bezgalīgi liels un ļoti atšķiras no parastajām molekulām. Molekula būtībā ir grupa no atomi nav elektriski lādētu. Šajā konkrētajā gadījumā, tas var būt viens atoms, piemēram, Ne. Šī grupa ir jāspēj piedalīties difūzijas, kā arī cita veida siltuma kustības, kas darbojas kā viens vesels.

Kā jūs varat redzēt, nav tik vienkārši pamatjēdzieni ķīmiju. Molekula - ir kaut kas, kas būtu rūpīgi jāapsver. Tā ir savas īpašības, un molekulāro svaru. Par tā mēs tagad apspriest.

molekulmasa

Kā, lai noteiktu pieredzi molekulmasu? Viens veids - pamatojoties uz Avogadro likums, relatīvā blīvuma un tvaika. Visprecīzākā metode ir masspektrometrija. Electron pieklauvējām no molekulas. Iegūto jons ir pirmais disperģēts elektriskajā laukā un pēc tam atstarotu ar tās magnētisko ceļā. Maksas masu attiecības nosaka lielumu novirzes. Ir arī metodes, kas balstās uz īpašībām, kas ir risinājumi. Tomēr molekula visos šajos gadījumos obligāti jābūt kustībā - šķīdumā vakuumā uz gāzi. Ja tie nepārvietojas, tas ir iespējams objektīvi aprēķināt savu svaru. Un to esamība šajā gadījumā ir grūti noteikt.

Features of non-molekulāro vielu

Runājot par viņiem saka, ka tie sastāv no atomiem, nevis molekulām. Tomēr tas pats attiecībā uz cēlgāzēm. Šie atomi brīvi pārvietoties, tādējādi labāk uzņemtos vienvērtīgie molekulas. Tomēr, tas nav svarīgi. Svarīgi, ka non-molekulu vielas, ir daudz atomiem, kas ir saistītas kopā. Jāatzīmē, ka sadalījums visu vielu par molekulārā un bez molekulārā nepietiekams. No savienojuma jēgpilnāku nodaļa. Aplūkosim, piemēram, atšķirība īpašībām grafīta un dimanta. Abas no tām ir oglekļa, bet pirmais - mīksts, un otrais - cieta. Kā tie atšķiras viens no otra? Atšķirība ir tikai to savienojumu. Ja mēs uzskatām struktūru grafīta, mēs varam redzēt, ka spēcīgas attiecības pastāv tikai divās dimensijās. Bet trešajā ļoti nozīmīgiem interatomic attālumos, tāpēc, ka ir spēcīga saikne. Grafīts ir viegli paslīdēt un sadalīt pa šiem slāņiem.

savienojumu struktūra

Pretējā gadījumā, tas tiek saukts par telpisko dimensiju. Tas norāda, cik dimensiju telpā, kas raksturīga ar to, ka šajos nepārtrauktās (gandrīz bezgalīgs) skeletu sistēmas (spēcīgām saitēm). Vērtības, ka to var veikt, - 0, 1, 2 un 3. Tāpēc ir nepieciešams, lai atšķirtu trīs dimensijās, kas saistīta, laminātus, un sala ķēdes (molekulārā) struktūra.

Likums Noteiktu proporcijas

Mēs jau esam iemācījušies pamatjēdzienus ķīmiju. Materiāls tika īsi uzskatīts par mums. Tagad pastāstīt par likumu, kas attiecas uz to. Parasti tas ir formulēts šādi: jebkurš viena sastāvdaļa (piemēram, tīrs), neatkarīgi no tā, kādā veidā tas tika iegūts, ir tāds pats kvalitatīvais un kvantitatīvais sastāvs. Bet ko dara jēdzienu "tīras vielas"? Pieņemsim, sejas tā.

