Kémia: alapfogalmak, definíciók, feltételek és törvények

Kémia, alapfogalmak, amelyek figyelembe vesszük - a kutató tudomány anyagok és átalakulások történnek a változás szerkezetét és összetételét, és ezáltal a tulajdonságokat. Először is meg kell határozni, hogy mit jelent a kifejezés, mint „anyag”. Ha beszélünk róla egy széles értelemben ez egyfajta kérdés, hogy van egy nyugalmi tömeg. Anyag bármilyen olyan elemi részecske, például a neutron. A kémiában, a kifejezés szűkebb értelemben.

Először is egy rövid leírást a főbb kifejezéseket és fogalmakat a kémia, molekuláris atomi elmélet. Ezután azt magyarázni, valamint jelen néhány fontos jogszabályok ezt a tudományt.

Alapfogalmak kémia (anyag, atomok, molekulák) ismerősek mindannyiunk iskolából. Az alábbiakban egy rövid leírást őket, valamint más, kevésbé nyilvánvaló feltételek és jelenségek.

atomok

Először is, az összes anyagot, hogy vizsgáljuk a kémia, tagjai kis részecskék, úgynevezett atomok. Neutronok nem ugyanaz vizsgálat tárgya ez a tudomány. Azt is meg kell mondani, hogy az atomok képes egyesíteni egymással, ezáltal kémiai kötéseket. Annak érdekében, hogy megtörje ezt a kapcsolatot, szükség energiafelhasználás. Ezért, az atomok a szokásos körülmények között nem léteznek egyénileg (kivéve a „nemesgáz”). Ezek kapcsolódnak egymással legalább párban.

Folyamatos hőmozgás

Folyamatos termikus a részecskék mozgását jellemzi minden tanuló kémia. Az alapvető fogalmak ez a tudomány nem tudja megmagyarázni, ne beszélj róla. A folyamatos mozgás átlagos kinetikus energiája arányos a hőmérséklet a részecske (bár meg kell jegyezni, hogy az energia a különböző különálló részecskék). Ekin = kT / 2, ahol k - a Boltzmann állandó. Ez a képlet érvényes semmilyen mozgást. Mivel Tkin = mV ^2/2, a mozgás a masszív részecskék lassabban. Például, ha a hőmérséklet azonos, az oxigén molekula átlagosan lépés, hogy 4-szer lassabb, mint a szén-dioxid-molekulák. Ez azért van, mert a tömegük meghaladja a 16 alkalommal. A mozgás oszcilláló, transzlációs és rotációs. Oszcilláló megfigyelt folyékony és szilárd, és a gáz halmazállapotú anyagok. De a transzlációs és rotációs legkönnyebben végrehajtani a gázt. Folyadékokban, ez sokkal nehezebb, és a szilárd anyagok - még nehezebb.

molekulák

Továbbra is leírja az alapvető fogalmak és meghatározások a kémia. Ha az atomok egyesítjük egymással, amely egy kis csoport (úgynevezett molekulák), az ilyen csoportok vesznek részt a termikus mozgás, jár, mint egy egység. Akár 100 atomok jelen van egy tipikus molekulák, és ezek száma az úgynevezett nagy molekulatömegű vegyületek lehet akár 105.

nem-molekuláris anyagokra

Azonban, atomok gyakran együtt egy hatalmas számú sávok a 107 1027. Ebben a formában azokat gyakorlatilag már nem vesz részt a termikus mozgás. Ezek az összefüggések kevés hasonlóságot mutat a molekula. Ők több mint a darab szilárd. Ezek az anyagok az úgynevezett nem-molekuláris. Ebben az esetben a termikus mozgás végezzük belsejében a darab, és tud repülni, mint a molekula. Van egy átmeneti tartomány és méretben, amely magában foglalja a társulásai álló atomok mennyisége 105 és 107. Ezek a részecskék vagy nagyon nagy molekulák vagy kis szemcsék a por.

ionok

Meg kell jegyezni, hogy az atomok és csoportok rendelkeznek elektromos töltés. Ebben az esetben hívják őket ionok ez a tudomány, mint a kémia, alapvető fogalmak, amit tanul. Mivel az azonos töltések mindig taszítják egymást, olyan anyag, amely jelen van egy jelentős többlet egy vagy egyéb díjak nem lehet stabil. A negatív és pozitív töltések mindig váltakoznak a térben. De általában az anyag elektromosan semleges. Vegye figyelembe, hogy a díjak is, amelyek nagy a elektrosztatikai, szemszögéből a kémia elhanyagolható (a 105-1015 atom - 1e).

