додати матеріал

приховати рекламу

Основні положення та закони хімії

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

Лекція № 1.

Основні положення та закони хімії.
Вступна частина.
Наука «хімія» та наука загальна хімія.
Основні поняття і закони хімії.
По-перше, людина сама являє собою систему, в якій відбуваються різні хімічні перетворення.
По-друге, людина використовує ці процеси з найдавніших часів. Першою такою хімічною реакцією, яку люди використовували ще в кам'яному столітті, була екзотермічна реакція окислення органічних речовин при високій температурі (горіння дров). Потім на зорі цивілізації - у Стародавньому Єгипті, Китаї, використовували хімічні реакції для отримання фарб, металів і т.д.
Зараз неможливо уявити собі наше життя без хімічних процесів, будь то отримання ліків, продуктів і багато чого іншого.
Навколишній світ (ми вважаємо) - природа - різні форми рухомої матерії. Матерія може існувати у вигляді елементарних частинок, що мають масу спокою і полів, позбавлених маси спокою.
Взаємодіючи один з одним, елементарні частинки утворюють більш складні системи - різні атоми. Нарешті, атоми, взаємодіючи один з одним, утворюють різні речовини. Кожна речовина має деяким набором характерних ознак - властивостями: щільністю, електропровідністю, забарвленням, запахом, твердістю і т.д., те, що відрізняє одне від іншого.
До певної сукупності речовини утворюють матеріали - папір, ліки, скло, сталь.
При зміні умов - нагріванні, освітленні, ударі - можуть відбуватися перетворення одних речовин в інші - самовільні або в результаті взаємодії кількох речовин.
II. Хімія - це область природознавства, наука про речовини та їх перетворення.
Сучасна хімія представляє собою розгалужену область знань:
геометрична будова кристалів (кристалохімія)
електронна будова (квантова хімія)
в живих організмах (біохімія)
залежність властивостей речовин від їх складу і будови
(Фізична хімія)
про перетвореннях у космосі (космохімія)
На базі сучасних хімічних знань створюються нові технології, що дозволяють отримувати з природної сировини принципово нові речовини і матеріали: різні сплави, надпровідні матеріали, полімери, барвники.
Кожен з вас використовує хімічні реакції в своєму житті - пече чи млинці, запускає чи двигун автомобіля, чи використовує мінеральні добрива.
Досягнення хімії величезні, але є й інша сторона медалі.
Нові речовини не завжди нешкідливі для природи (інсектициди, отрутохімікати, дим з труб електростанцій забруднюють грунт, атмосферу). Полімери повільно розкладаються в природних умовах. Збільшення в атмосфері веде до порушення кругообігу і викликає зміну клімату на планеті.
Таким чином, неграмотне використання хімічних досягнень веде до виникнення екологічних.
Тому кожній освіченій фахівця (інженеру) необхідний достатній мінімум хімічних знань.
Наука безмежна, завжди є питання, на які немає відповіді, нові факти, що раніше було невідомо, зараз констатується як відомий факт. Виникають нові проблеми, вмирають старі гіпотези і виникають нові.
Загальна хімія знайомить читача з сучасним ядром - фундаментом хімічної науки, так як будь-який розділ загальної хімії - це гранично стислий, зроблене в загальних рисах цілого напряму в хімії.
Атомно-молекулярне вчення.
Початок цьому вченню поклали погляди давньогрецьких філософів, які намагалися уявити світ, побудований з основних «почав»: елементів води, повітря, вогню, землі.
З іншого боку виникає поняття «атом» (неподільний) - неподільна частка.
Уявлення про «елементи» з яких можна отримувати будь-які речовини розвивалися алхіміками. Вони зібрали величезний фактичний матеріал (отримали безліч нових сполук, розробили основні методи синтезу та аналізу речовин).
Далі хіміки займалися виготовленням ліків, фарб.
Наступний етап у розвитку хімії пов'язаний з іменами Ломоносова і Лавуазьє, які незалежно один від одного відкрили закони збереження.
У 1748 р. Ломоносов обгрунтував закони збереження матерії і енергії. Лавуазьє сформулював закон збереження матерії на 50 років пізніше.
У XIX ст. відкрито 3 важливих закони:
закон сталості складу (Пруст, 1799 р)
закон простих кратних відносин (Дальтон, 1804 р)
закон простих об'ємних відносин для реагуючих газів (Гей-Люссак, 1805 р)
У хімію введено поняття атома як носія властивостей хімічного елемента і молекули - складної частинки, що складається з декількох атомів і є найменшою частинкою речовини, яка має його хімічними властивостями.
У 1811 р. Авогадро пояснив закон простих об'ємних відносин, зрозумівши, що прості газоподібні речовини складаються не з атомів, а з молекул. Закон Авогадро був останнім «цеглинкою» у створенні атомно-молекулярного вчення до кінця XIX ст. Спираючись на нього, Д.І. Менделєєв відкрив в 1869 р. періодичний закон - один з основних законів природи.
Відкриття в кінці XIX ст. електрона, радіоактивності, складної будови атома і цілого світу елементарних часток привело до того, що багато положень атомно-молекулярного вчення довелося переглянути. Стало ясно, що атом неподільний тільки хімічно. І все ж це увійшло в основу сучасного атомно-молекулярного вчення.
Сучасне уявлення.
Всі речовини складаються з атомів. Атоми являють собою дрібні частинки речовини, які хімічним шляхом неможливо розділити на складові частини, перетворити один в одного або знищити. Атоми різних елементів розрізняються по масі. Сукупність однакових атомів утворює просту речовину, відповідне певному хімічному елементу.
Атоми різних елементів взаємодіють один з одним в цілочисельних відносинах. У результаті виходять складні освіти, зокрема молекули.
Молекула - найменша частка речовини, що володіє всіма його хімічними властивостями. Одне з найбільш важливих властивостей молекули - маса.
Як же визначити масу цих найдрібніших частинок - атомів і молекул?
Вже за часів Ломоносова і Лавуазьє хіміки визначили, що, наприклад, в поєднанні з - 94,2% , А в поєднанні з - Тільки 13,8%. Звідси можна зробити висновок, що атоми важче, ніж атоми , Але легше ніж атоми . На підставі цього можна сказати які атоми легше, які важче і далі розташувати їх у порядку зростання мас. При цьому з'ясували, що найлегший - .
Атом виявився в 16 разів важче атома , Атом - В 2 рази важче атома . На підставі цих даних Дальтон запропонував шкалу відносних атомних мас. Атом кожного елемента характеризувався безрозмірним числом, що показує в скільки разів даний атом важче найлегшого (тобто за одиницю взяли ).
Існувала і киснева шкала.
У 1961 р. була прийнята вуглецева шкала, в якій за одиницю взяли 1 / 12 маси атома ізотопу вуглецю .
III. Відносною атомною масою називається безрозмірне число, що показує у скільки разів маса даного атома більше ніж 1 / 12 атома ізотопу вуглецю .
Цілком аналогічно визначається і відносна маса молекул.
Основні закони.
Закон сталості складу: Склад чистого речовини не залежить від способу отримання цієї речовини.
Тобто для однієї і тієї ж молекули, наприклад співвідношення і завжди постійно.
Зараз ми знаємо, що більшість твердих речовин складаються не з молекул, а з атомів або іонів і в цьому випадку можливі зміни складу залежно від умов його отримання.
Закон кратних відносин: Якщо 2 елементи утворюють один з одним кілька з'єднань, то на одну й ту ж масу одного з них припадають такі маси іншого, які відносяться між собою як невеликі цілі числа.
Наприклад, з утворюють 2 сполуки - тверде білу речовину і безбарвну важку рідину. Обидва розрізняються за своїм складом: 1-е містить 37,2% , А другий 54% .
Наприклад, яка маса приєднається на одиницю маси .

