Повторение терминов и определений

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ

Химия - наука о веществах и химических реакциях.

В настоящее время известно более 100 тыс. неорганических и более 4 млн. органических веществ.

Химические реакции: одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, при этом состав ядер атомов не изменяется.

1. Атом – мельчайшая химически неделимая частица вещества. Атом – электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки. Атом - наименьшая частица химического элемента.

2. Химический элемент —определенный вид атомов с одинаковым зарядом ядра. В настоящее время известно 110 элементов: 89 из них найдены в природе (на Земле), остальные получены искусственным путем.

3. Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами.

4. Химическая формула - это условная запись состава вещества с помощью химических знаков (предложены в 1814 г. Й. Берцелиусом) и индексов (обозначают число атомов в молекуле). Химическая формула показывает, атомы каких элементов и в каком соотношении входят в состав вещества.

5. Простые вещества состоят из атомов одного и того же элемента.

6. Cложные вещества состоят из атомов различных химических элементов.

 

Международная единица атомных масс равна ¹/₁₂ массы изотопа ¹²C - основного изотопа природного углерода.

 

1 а.е.м = ¹/₁₂ • m (¹²C) = 1,66057 • 10^-24 г

 

Относительная атомная масса (A_r) - безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента (с учетом процентного содержания изотопов в природе) к ¹/₁₂ массы атома ¹²C.

 

Средняя абсолютная масса атома (m) равна относительной атомной массе, умноженной на а.е.м.

 

A_r(Mg) = 24,312

m _(Mg) = 24,312 • 1,66057 • 10^-24 = 4,037 • 10^-23 г

 

Относительная молекулярная масса (M_r) - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше ¹/₁₂ массы атома углерода ¹²C.

 

M_г = m_г / (¹/₁₂ m_а(¹²C))

m_r - масса молекулы данного вещества;

m_а(¹²C) - масса атома углерода ¹²C.

 

M_г = ΣA_г(э). Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов с учетом индексов.

 

Примеры.

 

M_г(B₂O₃) = 2 • A_r(B) + 3 • A_r(O) = 2 • 11 + 3 • 16 = 70

 

M_г(KAl(SO₄)₂) = 1 • A_r(K) + 1 • A_r(Al) + 1 • 2 • A_r(S) + 2 • 4 • A_r(O) =
= 1 • 39 + 1 • 27 + 1 • 2 • 32 + 2 • 4 • 16 = 258

 

Абсолютная масса молекулы равна относительной молекулярной массе, умноженной на а.е.м. Число атомов и молекул в обычных образцах веществ очень велико, поэтому при характеристике количества вещества используют специальную единицу измерения - моль.

 

Количество вещества, моль. Означает определенное число структурных элементов (молекул, атомов, ионов). Обозначается n, измеряется в моль. Моль - количество вещества, содержащее столько же частиц, сколько содержится атомов в 12 г углерода.

 

Число Авогадро ди Кваренья (N_A). Количество частиц в 1 моль любого вещества одно и то же и равно 6,02 • 10²³. (Постоянная Авогадро имеет размерность - моль^-1).

 

Пример.

Сколько молекул содержится в 6,4 г серы?

Молекулярная масса серы равна 32 г /моль. Определяем количество г/моль вещества в 6,4 г серы:

 

n(s) = m(s) / M(s) = 6,4г / 32 г/моль = 0,2 моль

 

Определим число структурных единиц (молекул), используя постоянную Авогадро N_A

 

N(s) = n_(s) • N_A = 0,2 • 6,02 • 10²³ = 1,2 • 10²³

 

Молярная масса показывает массу 1 моля вещества (обозначается M).

 

M = m / n

 

Молярная масса вещества равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.

 

Молярная масса вещества численно равна его относительной молекулярной массе, однако первая величина имеет размерность г/моль, а вторая - безразмерная.

 

M = N_A • m_{(1 молекула)} = N_A • M_г • 1 а.е.м. = (N_A • 1 а.е.м.) • M_г = M_г

 

Это означает, что если масса некоторой молекулы равна, например, 80 а.е.м. (SO₃), то масса одного моля молекул равна 80 г. Постоянная Авогадро является коэффициентом пропорциональности, обеспечивающим переход от молекулярных соотношений к молярным. Все утверждения относительно молекул остаются справедливыми для молей (при замене, в случае необходимости, а.е.м. на г) Например, уравнение реакции: 2Na + Cl₂ ® 2NaCl, означает, что два атома натрия реагируют с одной молекулой хлора или, что одно и то же, два моль натрия реагируют с одним молем хлора.