Kemija: osnovni pojmovi, definicije, pojmovi i zakoni

Kemija, osnovni pojmovi koje smatramo - je nauka koja proučava tvari i njihove transformacije javljaju sa promjenom u strukturi i sastavu, a time i svojstva. Prvo, morate odrediti što se podrazumijeva pod pojam kao što je "supstanca". Ako govorimo o tome, u širem smislu, to je oblik materije koja ima masu mirovanja. Supstanca je bilo elementarne čestice, na primjer, neutron. U hemiji, termin se koristi u užem smislu.

Za početak sa kratkim opisom glavnih termina i pojmova hemije, atomske molekularne teorije. Nakon toga, mi ih, kao i prisutni neki važni zakoni ove nauke objasniti.

Osnovni koncepti hemije (materije, atoma, molekula) su poznate sve nas iz škole. U nastavku je kratak opis od njih, kao i druge, manje očigledne smislu i pojava.

atoma

Prije svega, sve supstance koje se izučavaju u hemije, sastavljen od sitnih čestica, pod nazivom atoma. Neutroni nisu isti predmet proučavanja ove nauke. Trebalo bi se reći da se atomi mogu ujediniti jedni s drugima, čime se formiraju hemijske veze. Kako bi se prekinuo tim u vezi, potrebno potrošnje energije. Stoga, atomi u normalnim uvjetima ne postoji pojedinačno (osim "plemeniti plin"). Oni su povezani međusobno barem u parovima.

Trajna termička pokret

Trajna termička kretanja čestica odlikuju sve to studira hemiju. Osnovne pojmove ovog nauka ne može objasniti, ne govori o tome. Uz kontinuirano kretanje prosječna kinetička energija je proporcionalna temperatura čestica (iako treba napomenuti da je energija na različitim diskretne čestice). Ekin = kT / 2, gdje je k - je Bolcmanova konstanta. Ova formula je važeća za bilo koju vrstu kretanja. Od Tkin = mV ^2/2, kretanje masivnih čestica sporije. Na primjer, ako je temperatura ista, molekula kisika u prosjeku pokretu do 4 puta sporije od karbonskih molekula. To je zbog toga što je njihova masa više od 16 puta. Pokret je oscilirajući, translaciona i rotacije. Oscilirajući posmatrati u tečnom i čvrstom, i plinovitih tvari. Ali translaciona i rotacije najlakše obavlja u gasa. U tečnosti, to je teže, a krute tvari - čak i teže.

molekula

Nastavljamo opisati osnovne pojmove i definicije hemije. Ako se atomi međusobno kombinirati, formirajući mala grupa (tzv molekula), takve grupe su uključeni u termo pokretu, djelujući kao jedinica. Do 100 atoma prisutan u tipičnom molekula, a njihov broj je tzv visoke molekularne jedinjenja mogu biti do 105.

non-molekularne materije

Međutim, atomi su često u kombinaciji u ogroman broj bendova iz 107 do 1027. U ovom obliku su praktično više ne učestvuju u termalnoj pokretu. Ova udruženja imaju malo sličnosti sa molekula. Oni su više kao komada čvrste. Ove supstance se nazivaju ne-molekularne. U ovom slučaju, termo kretanje se odvija unutar komad, a on može da leti poput molekula. Tu je tranziciju regiona i veličine, što uključuje udruženja sastoji od atoma u iznosu od od 105 do 107. Ove čestice su ili vrlo velike molekule ili su mala zrna praha.

jona

Treba napomenuti da su atomi i grupe mogu poseduju električni naboj. U tom slučaju oni se zovu jona u ovu nauku, kao i hemija, osnovni pojmovi o kojima smo studiraju. Budući da optužbe uvijek odbijaju jedni druge, supstancu koja je prisutna značajan višak od jedne ili druge naknade ne može biti stabilna. Negativne i pozitivne naknade se uvijek alternativni u prostoru. Ali generalno, supstanca je električno neutralan. Imajte na umu da su optužbe za koje se smatra velikim u elektrostatika, sa stanovišta hemije su zanemarivi (na 105-1015 atoma - 1e).

