Chemie: základní pojmy, definice, pojmy a zákony

Chemie, základní pojmy, které považujeme - je věda, která studuje látky a jejich proměny vyskytující se změnou struktury a složení a tudíž vlastnosti. Nejprve je nutné definovat, co je míněno termínem jako „látky“. Pokud budeme mluvit o tom v širším slova smyslu, to je forma hmoty, která má klidovou hmotnost. Látka je jakýkoliv elementární částice, například neutronů. V chemii, termín je používán v užším slova smyslu.

Chcete-li začít s krátkým popisem hlavních termínů a pojmů chemie, atomové-molekulární teorii. Po tom, vysvětlujeme jim, stejně jako současné době některé důležité zákony této vědy.

Základní pojmy z chemie (hmota, atomů, molekul), jsou známé pro všechny z nás ze školy. Níže je uveden stručný popis z nich, jakož i další, méně zjevné termíny a jevy.

atomy

Za prvé, všechny látky, které jsou studovány v chemii, složené z malých částic, tzv atomy. Neutrony nejsou stejné předmětem studia této vědy. Mělo by se také, že atomy mohou spojit navzájem, čímž se vytvoří chemické vazby. S cílem prolomit této souvislosti je nezbytné výdaje energie. Z tohoto důvodu, atomy v běžných podmínkách neexistují jednotlivě (s výjimkou „vzácného plynu“). Jsou navzájem spojeny alespoň v párech.

Kontinuální tepelný pohyb

Kontinuální tepelný pohyb částic se vyznačuje všemi, že studium chemie. Základní pojmy z této vědy nemohou vysvětlit, nemluvte o tom. S kontinuálním pohybem průměrná kinetická energie je úměrná teplotě částice (i když je třeba poznamenat, že energie v různých jemných částic). Ekin = kT / 2, kde k - je Boltzmannova konstanta. Tento vzorec platí pro jakýkoliv druh pohybu. Vzhledem k tomu, Tkin = mV ^2/2, pohybu hmotných částic pomaleji. Například, v případě, že teplota je stejná molekula kyslíku v průměru pohybují až 4 krát pomalejší než molekuly uhlíku. Je to proto, že jejich hmotnost je více než 16krát. Pohyb je oscilující, translační a rotační. Oscilační pozorovány v kapalných a pevných a plynných látek. Ale translační a rotační nejsnáze provádí v plynu. V kapalinách, je obtížnější, a v pevných látkách - ještě obtížnější.

molekuly

Pokračujeme popsat základní pojmy a definice z chemie. Pokud jsou atomy navzájem kombinovány, tvořit malou skupinu (tzv molekuly), tyto skupiny jsou zapojeny do tepelného pohybu, působí jako jednotka. Až 100 atomy přítomné v typických molekul, a jejich počet je takzvané vysokomolekulární sloučeniny mohou být až 105.

non-molekulární látky

Nicméně, atomy jsou často kombinovány v obrovském množství skupin od 107 do 1027. V této formě jsou prakticky již podílejí na tepelné pohybu. Tyto asociace mají malou podobnost k molekule. Jsou to spíš jako kusy pevné látky. Tyto látky se nazývají non-molekulární. V tomto případě je tepelný pohyb se provádí uvnitř kusu, a on může létat jako molekuly. K dispozici je přechodová oblast a velikosti, která zahrnuje sdružení složené z atomů v množství od 105 do 107. Tyto částice jsou buď velmi velké molekuly, nebo jsou malé zrnka prášku.

ionty

Je třeba poznamenat, že atomy a skupiny mohou mít elektrický náboj. V tomto případě se nazývají ionty v této vědy, stejně jako chemie, základní pojmy z které jsme studovali. Vzhledem k tomu, jako náboje vždy vzájemně odpuzují, látka, která je přítomna podstatná přebytek jedné nebo druhé z poplatků nemusí být stabilní. Negativní a pozitivní náboje jsou vždy střídají v prostoru. Ale obecně platí, že látka je elektricky neutrální. Všimněte si, že poplatky, které jsou považovány za velké v elektrostatiky, z hlediska chemie jsou zanedbatelné (na 105-1015 atomy - 1e).

Předmětem studia v chemii

Je třeba vyjasnit, že předměty studia v chemii obhajuje jevy, které nevyplývají, a ne rozebrat atomy, ale pouze uspořádání, který je připojen v nové cestě. Některé vazby jsou rozbité, jiné jsou vytvořeny jako výsledek. Jinými slovy, nové látky zřejmé z atomů bývalého ve složení výchozích látek. Pokud jsou uloženy atomy, a stávající vazby mezi nimi (např. Odpařování molekulárních látek), tyto postupy se vztahují ke studiu delší chemie a molekulární fyziky. V případě, kdy jsou vytvořeny nebo zlomené atomy, jedná se o studium předmětu jaderné nebo atomové fyziky. Avšak hranice mezi chemické a fyzikální jevy rozmazané. Po rozdělení vědy do samostatného podmíněn, vzhledem k tomu, přírodě nedělitelné. Proto chemici velmi užitečné znalosti fyziky.

Základní pojmy z chemie jsme se stručně. Nyní vám nabízíme více zvažovat je.

Více informací o uhlíkových

Atomy a molekuly - je něco který mnoho lidí spolupracovník chemie. Základní pojmy, musí být jasně definovány. Skutečnost, že existují atomy, před dvěma tisíci lety, byl to geniální tah uhodnout. Pak, v 19. století, vědci byli experimentální data (ještě nepřímá). Řeč je o několik vztahů Avogadro složení stálosti právních předpisů (dále se podíváme na těchto základních konceptů chemie). Atom nadále zkoumat ve 20. století, kdy zde byl už hodně přímého experimentálního důkazu. Byly založeny na spektroskopii, k rozptylu rentgenového záření, alfa částice, neutrony, elektrony apod Velikost těchto částic je asi 1: E = 1 ° ^-10 m Hmotnost - .. přibližně 10 ^{-27 až} 10 ^-25 kg. Ve středu částic je pozitivně nabitý jádro, kolem kterého elektrony se pohybují na negativní náboje. Velikost jádra je přibližně 10 až ¹⁵ m. Ukazuje se, že určuje velikost elektronovém obalu atomu, ale v tomto případě je jeho hmotnost téměř úplně zahustí v jádru. Další definice by měla být zavedena, s ohledem na základní pojmy z oblasti chemie. Chemický prvek - typ atomů, náboj jádra , které je identické.

Často dochází k určování atom jako látky minut částic chemicky nedělitelný. Jak rozumět „chemické“? Jak již bylo řečeno, rozdělení jevů ve fyzikální a chemické zkušební době. Ale samozřejmě existence atomů. Proto, aby se zjistilo lepší chemii přes ně, a ne naopak, atomy přes chemii.

chemická vazba

Je tomu tak proto, že atomy jsou drženy pohromadě. Neumožňuje jim létat od sebe pod vlivem tepelného pohybu. Zde jsou uvedeny hlavní charakteristiky vazby - je internukleární vzdálenost a energie. To je také základní pojmy chemie. Délka vazba se určí experimentálně s dostatečně vysokou přesností. Energie - také, ale ne vždy. Například, je možné objektivně určit, jaké je ve vztahu k samostatné komunikace v komplexní molekuly. Nicméně energie rozprášení látky potřebné k rozbít všechny existující vazby je vždy stanovena. Vědomím délku připojení, můžete určit, které jsou připojeny atomy (mají krátkou vzdálenost), a to, co - no (delší vzdálenost).

Koordinační číslo a koordinační

Základní pojmy analytické chemie patří tyto dva termíny. Co to znamená? Přiznejme si to.

Koordinační číslo je počet nejbližších sousedů tohoto konkrétního atomu. Jinými slovy, počet těch, s nimiž je spojena chemicky. Koordinace je vzájemná poloha, druh a počet sousedů. Jinými slovy, tento pojem je mnohem smysluplnější. Například, koordinační číslo molekul dusíku charakteristických amoniaku a kyseliny dusičné, stejný - 3. Avšak, mají různé koordinace - nemá rovinný a ploché. Je určen bez ohledu na povahu spojení mezi reprezentací, zatímco oxidačním stavu a valencí - pojmu podmíněné, které jsou vytvořeny tak, aby se předem předpovědět koordinace a složení.

Stanovení molekuly

Již jsme se dotkli tohoto konceptu s ohledem na základní pojmy a zákony chemie krátce. Nyní bydlí na něm ve větším detailu. V učebnicích časté stanovení molekuly jako částic nižší neutrální látku, která má své chemické vlastnosti, a může existovat nezávisle na sobě. Je třeba poznamenat, že tato definice je v současné době zastaralý. Za prvé, skutečnost, že všechny fyzici a lékárny označuje molekulu, vlastnosti látky se neuloží. Voda se odloučí, ale to vyžaduje alespoň 2 molekuly. Stupeň disociace vody - 10 ^-7. Jinými slovy, tento proces se může vztahovat pouze k jedné molekule 10 milionů. Máte-li jedinou molekulu, nebo je tam dokonce sto, nelze získat představu o jeho rozkladu. Skutečnost, že tepelné účinky chemických reakcí obecně zahrnují energii interakce mezi molekulami. Proto nelze nalézt na jednom z nich. A chemické a fyzikální vlastnosti molekulárních látek může být určena pouze velké skupiny molekul. Kromě toho existují agenti, kteří jsou schopni existovat samy o sobě, „nejmenší“ částice na neurčito velký a velmi odlišné od běžných molekul. Molekula je v podstatě skupina atomů není elektricky nabité. V konkrétním případě může být jeden atom, například, Ne. Tato skupina musí být schopni podílet se na šíření, stejně jako u jiných typů termálního pohybu, působí jako jeden celek.

Jak vidíte, není tak jednoduché základní pojmy z chemie. Molekula - je něco, co je třeba pečlivě zvážit. To má své vlastnosti, a molekulové hmotnosti. O posledně dnes diskutovat.

molekulová hmotnost

Jak lze zjistit, molekulové hmotnosti zkušenosti? Jedním ze způsobů, - na základě Avogadro právo, relativní hustoty páry. Nejpřesnější metodou je hmotnostní spektrometrie. Elektronová vyřazeni molekuly. Výsledný iont se nejprve disperguje v elektrickém poli a potom odchýlen magnetickou cestou. Poměru náboje ku hmotnosti, aby se určuje podle velikosti této odchylky. Existují také metody založené na vlastnostech, které mají řešení. Nicméně molekuly ve všech těchto případech musí být nutně v pohybu - v roztoku ve vakuu na plyn. Pokud se nepohybují, je nemožné objektivně vypočítat jejich váhu. A jejich existence je v tomto případě je obtížné odhalit.

Funkce non-molekulárních látek

Mluvit o nich říká, že se skládají z atomů, ne molekul. Nicméně, to samé platí, pokud jde o vzácných plynů. Tyto atomy se volně pohybovat, a tím lépe převzít jejich jednosytných molekuly. Nicméně, to není důležité. Je důležité, že non-molekulární látky, je zde mnoho atomů, které jsou spojeny dohromady. Je třeba poznamenat, že rozdělení všech látek na molekulární a non-molekulární nedostatečná. Rozdělení připojení více smysluplného. Vezměme si například, rozdíly ve vlastnostech grafitu a diamantu. Oba jsou uhlík, ale první - měkké, a druhá - pevná látka. Jak se liší od sebe navzájem? Rozdíl je jen v jejich připojení. Pokud vezmeme v úvahu strukturu grafitu, můžeme vidět, že silné vztahy existují pouze ve dvou dimenzích. Ale ve třetím velmi významných interatomic vzdáleností, tedy existuje silná vazba. Grafit se snadno uklouznout a rozdělit podél těchto vrstev.

struktura připojení

V opačném případě se nazývá prostorový rozměr. To představuje počet rozměru prostoru, vyznačující se tím, že tyto kontinuální (téměř nekonečná) kostra systému (silné vazby). Hodnoty, které může trvat, - 0, 1, 2 a 3. Z tohoto důvodu je nutno rozlišovat mezi trojrozměrně připojen, laminátů a ostrov řetězce (molekulární) strukturu.

Zákon stálých poměrů slučovacích

Už jsme se naučili základní pojmy z oblasti chemie. Materiál byl stručně zvažován námi. Nyní říci o právu, které se na něj vztahuje. Obvykle je formulován následovně: všechna jednotlivá složka (tj., Čistý), bez ohledu na způsob, v němž byl získán, má stejnou kvalitativní a kvantitativní složení. Ale co koncept „čisté látky“? Přiznejme si to.

Před dvěma tisíci lety, kdy struktura látek, nemůže být přímější metody ke studiu, když tam nebyli ani základní chemické pojmy a zákony chemie, známe, bylo zjištěno popisným. Například, voda - je kapalina, která je základem moří a řek. To nemá žádnou vůni, barvu, chuť. Má takovou teplotu a bod tuhnutí, z je modrá skalice. Slaná voda je, protože to není čistá. Avšak soli se mohou oddělit destilací. Stejně jako tento, popisný způsob, stanovil základní chemické pojmy a zákony chemie.

Pro vědce v době, kdy nebylo zřejmé, že kapalina, která je zvýrazněna různými způsoby (spálením hydrogensulfát dehydrataci, s mořskou vodou destilace), má stejné složení. Velký objev v oblasti vědy bylo důkazem této skutečnosti. Ukázalo se, že poměr kyslíku a vodíku nelze změnit hladce. To znamená, že se skládají z atomů - nedělitelných částí. Tak byly připraveny sloučeniny obecného vzorce, a také doložena vědci reprezentaci molekuly.

V současné době jakákoli látka explicitně nebo implicitně určeno především nároky spíše než teplota, chuť nebo barvu. Voda - H ₂ O. Pokud existují jiné molekuly, nebude již čistý. V důsledku toho, čistý molekulární látka je taková, která se skládá pouze z jednoho druhu molekul.

Avšak v tomto případě bude s elektrolyty? Koneckonců, patří ionty jsou přítomny nejen molekuly. Musíme být přísnější definici. Čistý molekulární látka je taková, která se skládá z molekul jednoho typu, a případně také oboustranné produkty jejich rychlé přeměny (izomerační odbory, disociace). V této souvislosti slovo „rychle“ znamená, že se na tyto produkty, nemůžeme zbavit, okamžitě znovu. Slovo „reverzibilní“ indikuje, že konverze není ukončeno. Pokud byl oznámen, pak je lepší říci, že je nestabilní. V tomto případě se nejedná o čistou látku.

Zákon o zachování hmoty hmoty

Tento zákon má od starověku byl v přeneseném podobě znám. Uvedla, že tato záležitost nemůže být vytvořen a nezničitelný. Pak přišel jeho kvantitativní formulace. Podle toho hmotnost (a na konci 17. století - váha) je míra množství látky.

Zákon v obvyklé podobě byl otevřen v roce 1748 Lomonosov. V roce 1789, dodal Lavoisier, francouzský vědec. Současná jeho formulace je následující: hmotnost látky, vstupující do chemické reakce, je rovná hmotnosti látek, které z ní vyplývají.

Avogadro zákon, zákon objemových vztahů plynů

Poslední z nich byl formulován v roce 1808 JL Gay-Lussac, francouzský vědec. V současné době tento zákon se nazývá zákon Gay-Lussac. Podle ní objem reaktivních plynů jsou k sobě navzájem, jakož i na objem výsledných plynných produktů jako celku malém počtu.

Vzor, která zjistila, Gay-Lussac, vysvětluje zákon, který byl otevřen o něco později, v roce 1811, Amedeo Avogadro, italský vědec. Uvádí, že za stejných podmínek (tlak a teplota) v plynech, které mají stejný objem, stejný počet molekul.

Dvě důležité důsledky vyplývají z právních předpisů Avogadro. První spočívá v tom, že za stejných podmínek, jeden mol jakéhokoliv plynu zaujímá stejný objem. Vytěsnění buď za běžných podmínek (které jsou teplota 0 ° C a 101,325 kPa) 22,4 litrů. Druhá Důsledkem tohoto zákona následující: hmotnostní poměr plynů, které mají stejnou částku za stejných podmínek, který se rovná poměru jejich molární hmotnosti.

Tam je další zákon, který jistě je třeba zmínit. Budeme vás o tom stručně.

Periodický zákon a stolní

D. I. Mendeleev na základě chemických vlastností prvků a atomární a molekulární vědců, kteří objevili tento zákon. Tato akce se konala 01.3.1869 periodický zákon je jedním z nejdůležitějších v přírodě. Je možno konstatovat, následujícím způsobem: vlastnosti prvků vytvořených z komplexní a jednoduché látky a mají pravidelné závislost na nábojů jader atomů.

Periodická tabulka, která byla vytvořena pomocí Mendělejev, sestává ze sedmi období a osmi skupin. Skupiny volal své svislé sloupce. Prvky v každé z nich má stejné fyzikální a chemické vlastnosti. Skupina, podle pořadí, je rozdělena do podskupin (hlavní a vedlejší).

Vodorovné řádky v této tabulce se vztahují k období. Prvky, které jsou v nich se liší mezi sebou, ale oni přece mají společné - skutečnost, že jejich poslední elektrony na stejné úrovni energie. V prvním období jsou jen dva elementy. H je vodík a hélium He. Osm prvky jsou ve druhém období. Ve čtvrté jejich již 18. Mendělejev určený toto období jako první velký. V pátém a 18 prvků, jeho struktura je podobná čtvrté. V rámci šestého - 32 prvků. Sedmý není dokončena. Toto období začíná Francouzština (fr). Můžeme předpokládat, že bude obsahovat 32 prvků, stejně jako šestý. Nicméně, zatím jen 24 nalezen.

pravidlo otketa

Podle pravidla otketa všechny prvky mají tendenci nabývat elektron nebo ztratit, aby měl konfiguraci 8-elektronovou vzácného plynu nejblíže. Ionizační energie - je množství energie potřebné oddělit elektron z atomu. Otketa pravidlo stanoví, že při přesunu zleva doprava na periodické tabulce je třeba více energie, aby se odstranily elektron. Proto položky, které jsou na levé straně, snaží zajistit, aby ztratit elektron. Naopak, ti se nachází na pravé straně, touží koupit.

Zákony a základní pojmy chemie, stručně nastínil. Samozřejmě, jedná se pouze obecné informace. V jednom článku, je možné hovořit o takovém vážném vědy v detailu. Základní pojmy a zákony chemie, jak je uvedeno v tomto článku - je východiskem pro další studium. Koneckonců, v této vědě existuje mnoho sekcí. Tam je, například, organické a anorganické chemie. Základní pojmy z každé části této vědy lze studovat na dlouhou dobu. Ale jaké jsou popsány výše, se vztahují k obecným otázkám. Proto lze říci, že se jedná o základní pojmy organické chemie, jakož i anorganické.