закон стверджує, що - Відношення цілих чисел
Для нас очевидно, що до складу молекули входять 2 атома і 1 атом . Раніше цього не знали, вважаючи, що 11,1% і 88,9% .
Закон простих об'ємних відносин: Обсяги реагуючих газів ставляться один до одного і до об'ємів газоподібних продуктів як невеликі цілі числа.
Наприклад, один об'єм реагує з двома об'ємами і при цьому виходить точно 2 обсягу водяної пари: .
Подібні спостереження дозволили припустити, що в однакових обсягах газів міститься однакове число атомів, але не пояснювали співвідношення обсягів продуктів реакції.
Вихід знайшов Авогадро в 1811 р., припустивши, що газоподібні речовини складаються з молекул, а не з атомів.
В даний час число Авогадро прийнято рівним .
Кількість часток, що дорівнює числу Авогадро, отримало назву «міль».
Моль - кількість речовини, що містить стільки ж частинок (молекул, атомів, іонів, електронів, фотонів) скільки міститься атомів у 12 г ізотопу .
Маса 1-го моль називається молярною масою і виражається у [г / моль].
З цього випливає:
молекулярна маса, виражена в м, дорівнює відносній молекулярній масі в вуглецевої шкали;
при однакових умовах 1 моль будь-якого газу займає один і той же об'єм, що дорівнює 22,4 л.
Питання для самоконтролю
Закон сталості складу.
Закон збереження маси.
Закон простих кратних відносин.
Відносна молекулярна та атомні маси.
Моль. Молярна маса.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Лекція | 26,7кб. | скачати

Схожі роботи:
Основні закони хімії
Неорганічні сполуки Основні закони хімії та їх наслідки
Закони і положення про Ц О України
Основні положення закону України Про Зовнішньоекономічну діяльність Положення про форму та зм
Основні визначення в хімії
Основні закони геополітики
Основні закони землеробства
Основні газові закони
Основні закони динаміки
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru