|
Читайте также: |
ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ
Все окружающие нас физические тела состоят из веществ.
Вещество – это вид материи, который имеет массу покоя и характеризуется при определенных условиях постоянными физическими и химическими свойствами, позволяющими отличить его от других веществ. Для сравнения: другой вид материи – поле - не имеет массы покоя.
Физические свойства вещества – совокупность сведений о свойствах вещества, которые можно измерить физическими методами. К ним относятся агрегатное состояние, плотность, растворимость, температуры плавления, кипения, цвет, вкус, запах и т.д.
Химические свойства вещества – совокупность сведений о том, с какими др. веществами и при каких именно условиях реагирует данное вещество.
Агрегатное состояние вещества – это физическое состояние, в котором выступает вещество в определенных условиях давления и температуры. В настоящее время выделяют 4 основных агрегатных состояния – твердое, жидкое, газообразное и плазму. Газ характеризуется хаотическим движением слабо взаимодействующих молекул; не имеет постоянной структуры, собственной формы и объема. Жидкость характеризуется наличием комплексов молекул, находящихся в постоянном тепловом движении; имеет объем, но не имеет формы. Твердое вещество – отличается упругостью, имеет определенный объем и форму; может иметь как упорядоченную, так и неупорядоченную структуру, моно- или поликристаллическую. Плазма – полностью или почти полностью ионизированный газ.
Физические явления – явления, при которых изменяется форма или агрегатное состояние вещества или же образуются новые атомы (например, при ядерных реакциях).
Химические явления – явления, при которых одни вещества превращаются в другие, имеющие новый состав и свойства; состав ядер при этом не меняется. Характерными признаками, по которым можно судить о том, что имеет место хим. явление (реакция) являются изменение цвета, изменение запаха, образование осадка, выделение газа, выделение энергии в виде тепла или света.
Приведите примеры физических и химических явлений. В каждом случае химических явлений укажите их признак:
Для выражения состава вещества в химии применяют хим. формулы. Различают формулы эмпирические (или брутто-формулы) – показывают качественный и количественный состав молекулы вещества, и структурные – показывают состав и строение молекулы вещества. Изобразите молекулярные и структурные формулы воды, пероксида водорода, серной кислоты, этана:
Для отражения химических явлений (реакций) используют определенную форму записи - химические уравнения. Любое хим. уравнение должно быть уравнено для отражения закона сохранения массы. В левой части хим. уравнения записывают реагенты, в правой – продукты реакции.
Реагент – исходное вещество, участвующее в хим. реакции (может быть в виде молекул, атомов или ионов).
Продукт реакции – вещество, образующееся в результате хим. реакции.
Приведите пример записи химического уравнения, укажите реагенты и продукты:
Атом ("неделимый") – электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра и электронов. Атом сохраняется во всех хим. превращениях и является носителем свойств хим. элемента.
К основным элементарным частицам относятся протоны, нейтроны, электроны (так же существуют и достаточно изучены позитрон, нейтрино и др.). Протоны и нейтроны составляют ядро атома и имеют общее название – нуклоны. Электроны вращаются вокруг ядра по определенным орбитам.
Главной характеристикой любого атома является заряд ядра (Z), равный числу протонов. Вид атомов с одинаковым зарядом ядра и идентичными хим. свойствами называется химическим элементом. В настоящее время известно более 110 х.э., 89 из которых встречаются в природе, остальные получены искусственным путем.
Молекула – это электронейтральная наименьшая совокупность атомов, образующих определенную структуру посредством хим. связей. Молекула сохраняет все свойства данного вещества. Если молекула состоит из атомов одного элемента, то вещество простое. В сложном веществе молекулы состоят из атомов разных видов. Приведите примеры простых и сложных веществ:
Каждый элемент образует как минимум одно простое вещество. Некоторые химические элементы проявляют способность к аллотропии.
Аллотропия – способность химического элемента образовывать несколько простых веществ, различающихся по строению и свойствам. Различают два вида аллотропии: первая возникает вследствие различия в составе молекул (например, кислород и озон); вторая является следствием различного строения молекул (например, алмаз, графит и карбин). Разные простые вещества, образованные одним и тем же химическим элементом, называются аллотропными модификациями. Вследствие аллотропии число известных простых веществ (400) гораздо больше числа химических элементов.
В природе, как правило, встречаются не чистые вещества, а смеси - системы, возникающие в результате смешения двух и более компонентов, сохраняющих свои свойства. Состав смеси не является постоянным. С помощью физических методов смесь можно разделить на исходные вещества. Различают гомогенные (однородные) и гетерогенные (неоднородные) смеси.
Гомогенной называется смесь, в которой между компонентами нет поверхности раздела (воздух, истинные растворы)
Гетерогенной называется смесь, в которой между компонентами есть поверхность раздела (песок и соль, вода и масло, вода и мел).