Pirms diviem tūkstošiem gadu, kad struktūra vielu nevar būt vairāk tiešās metodes studēt, ja tur nebija pat pamata ķīmisko koncepcijas un likumi ķīmijas, pazīstami, lai mums, tika konstatēts, aprakstoši. Piemēram, ūdens - ir šķidrums, kas veido pamatu jūrās un upēs. Tas nav smaržu, krāsu, garšu. Tas ir tik kušanas un sasalšanas punktu, no tā ir zilā vara sulfāts. Sālsūdens ir tāpēc, ka tas nav tīrs. Tomēr, sāļi var atdalīt ar destilāciju. Tāpat kā to, aprakstošā metode, kas noteikta pamata ķīmisko jēdzienus un likumus ķīmiju.

Par zinātniekiem brīdī nebija skaidrs, ka šķidrums, kas tiek uzsvērts dažādos veidos (dedzināšana ūdeņraža sulfātu dehidratāciju, jūras ūdens destilācija), ir tāds pats sastāvs. Liels atklājums zinātnē bija pierādījums par šo faktu. Tas kļuva skaidrs, ka attiecība starp skābekļa un ūdeņraža nevar mainīt nevainojami. Tas nozīmē, ka elementi sastāv no atomiem - nedalāmām porcijās. Tādējādi tika sagatavoti savienojumi ar formulu, un arī pamatots zinātnieki attēlojumu molekulu.

Mūsdienās jebkura viela tieši vai netieši nosaka galvenokārt apgalvo nevis kausēšanas, garšas vai krāsas. Ūdens - H ₂ O. Ja ir citas molekulas, tas vairs nebūs tīrs. Līdz ar to, tīrs molekulārā viela ir viens, kas sastāv no viena veida molekulām.

Tomēr šajā gadījumā, ir ar elektrolītu? Galu galā, tie ietver joni ir klāt, ne tikai molekulas. Mums ir nepieciešams, lai būtu stingrāki definīciju. Pure molekulārā viela ir viena, kas sastāv no molekulām viena veida, un, iespējams, arī atgriezenisku produkti to ātru pārveidi (izomerizācijas arodbiedrībām, disociācijas). Vārds "ātri" šajā kontekstā nozīmē, ka uz šiem produktiem, mēs nevaram tikt vaļā no, viņi uzreiz atkal parādās. Vārds "atgriezeniska" norāda, ka konvertēšana netiek izbeigta. Ja tiek parādīts paziņojums, tad tas ir labāk teikt, ka tā ir nestabila. Šajā gadījumā tā nav tīra viela.

Likums nezūdamības masas matērijas

Šis likums ir kopš seniem laikiem ir pazīstama metaforiskā veidā. Tā norādīja, ka šis jautājums nevar izveidot un neiznīcināms. Tad pienāca tā kvantitatīvo formulējumu. Pēc tam, svars (un vēlu 17.gs. - svars) ir pasākums no vielas daudzuma.

Likums parastajā veidā tika atvērts 1748 Lomonosov. 1789. gadā tas pievienots Lavoisier, franču zinātnieks. Contemporary tās sastāvs ir šāds: masa vielas noslēgšanas ķīmiskā reakcijā ir vienāds ar masu vielu, kas izriet no tā.

Avogadro likums, likums tilpuma attiecību gāzu

Pēdējais tika formulēts 1808. JL Gay-Lussac, franču zinātnieks. Šobrīd šis likums tiek saukts par likumu Gay-Lussac. Saskaņā ar to, apjoms reaktīvās gāzes ir viena ar otru, kā arī apjomu no radušās gāzveida produktiem, kā veselas maziem skaitļiem.

Pattern, kas atrasts Gay-Lussac, skaidro likumu, kas tika atvērts nedaudz vēlāk, 1811. gadā, Amedeo Avogadro, itāļu zinātnieks. Tā norāda, ka saskaņā ar vienādiem nosacījumiem (spiediena un temperatūras) gāzēs, kam tāda paša tilpuma, to pašu skaitu molekulas.

Divas svarīgas sekas izriet no likuma par Avogadro. Pirmais ir fakts, ka identiskos apstākļos, viens mols jebkuras gāzes aizņem pašu daudzumu. Pārvietojums nu normālos apstākļos (kas ir temperatūra no 0 ° C un 101,325 kPa) bija 22,4 litri. Otrais sekas Šā likuma šādi: svara attiecība starp gāzes ar tādu pašu daudzumu vienādos apstākļos, ir vienāds ar attiecību to molāro masu.

Ir vēl viens likums, kas, protams, ir jāpiemin. Mēs jums pastāstīs par to īsumā.

Periodiska likumu un galda

D. I. Mendeļejevs, pamatojoties uz ķīmiskajām īpašībām elementu un atomu un molekulu zinātniekiem, kuri atklāja šo likumu. Šis pasākums notika 1. marts 1869 periodiskais likums ir viens no svarīgākajiem dabā. To var formulēt šādi: rekvizītus elementu, ko veido sarežģītu un vienkāršu vielu un ir periodiski atkarību no apsūdzībām kodolos atomu.

Periodiski tabula, kas tika izveidota ar Mendeļejevs, sastāv no septiņiem periodiem un astoņās grupās. Grupas sauc tās vertikālās kolonnas. Elementi katrā no tām ir līdzīgas fizikālās un ķīmiskās īpašības. Grupa, savukārt, ir sadalīta apakšgrupās (galveno un sānu).

Horizontālās rindas šajā tabulā attiecas uz periodiem. Elementi, kas ir tiem, atšķiras savā starpā, bet viņiem ir kopīgs - faktu, ka viņu jaunākās elektroni tajā pašā enerģijas līmeni. Pirmajā periodā, ir tikai divi elementi. H ir ūdeņradis un hēlijs viņš. Astoņi elementi ir otrajā periodā. Jo ceturtais to jau 18. Mendeļejevs izraudzītas šo periodu kā pirmais liels. Piektajā un 18 elementiem, tā struktūra ir līdzīga ceturtais. Kā daļu no sestajā - 32 elementiem. Septītā vēl nav pabeigts. Šis periods sākas ar franču (FR). Varam pieņemt, ka tas satur 32 elementus, kā arī sestais. Tomēr līdz šim tikai 24 atrasts.

noteikums otketa

Saskaņā ar noteikumu otketa visi elementi ir tendence iegūt elektronu vai zaudēt to, lai ir 8-elektronu konfigurācija cēlgāzes viņiem vistuvāk. Jonizācijas enerģija - ir enerģijas daudzums, kas vajadzīgs, lai atdalītu elektrons no atoma. Otketa noteikums paredz, ka tad, kad pārvietojas no kreisās uz labo periodiskā tabula jums ir nepieciešams vairāk enerģijas, lai noņemtu elektronu. Tāpēc, priekšmeti, kas ir kreisajā pusē, cenšas nodrošināt, lai zaudēt elektrons. Gluži pretēji, tie, kas atrodas labajā pusē, vēlas iegādāties.

Likumi un pamatjēdzieni ķīmiju, mēs īsumā izklāstīts. Protams, tas ir tikai vispārīga informācija. Vienā rakstā nav iespējams runāt par šādu nopietnu zinātni detalizēti. Pamatjēdzieni un likumi ķīmijas kā norādīts šajā pantā - ir sākumpunkts turpmākai izpētei. Galu galā, šajā zinātnē ir daudz posmi. Ir, piemēram, organisko un neorganisko ķīmiju. Pamatjēdzieni katra sadaļām šo zinātni var studēt uz ilgu laiku. Bet tie aprakstīts iepriekš, attiecas uz vispārīgiem jautājumiem. Tāpēc, mēs varam teikt, ka tie ir pamatjēdzieni organiskajā ķīmijā, kā arī neorganiska.