Objekti studija hemije

Potrebno je pojasniti da je predmet studija hemije zagovaraju fenomena, koji ne javljaju, a ne razbiti atom, nego samo preurediti, koji je spojen na novi način. Neki obveznice su slomljena, drugi se formiraju kao rezultat. Drugim riječima, nove supstance pojavljuju od atoma bivše u sastavu početne materijala. Ako se čuvaju atoma, a postojeće veze između njih (npr isparavanje molekularnih spojeva), ovi procesi se odnose na proučavanje duže kemiju i molekularnu fiziku. U slučaju kada se formiraju ili slomljen atoma, to je proučavanje predmeta nuklearne ili atomske fizike. Međutim, granica između kemijskih i fizičkih fenomena mutna. Nakon podjele nauke u odvojene uslovna, dok je priroda nedjeljiva. Dakle, kemičari vrlo korisno znanje fizike.

Osnovni koncepti hemije smo ukratko. Sada smo vam ponuditi više da ih uzeti u obzir.

Pročitajte više o atoma

Atoma i molekula - je nešto s kojih su mnogi ljudi povezuju hemije. Osnovni pojmovi, oni moraju biti jasno definirane. Činjenica da atomi postoje, prije dvije hiljade godina, to je bio potez genija pogoditi. Onda, u 19. stoljeću, naučnici su eksperimentalni podaci (još indirektno). Radi se o višestrukim odnosima Avogadrov sastav stalnost zakona (ispod gledamo ove osnovne pojmove hemije). Atom i dalje istraživati u 20. stoljeću, kada je već dosta direktnih eksperimentalnih dokaza. Oni su na osnovu spektroskopije, za rasipanje X-zraka, alfa čestice, neutrona, elektrona, itd veličina ovih čestica je oko 1 E = 1 ° ^-10 m Težina - .. oko 10 ^-27 - 10 ^-25 kg. U centru čestica je pozitivno naplaćuje jezgra oko koje elektrone prešli na negativni naboj. veličine zrna je oko 10 do ¹⁵ m. Ispostavilo se da određuje veličinu elektrona ljuske atoma, ali u tom slučaju njegova težina je gotovo u potpunosti koncentriran u jezgru. Još jedna definicija treba uvesti, s obzirom na osnovne pojmove hemije. Hemijski element - vrsta atoma, zadužen za jezgra od kojih je identičan.

To se često događa odlučnost atom kao malo čestica supstance hemijski nedjeljiva. Kako razumjeti "hemijske"? Kao što smo naveli, podjela pojava u fizičkim i hemijskim uslovno. Ali, naravno, postojanje atoma. Stoga, kako bi se utvrdilo je bolje hemije kroz njih, a ne obrnuto, atoma kroz hemije.

kemijska veza

To je zato da se atomi se drže zajedno. To im ne dozvoljava da se razlete pod uticajem termalnih kretanja. Ovdje su glavne karakteristike obveznica - je internuklearna udaljenosti i energije. Ovo je ujedno i osnovni koncepti hemije. dužine obveznica se određuje eksperimentalno sa dovoljno visoke preciznosti. Energija - također, ali ne uvijek. Na primjer, to je nemoguće objektivno odrediti što je u odnosu na odvojene komunikaciju u kompleks molekula. Međutim, energija atomizacije supstance potrebne za razbiti sve postojeće veze se uvijek utvrđuje. Znajući dužinu veze, možete odrediti koji atomi su povezani (imaju male udaljenosti), a ono - nema (veće udaljenosti).

Koordinacija broj i koordinaciju

Osnovni pojmovi analitičke hemije uključuju ova dva pojma. Šta oni znače? Suočimo se s tim.

Broj koordinacija broj najbližih susjeda tog atoma. Drugim riječima, broj onih s kojima je vezan hemijski. Koordinacija je međusobni položaj, vrstu i broj susjeda. Drugim riječima, ovaj koncept je više smisla. Na primjer, koordinaciju broj dušika molekula karakteristika amonijaka i dušične kiseline, isti - 3. Međutim, oni imaju različite koordinacija - je neplanarnim i ravna. Utvrđeno je, bez obzira na prirodu veze između reprezentacije, dok je država oksidacije i valenciju - pojam uslovna, koje su stvorene kako bi se unaprijedila za predviđanje koordinacije i sastav.

Određivanje molekula

Mi smo već dotakli ovog koncepta, s obzirom na osnovne koncepte i zakone hemije kratko. Sada zadržavati na tome detaljnije. U udžbenicima često određivanje molekula kao čestice niže neutralna supstanca, koja ima kemijska svojstva, a može postojati samostalno. Treba napomenuti da je ova definicija je trenutno van datuma. Prvo, činjenica da su svi fizičari i kemičari se odnose na molekulu, svojstva tvari se ne čuvaju. Voda odvaja, ali zahtijeva najmanje 2 molekule. Stupanj disocijacije vode - je 10 ^-7. Drugim riječima, ovaj proces može biti predmet samo jedna molekula od 10 miliona. Ako imate jednu molekulu, ili postoji čak stotinu, ne možete dobiti ideju svoje disocijacije. Činjenica da je termičkih efekata hemijskih reakcija općenito uključuju energiju interakcije između molekula. Dakle, oni se ne mogu naći na jednom od njih. I hemijske i fizičke osobine molekularne supstance mogu se odrediti samo velike grupe molekula. Osim toga, tu su agenti koji su u mogućnosti da postoje samostalno, "najmanji" čestica neodređeno veliki i veoma razlikuje od konvencionalnog molekula. Molekula je u suštini grupa atoma nisu električno naplaćuje. U konkretnom slučaju, to može biti jedan atom, na primjer, NE. Ova grupa mora biti u mogućnosti da učestvuju u difuzije, kao i druge vrste termo pokreta, djeluje kao jedinica.

Kao što možete vidjeti, nije tako jednostavan osnovne pojmove hemije. Molekula - je nešto što treba pažljivo razmotriti. Ona ima svoje osobine, i molekularne težine. O ovom drugom sada razgovarati.

molekularna masa

Kako odrediti molekularne težine iskustva? Jedan od načina - na osnovu Avogadrov zakon, relativna gustoća pare. Najprecizniji način je masene spektrometrije. Electron nokautirao molekula. Rezultirajući ion je prvi raspršeni u električnom polju, a zatim blokirati svojim magnetnim put. Zadužen za masovno omjer određuje veličinu odstupanja. Tu su i metode zasnovane na svojstva koja imaju rješenja. Međutim molekula u svim ovim slučajevima nužno mora biti u pokretu - u rješenju u vakuumu do benzinske. Ako ne kreću, to je nemoguće objektivno izračunati svoju težinu. I samo njihovo postojanje u ovom slučaju to je teško otkriti.

Karakteristike ne-molekularne materije

Govoreći o njima kažu da se sastoje od atoma, a ne molekule. Međutim, isti je istina u odnosu na plemenitih gasova. Ovi atomi se slobodno kreću, time i bolje preuzmu svoje Monohidroksilni molekula. Međutim, to nije važno. Važno je da ne molekularne supstance, postoji mnogo atoma, koji su povezani zajedno. Treba napomenuti da je podjela svih supstanci na molekularnoj i ne-molekularne nedovoljna. Podjela veze više smisla. Uzmimo, na primjer, razlika u svojstvima od grafita i dijamanta. Obojica su ugljen, ali prvi - meki, a drugi - solidna. Kako se razlikuju jedni od drugih? Razlika je samo u njihovoj povezanosti. Ako uzmemo u obzir strukturu grafita, možemo vidjeti da jake veze postoje samo u dvije dimenzije. Ali u trećem veoma značajan međuatomski udaljenosti, dakle, postoji jaka veza. Grafit je lako ubaciti i podijeliti duž ovih slojeva.