Tárgyak tanulmányi kémia

Meg kell tenni, hogy a tárgyak a tanulmány a kémia támogatják a jelenségeket, amelyek nem merülnek fel, és nem bontják le az atomok, de csak átrendezni, hogy csatlakozik egy új módon. Néhány kötések vannak törve, mások eredményeként kialakult. Más szóval, az új anyagok jelennek meg a atomok az előbbi az összetétele a kiindulási anyagok. Ha az atomok, és a meglévő kapcsolatokat közöttük vannak tárolva (például, a párolgás molekuláris vegyületek), ezek a folyamatok kapcsolódnak a tanulmány a hosszabb Kémia, molekuláris fizika. Abban az esetben, ha az atomok keletkeznek vagy törött, ez egy tanulmány a téma a nukleáris vagy atomfizika. Azonban, a határ között a kémiai és fizikai jelenségek homályos. Szétválása után a tudomány külön feltétele, mivel a természet oszthatatlan. Ezért vegyészek nagyon hasznos ismereteket a fizika.

Alapfogalmak kémia voltunk röviden vázolt. Most kínálunk több tartják őket.

Tudjon meg többet tartalmaz

Atomok és molekulák - van valami, amivel sok embernek a kémia. Alapfogalmak, ezek egyértelműen meg kell határozni. Az a tény, hogy az atomok léteznek, kétezer évvel ezelőtt volt egy zseniális kitalálni. Aztán a 19. században a tudósok kísérleti adatok (még közvetett). Beszélünk többszörös kapcsolattal Avogadro készítmény állandóság törvények (az alábbiakban nézzük ezeket alapfogalmaival kémia). Atom továbbra is vizsgálja a 20. században, amikor már volt egy csomó közvetlen kísérleti bizonyíték. Ezeket alapja spektroszkópia, a szórás a X-sugarak, alfa-részecskék, neutronok, elektronok, stb Ezen részecskék mérete körülbelül 1 E = 1 ° ^-10 m súlya - .. Körülbelül 10 ^-27 - 10 ^-25 kg. A központban a részecskék pozitív töltésű magot, amely körül elektronok a negatív töltés. Kernel mérete körülbelül 10 és ¹⁵ m. Kiderült, hogy határozza meg a méret az elektron héj az atom, de ebben az esetben a súlya majdnem teljesen koncentrálódik a sejtmagban. Egy másik meghatározás kell bevezetni, figyelembe véve az alapvető fogalmakat a kémia. Kémiai elem - egy típusú atomok, felelős a mag , amelynek azonos.

Gyakran előfordul meghatározását atomot , mint egy perc részecske anyag kémiailag oszthatatlan. Hogyan lehet megérteni a „kémiai”? Amint azt már említettük, a szétválás a jelenségek a fizikai és kémiai próbaidő. De természetesen az atomok létezésének. Ezért, hogy meghatározza a jobb kémia rajtuk keresztül, és nem fordítva, az atomok keresztül kémia.

kémiai kötés

Ez azért van így, hogy az atomok tartják össze. Ez nem teszi lehetővé számukra, hogy szétrepülnek hatása alatt termikus mozgás. Itt a fő jellemzői a kötvények - az internukleáris távolság és az energiát. Ez is az alapfogalmak a kémia. A kötés hossza kísérletileg határozzuk meg egy kellően nagy pontossággal. Energia - is, de nem mindig. Például lehetetlen objektíven meghatározni, hogy mi ez vonatkozásában külön közleményben egy komplex molekula. Azonban az energia porlasztás az anyag töréséhez szükséges valamennyi meglévő kapcsolatokat mindig meghatározva. Ismerve a hossza a kapcsolatot, akkor melyik atomok kapcsolódnak (van egy rövid távolságra), és mi - nem (hosszabb távolságot).

A koordinációs szám és koordináció

Alapfogalmak analitikai kémia közé a két kifejezést. Mit jelentenek ezek? Nézzünk szembe a tényekkel.

