Понятия и законы в химии. (Лекция 1)

Лекция №1
Основные понятия
и законы химии
Химия –
наука о веществах
и превращениях их
друг в друга

Основные положения
атомно-молекулярного учения
Все вещества состоят из атомов, молекул или ионов.

Основные положения
атомно-молекулярного учения
Атом
– микроскопическая частица вещества, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.
Электронейтрален.

Основные положения
атомно-молекулярного учения
Химический элемент
– вид атомов,
имеющих одинаковый заряд ядер.

Основные положения
атомно-молекулярного учения
Молекула
– наименьшая частица вещества, состоящая из соединенных между собой атомов.
Электронейтральна.

Основные положения
атомно-молекулярного учения
Ион
– электрически заряженная частица, образующаяся при отдаче или приобретении е.
(Н+ - катион, Сl- - анион)

Основные положения
атомно-молекулярного учения
Атомы одного элемента сходны друг с другом,
но отличаются от атомов другого элемента.

Основные положения
атомно-молекулярного учения
Аллотропия
существование химического элемента в виде нескольких простых веществ
Белый и черный фосфор – различное число атомов;
Алмаз и графит – разное строение кристаллов.

Аллотропия

Аллотропия

Основные положения
атомно-молекулярного учения
При химическом взаимодействии атомов образуются молекулы:
гомоядерные
(при взаимодействии атомов одного элемента)
гетероядерные
(при взаимодействии атомов разных элементов).

Основные положения
атомно-молекулярного учения
При физических явлениях молекулы сохраняются,
при химических – разрушаются.

Основные положения
атомно-молекулярного учения
Все молекулы, атомы и ионы находятся в непрерывном движении.
Химические реакции
заключаются в образовании новых веществ из тех же самых атомов, из которых состоят первоначальные вещества.

Основные величины
Относительная атомная масса элемента (Ar)
– отношение массы его атома к 1\12 части массы атома углерода (12С)
Относительная молекулярная масса (Mr)
– …его молекулы… Сумма Ar
Величины безразмерные

Основные величины
Количество вещества (n)
– число структурных единиц
(атомов, молекул, ионов),
образующих это вещество
(моль)

Основные величины
Моль
– количество вещества,
содержащее столько структурных единиц, сколько содержится атомов
в 12 г. углерода (12С).

Основные величины
6,02 х 1023 моль-1
– NА - постоянная Авогадро

Основные величины
Мольная масса вещества (М) – масса одного моль вещества
(численно равна Аr или Mr) (г\моль)
m = n х M

Основные величины
Эквивалент элемента (Э) – количество элемента, которое соединяется с 1 молем атома водорода
Эквивалентная масса – масса 1 Э вещества
Эквивалентный объем – V, занимаемый 1 Э вещества

Основные величины
Валентность
– способность атомов элемента
к образованию химических связей
Римские числа

Основные величины
Степень окисления
- условный заряд атома
в соединении
Арабские числа, включая «0»,
со знаками «+» или «-»

Основные величины
Массовая доля элемента (W):
W = Ar элемента х количество атомов / Mr соединения

Физические явления
- явления, при которых изменяется форма (ковка металла)
или физическое состояние веществ (вода в лед или пар)
или образуются новые вещества за счет изменения состава ядер атомов

Химические реакции
– явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами
(но не происходит изменение состава ядер атомов)

Классификация химических реакций
выделение или поглощение теплоты
Н2 + СL2 = 2 HCL + 184,6 кДж (экзотермическая)
N2 + O2 = 2 NO - 180,8 кДж (эндотермическая)

Классификация химических реакций
изменение числа исходных и конечных веществ:
Соединения А+В=АВ
Разложения АВ=А+В
Замещения АВ+С=АС+В
Обмена АВ+СД=АД+СВ

Реакции соединения

Реакции разложения

Реакции замещения

Реакции обмена

Классификация химических реакций
обратимость реакции
обратимые
необратимые

Обратимые реакции
N2 + O2 ↔ 2NO
обратимая,
т.к. одновременно протекает в двух взаимно противоположных направлениях

Необратимые реакции
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
(продукты выпадают в виде осадка)
2KClO3 = 2KCl + 3O2↑
(продукты выделяются в виде газа)
2Mg + O2 = 2MgO
(сопровождается большим выделением Е)