povezivanje struktura

U suprotnom, to se zove prostornu dimenziju. To predstavlja broj dimenzija prostora, naznačen time da ovi kontinuirano (skoro beskonačno) skeletni sistem (jake veze). Vrijednosti koje se može uzeti, - 0, 1, 2 i 3. Stoga je potrebno razlikovati trodimenzionalno povezani, laminata, i otok lanca (molekularna) strukturu.

Zakon o definitivnom proporcija

Već smo naučili osnovne pojmove hemije. Materijal je kratko razmatrao nas. Reći o zakonu koji se odnosi na to. Obično je formulirana na sljedeći način: bilo jednu komponentu (i.e., čista), bez obzira na način na koji je dobila, ima isti kvalitativni i kvantitativni sastav. Ali šta znači pojam "čista tvar"? Suočimo se s tim.

prije dvije hiljade godina, kada je struktura materije ne može biti više direktnih metoda za proučavanje kada nije bilo ni osnovne kemijske koncepte i zakone hemije, poznato nam je utvrđeno opisno. Na primjer, voda - je tečnost koja predstavlja osnovu morima i rijekama. Nema mirisa, boja, ukus. Ona ima tako topljenja i smrzavanja, iz njega je plavi bakar sulfat. Slana voda je zato što nije čist. Međutim, soli mogu biti odvojeni destilacijom. Ovako, deskriptivne metode, utvrđuje osnovne kemijske koncepte i zakone hemije.

Za naučnike u to vrijeme nije bilo očigledno da je tečnost koja je istaknuta na različite načine (spaljivanjem vodika sulfat dehidracije, morske vode destilacija), ima isti sastav. Veliko otkriće u nauci bio je dokaz te činjenice. Postalo je jasno da je odnos kisika i vodika ne može glatko promijenjen. To znači da su elementi se sastoje od atoma - nedjeljive porcije. Tako su pripremljeni spojevi formule, kao i potkrijepljene naučnici zastupljenost molekula.

Danas je bilo koja supstanca eksplicitno ili implicitno određuje prvenstveno tvrdi, a ne topljenje, ukusa ili boje. Voda - H ₂ O. Ako postoje i druge molekule, to više neće biti čist. Shodno tome, čista molekularna supstanca je onaj koji se sastoji od samo jedne vrste molekula.

Međutim, u ovom slučaju, biti s elektrolitima? Na kraju krajeva, oni sadrže ione su prisutni, ne samo molekule. Moramo biti više striktne definicije. Pure molekularna supstanca je onaj koji se sastoji od molekula jednog tipa, a možda i reverzibilni proizvodi njihove brze konverzije (izomerizacije sindikati, disocijacija). Riječ "brzo" u ovom kontekstu znači da se na ove proizvode, ne možemo se osloboditi, odmah su se ponovo pojaviti. Riječ "reverzibilni" ukazuje na to da konverzija nije privedena kraju. Ako je upozoren, onda je bolje reći da je nestabilan. U ovom slučaju to nije čista tvar.

Zakon održanja mase materije

Ovaj zakon je od davnina poznat u metaforičkom obliku. On je naveo da je pitanje ne može se kreirati i neuništiv. Onda je došao njegovim kvantitativnim formulacije. Prema tome, težinu (i krajem 17. stoljeća - težina) je mjera količine supstance.

Zakona u uobičajenoj formi je otvoren u 1748 Lomonosov. 1789., dodaje se Lavoisier, francuski naučnik. Savremeni njegova formulacija glasi: masa tvari ulaze u hemijske reakcije jednaka je masi supstanci koje proizlaze iz njega.