A koordinációs szám az a szám legközelebbi szomszédai az adott atom. Más szóval, ezek száma, akikkel kapcsolatban kémiailag. A koordináció olyan kölcsönös helyzete, típusa és száma, a szomszédok. Más szóval, ez a koncepció több értelmes. Például, a koordinációs száma nitrogén molekulák jellemző ammónia és salétromsav, az azonos - 3. Ezek azonban különböző koordinációs - nem síkban és lapos. Ez határozza meg, függetlenül a kapcsolat jellegétől reprezentáció, míg az oxidációs állapota és vegyértéke - fogalmának feltételes, amelyeket létre annak érdekében, hogy előre megjósolni a koordináció és összetételét.

Meghatározása molekula

Már érintettük ezt a koncepciót, figyelembe véve az alapvető fogalmak és kémiai törvényekkel röviden. Most laknak rajta részletesebben. A tankönyvekben gyakori meghatározását a molekula alsó semleges anyag részecskék, amelynek kémiai tulajdonságai, és függetlenül léteznek. Meg kell jegyezni, hogy ez a meghatározás jelenleg elavult. Először is, az a tény, hogy az összes fizikusok és vegyészek olyan molekula, az anyag tulajdonságai nem kerülnek mentésre. Víz disszociál, de megköveteli legalább 2 molekulákat. A disszociációs mértéke a víz - 10 ^-7. Más szóval, ez a folyamat lehet kötni csak egy molekula 10 millió. Ha egyetlen molekula, vagy van még száz, nem tudja megszerezni egy ötlet disszociációs. Az a tény, hogy a hőhatás a kémiai reakciók általában tartalmazzák a kölcsönhatási energia a molekulák között. Ezért ezek nem találhatók meg az egyiket. És kémiai és fizikai tulajdonságai a molekuláris anyagok csak úgy lehet meghatározni egy nagy csoportja molekulák. Ezen kívül vannak olyan ügynökök, akik képesek létezni a saját, „a legkisebb” részecske végtelenségig nagy és nagyon különbözik a hagyományos molekulák. A molekula lényegében egy atomcsoportot nem töltöttek elektromosan. Ebben az egyedi esetben, ez lehet az egyik atom, például, NE. Ez a csoport képesnek kell lennie arra, hogy részt vegyenek a diffúzió, valamint más típusú hőmozgást, jár, mint egy egység.

Mint látható, ez nem olyan egyszerű alapfogalmaival kémia. A molekula - van valami, hogy alaposan meg kell fontolni. Megvan a saját tulajdonságait, és molekulatömeg. Ez utóbbiról most beszélni.

molekulatömeg

Hogyan állapítható meg, a molekulatömeg a tapasztalat? Ennek egyik módja - alapuló Avogadro-törvény, a relatív sűrűség gőz. A legpontosabb eljárás a tömegspektrometria. Electron kiütötte a molekula. A kapott ion először diszpergáljuk egy elektromos mezőben, majd eltéríti a mágneses úton. Charge tömeg arány határozza meg a nagyságát az eltérés. Vannak még egyéb módszerek tulajdonságai alapján, amelyek megoldásokat. Azonban molekula minden ilyen esetben szükségszerűen mozgásban - az oldatban vákuumban gáz. Ha nem mozog, lehetetlen objektíven kiszámításához a súlyuk. És még a létezését ebben az esetben nehéz felismerni.

Jellemzők A nem-molekuláris anyagokra

Beszél róluk mondani, hogy ők állnak az atomok, molekulák nem. Azonban ugyanez igaz a nemesgázok. Ezek az atomok szabadon mozoghatnak, így jobban vállalja a egyértékű molekulák. Azonban ez nem fontos. Fontos, hogy a nem-molekuláris anyagok, van egy csomó atomok, amelyek egymáshoz. Meg kell jegyezni, hogy a szétválás a összes anyagot a molekuláris és a nem-molekuláris elégtelen. A szétválás a kapcsolat érthetőbb. Vegyük például a különbség a tulajdonságok a grafit és gyémánt. Mindkettő a szén, de az első - puha, és a második - egy szilárd. Miben különböznek egymástól? A különbség csak az, hogy kapcsolat. Ha figyelembe vesszük a grafit szerkezetét, láthatjuk, hogy az erős kapcsolatok léteznek csak két dimenzióban. De a harmadik igen jelentős atomi távolságokkal, ezért van egy erős kötés. Grafit könnyen csúszik és osztott mentén ezek a rétegek.

kapcsolat szerkezetét

Egyébként ez az úgynevezett térbeli dimenzió. Ez jelenti a dimenziók száma a tér, azzal jellemezve, hogy ezek a folyamatos (szinte végtelen) csontváz rendszer (erős hivatkozások). Az értékek is igénybe vehet, - 0, 1, 2 és 3. Ezért, szükség van, hogy megkülönböztessék a háromdimenziósán csatlakoztatva, laminátumok, és sziget lánc (molekuláris) szerkezete.

Törvény határozott arányok

Már megtanulta az alapvető fogalmakat a kémia. Az anyagot gyorsan venni minket. Most mondja a törvény, hogy vonatkozik rá. Általában azt az alábbiak szerint történik: bármelyik komponens (azaz tiszta), függetlenül attól, milyen módon azt kapjuk, azonos minőségi és mennyiségi összetételét. De mit a „tiszta anyag”? Nézzünk szembe a tényekkel.

Kétezer évvel ezelőtt, amikor a szerkezet a hatóanyagokat nem lehet több, közvetlen módszerek tanulmányozása, amikor nem volt még az alapvető kémiai fogalmak és kémiai törvényekkel, ismerős számunkra, hogy meghatározzuk leíró. Például, a víz - egy folyadék, amely alapját képezi a tengerek és folyók. Ez nincs szaga, színe, íze. Ez egy ilyen olvasztási és fagyáspont, belőle kék réz-szulfát. Sós víz, mert ez nem tiszta. Azonban, sók desztillációval elkülönítjük. Mint ez a leíró módszer, meghatározva az alapvető kémiai fogalmak és kémiai törvényekkel.

A tudósok abban az időben még nem volt nyilvánvaló, hogy a folyadék, amely ki van jelölve a különböző módon (az égő hidrogén-szulfát kiszáradás, tengervíz desztillációs), összetétele azonos. Nagy felfedezés a tudomány volt a bizonyíték erre a tényre. Világossá vált, hogy az arány a oxigén és a hidrogén nem lehet változtatni simán. Ez azt jelenti, hogy az elemek állnak atomok - oszthatatlan részek. Így általános képletű vegyületeket állítjuk elő, és szintén megalapozott tudósok ábrázolása molekulák.

Manapság minden olyan anyag explicit vagy implicit módon meghatározható elsősorban azt állítja, nem pedig olvadás, íz vagy szín. Víz - H ₂ O Ha vannak más molekulák, akkor már nem lesz tiszta. Következésképpen, tiszta molekuláris anyag egyike, amely áll csak egyféle molekulák.

Azonban ebben az esetben is az elektrolitok? Miután az összes, ezek közé tartozik ionok vannak jelen, nem csak molekulák. Meg kell, hogy sokkal szigorúbb definíció. Tiszta molekuláris anyag egyike, amely molekulákból áll az egyik típusú, és esetleg még reverzibilis termékeket azok gyors konverzió (izomerizáció szakszervezetek, disszociáció). A „gyors” ebben az összefüggésben azt jelenti, hogy ezek a termékek nem tudunk megszabadulni, akkor azonnal megjelenik. A „reverzibilis” azt jelzi, hogy az átalakítást nem szüntetik meg. Ha értesítést, akkor jobb azt mondani, hogy nem stabil. Ebben az esetben ez nem egy tiszta anyag.

A törvény tömegmegmaradás anyag

Ez a törvény már ősidők óta ismert volt metaforikus formában. Azt állította, hogy az ügyet nem lehet létrehozni, és elpusztíthatatlan. Aztán jött a mennyiségi készítmény. Eszerint a tömeg (és a 17. század végén - súly) olyan intézkedés az anyag mennyiségét.

A törvény a szokásos formában ben nyitották meg 1748 Lomonoszov. 1789-ben tette hozzá Lavoisier francia tudós. Contemporary annak összetétele a következő: a tömege anyagok kémiai reakcióba lépő egyenlő a tömege anyagok ebből eredő.