Поскольку использовать при расчетах абсолютные значения масс атомов неудобно (например, масса атома водорода = 1,67·10-27кг), в химии используют а.е.м.
Атомная единица массы (а.е.м., углеродная единица) – 1/12 часть абсолютной массы атома изотопа углерода –12, составляет примерно 1,66·10-27кг.
Относительная атомная масса (Аr) – отношение массы атома к 1/12 части массы атома изотопа углерода-12. Величина безразмерная.
Относительная молекулярная масса (Мr) – отношение массы молекулы вещества к 1/12 части массы атома изотопа углерода-12. Величина безразмерная, складывается из суммы всех Аr элементов, входящих в состав данной молекулы.
Единицей количества вещества в химии является моль.
Моль – это количество вещества, содержащее столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов, электронов и др), сколько их содержится в 12 г изотопа углерода-12 (примерно 6,02×1023 – число Авогадро, NA).
Молярная масса – масса 1 моль вещества, отношение абсолютной массы вещества к его количеству, численно равна Мr, но измеряется в г/моль.
Рассчитайте относительные молекулярные и молярные массы фосфорной кислоты, хлорида натрия, гидроксида алюминия:
Валентность элемента – способность атома данного химического элемента образовывать определенное число хим. связей с атомами других химических элементов. Обычно валентность равна числу неспаренных электронов на внешнем уровне атома; но возможны исключения. Так, если элемент образует ковалентные связи и по обменному, и по донорно-акцепторному механизму, его валентность определяется общим числом орбиталей на внешнем уровне (NH4+, HNO3, N2O5). Одни элементы проявляют постоянную валентность, другие – переменную. Причиной переменной валентности является возможность распаривания электронов в атомах многих элементов при переходе в возбужденной состояние.
С помощью электронно-графических формул объясните, почему химический элемент углерод проявляет переменную валентность:
Степень окисления – характеристика способности атомов химического элемента отдавать и принимать электроны. Величина условная, рассчитывается исходя из предположения, что в молекуле вещества только ионные связи. Может принимать и положительные, и отрицательные значения, быть целочисленной, дробной, равной нулю.
Определите валентность и степень окисления каждого элемента в соединениях: оксид алюминия, пероксид натрия, карбид кальция, азотная кислота, ион аммония:
Гибридизация - выравнивание электронных орбиталей по форме и энергии. Отдельные s,p,d и др. электронные орбитали какого-либо атома способны при образовании связей с другими атомами "смешиваться", образуя новые, так называемые "гибридные" орбитали.
Схематично изобразите sp3-гибридизацию в молекуле метана:
ТЕСТ ПО ТЕМЕ «ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ»
1. Объемные доли азота и этилена (С2Н4) в смеси одинаковы. Массовые доли газов в этой же смеси:
| А)одинаковы | Б)больше у азота | В)больше у этилена | Г)зависят от давления |
2. Масса 10м3 воздуха при н.у. равна:
| А)20,15 кг | Б)16,25 кг | В)14,50 кг | Г)12,95 кг |
3. 465 мг фосфата кальция содержат следующее число катионов и анионов соответственно:
| А)2,7×1021 и 1,8×1021 | Б)4,5×1020 и 3,0×1020 | В)2,7×1025 и 1,8×1025 | Г)1,2×1025 и 1,1×1025 |
4. Число моль молекул воды, содержащееся в 18,06×1022 молекулах воды, равно:
| А)0,667 | Б)0,5 | В)0,3 | Г)12 |
5. Из приведенных ниже веществ к простым относятся:
| А)серная кислота | Б)сера | В)водород | Г)бром |
6. Атом, имеющий массу 2,66×10-26 кг, соответствует элементу…
| А)сера | Б)магний | В)кислород | Г)цинк |
7. Частица, являющаяся химически делимой, это…
| А)протон | Б)молекула | В)позитрон | Г)атом |
8. Об углероде, как о простом веществе, говорится в утверждении:
А) углерод распространен в природе в виде изотопа с массовым числом 12;
Б) углерод при горении, в зависимости от условий, может образовывать два оксида;
В) углерод входит в состав карбонатов;
Г) углерод имеет несколько аллотропных модификаций.
9. Валентность атома – это…
А) число химических связей, образованных данным атомом в соединении;
Б) степень окисления атома;
В) число отданных или принятых электронов;
Г) число электронов, недостающее для получения электронной конфигурации ближайшего инертного газа.
10. Какое из следующих явлений является химическим?
| А)плавление льда | Б)электролиз воды | В)возгонка иода | Г)фотосинтез |
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 228 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| ЯВЛЕНИЕ VII | | | Занятие 2: Основные химические законы. Тест по теме «Основные химические законы». Задачи на основные химические законы. |