Avogadrov zakon, zakon volumetrijskih odnosa plinova

Posljednji je formuliran 1808. JL Gay-Lussac, francuski naučnik. Trenutno ovaj zakon se zove zakon Gay-Lussac. Prema njemu, obim reaktivnih plinova su jedna drugoj, kao i jačinu rezultat plinovitih proizvoda u cjelini malom broju.

Obrazac, koji je našao Gay-Lussac, objašnjava zakon, koji je otvoren malo kasnije, u 1811, Amedeo Avogadro, italijanski naučnik. U njemu se navodi da pod jednakim uslovima (pritisak i temperatura) u gasova imaju isti volumen, isti broj molekula prisutnih.

Dvije važne posljedice proizlaze iz zakona Avogadrov. Prvi leži u činjenici da su pod istim uvjetima, jedna krtica bilo plina zauzima jednak volumenu. Raseljavanje ili pod normalnim uvjetima (koji su temperatura 0 ° C i 101.325 kPa) bio je 22,4 litara. Druga posledica ovog zakona kako slijedi: odnos težine gasova imaju isti iznos pod jednakim uvjetima, jednak odnos njihovih Molarna masa.

Postoji još jedan zakon, što svakako treba spomenuti. Mi ćemo vam ukratko reći o tome.

Periodične prava i sto

D. I. Mendeljejev, na osnovu kemijska svojstva elemenata i atomske i molekularne naučnici koji su otkrili ovaj zakon. Ovaj događaj je održan 1. Mart 1869 Periodično zakona je jedan od najvažnijih u prirodi. Može se reći kako slijedi: svojstva elemenata formirane složenih i jednostavnih tvari i imaju periodične ovisnost o optužbama jezgara atoma.

Periodni sistem, koji je nastao Mendeljejev, sastoji se od sedam perioda i osam grupa. Grupe pod nazivom svoje vertikalne kolone. Elementi unutar svake od njih imaju slične fizičke i kemijska svojstva. Grupa je, s druge strane, je podijeljena u podgrupe (glavni i strani).

Horizontalnih redova u ovoj tabeli se odnose na periode. Elemente koji su u njima, međusobno razlikuju, ali oni imaju zajedničko - činjenica da je njihov najnoviji elektrone na istom nivou energije. U prvom periodu su samo dva elementa. H je vodik i helij He. Osam elementi su u drugom periodu. U četvrtom njihove već 18. Mendeljejev određeni ovom periodu kao prvi veliki. U petom i 18 elemenata, njegova struktura je slična četvrti. Kao dio šesti - 32 elemenata. Sedmi nije završena. Ovaj period počinje s francuskom (FR). Možemo pretpostaviti da će sadržavati 32 elemenata, kao i šesti. Međutim, do sada je samo 24 pronađeno.

pravilo otketa

Prema pravilu otketa svih elemenata imaju tendenciju da da steknu elektron ili izgubiti, kako bi imali konfiguraciju 8-elektrona plemenitog plina najbliže njima. Energija ionizacije - je količina energije koja je potrebna da odvoji elektron iz atoma. Otketa pravilo kaže da kada se kreće s lijeva na desno na periodni vam je potrebno više energije da se ukloni elektron. Stoga, stavke koje se nalaze na lijevoj strani, traže da se osigura da izgubi elektron. Naprotiv, oni koji se nalaze na desnoj strani, željan da ga kupi.

Zakoni i osnovne pojmove hemije, mi ukratko. Naravno, ovo je samo opće informacije. U jednom članku je nemoguće govoriti o takvim ozbiljnim nauke u detalje. Osnovni pojmovi i zakoni hemije kao što je navedeno u ovom članku - je polazište za dalja istraživanja. Na kraju krajeva, u ovoj nauci postoje mnogi sekcije. Tu je, na primjer, organske i neorganske hemije. Osnovni pojmovi svake od sekcija ove nauke se mogu proučavati dugo. Ali oni gore opisani, odnose se na opšta pitanja. Stoga, možemo reći da su to osnovne pojmove organske kemije, kao i neorganski.