Avogadro-törvény, a törvény a térfogati viszonyok gázok

Az utolsó fogalmazta 1808-JL Gay-Lussac, francia tudós. Jelenleg ez a törvény az úgynevezett törvénye Gay-Lussac. Eszerint, a térfogata reaktív gázok egymással, valamint a térfogata a keletkező gáznemű termékek, mint egész kis számú.

Minta, amely megállapította, Gay-Lussac, magyarázza a törvény, amely megnyitotta egy kicsit később, 1811-ben, Amedeo Avogadro, egy olasz tudós. Megállapítja, hogy azonos feltételek mellett (nyomás és hőmérséklet) a gázok, amely azonos térfogatú, azonos számú molekulák jelen.

Két fontos dolog következik a törvény Avogadro. Az első abban a tényben rejlik, hogy azonos körülmények között, egy mól bármely gáz foglal azonos térfogatú. Elmozdulása vagy normál körülmények között (amelyek a hőmérséklet 0 ° C és 101,325 kPa nyomáson) 22,4 liter. A második következmény az e törvény az alábbiak szerint: a tömegaránya a gázok, amelyeknek azonos mennyiségű azonos feltételek mellett, egyenlő az arány a moláris tömege.

Van egy másik törvény, amely minden bizonnyal meg kell említeni. Azt fogja mondani, hogy róla röviden.

Időszakos jog és asztal

D. I. Mendeleev, alapuló kémiai tulajdonságait az elemek és az atomi és molekuláris tudósok, akik felfedezték ezt a törvényt. Ez az esemény zajlott március 1, 1869 periódusos törvény egyik legfontosabb a természetben. Megállapítható, az alábbiak szerint: Elemek tulajdonságainak képződött komplex és egyszerű anyagok, és egy időszakos függés a díjak a magok az atomok.

Periódusos rendszer, amely által létrehozott Mendeleev, áll hét időszakok és nyolc csoportba. Csoportok úgynevezett függőleges oszlopok. Elemek mindegyikük hasonló fizikai és kémiai tulajdonságait. A csoport, viszont van osztva alcsoportok (fő-és oldalsó).

A vízszintes sorok ebben a táblázatban található az időszakokban. Elemek, amelyek bennük, különböznek egymástól, de ezek a közös - az a tény, hogy a legutóbbi elektronok azonos energia szintet. Az első időszakban csak két eleme van. H jelentése hidrogénatom, és a hélium Ő. A nyolc elem a második időszakban. A negyedik az már 18. Mengyelejev kijelölt ebben az időszakban, mint az első nagy. Az ötödik és a 18 elemek, a szerkezete hasonló a negyedik. Ennek része a hatodik - 32 elemek. A hetedik még nem fejeződött be. Ez az időszak kezdődik a French (Fr). Feltételezhetjük, hogy ez tartalmaz 32 elemű, valamint a hatodik. Eddig azonban csak 24 található.

szabály otketa

A szabály szerint otketa minden elem hajlamosak szerezni egy elektron vagy veszít, annak érdekében, hogy egy 8-elektronszerkezet a nemesgáz hozzájuk legközelebb. Az ionizációs energia - az az összeg való elválasztásához szükséges energiát az elektron az atom. Otketa szabály kimondja, hogy ha mozog balról jobbra a periódusos akkor több energiára van szükségük, hogy távolítsa el az elektron. Ezért elemek, amelyek a bal oldalon, hogy biztosítsák, hogy a laza egy elektron. Éppen ellenkezőleg, azok található a jobb oldalon, alig várja, hogy megvegye.

A törvények és az alapvető fogalmak a kémia, röviden vázolt. Természetesen ez csak az általános információkat. Egy cikkben lehetetlen beszélni egy ilyen komoly tudomány részletesen. Alapvető fogalmak és kémiai törvényekkel, mint a cikkben leírt - a kiindulópont a további vizsgálatot. Végtére is, ez a tudomány sok szakaszok. Van, például szerves és szervetlen kémia. Alapfogalmak az egyes szakaszok ennek a tudománynak lehet tanulmányozni sokáig. De fent leírtakkal, lásd az általános kérdéseket. Ezért azt mondhatjuk, hogy ezek az alapfogalmak a szerves kémia, valamint szervetlen.