Kimya: temel kavramlar, tanımlar, terimler ve kanunlar

Kimya, dikkate aldığımız temel kavramlar - dolayısıyla maddeleri ve yapısı ve bileşimi değişikliği ile ortaya çıkan kendi dönüşümleri ve özellikleri inceleyen bilim dalıdır. Birincisi, bu tür "madde" gibi bir terim ne anlama geldiğini tanımlamak gerekir. Biz geniş bir anlamda bu konuda konuşmak, o bir dinlenme kitle var maddenin şeklidir. Madde, örneğin, herhangi bir temel parçacık, nötron olup. kimyasında terimi dar bir anlamda kullanılmaktadır.

kimya, atom-molekül teorisinin temel terim ve kavramların kısa bir açıklama ile başlamak için. Bundan sonra biz onları, hem de hediye olarak bu bilimin bazı önemli yasaları açıklar.

Kimyanın temel kavramlar (madde, atomlar, moleküller) okuldan hepimize tanıdık. Aşağıda bunlardan kısa bir açıklama, hem de diğer, daha az belirgin terimler ve fenomendir.

atomları

Her şeyden önce, küçük parçacıklardan oluşur kimyada çalışılan tüm maddeler, atom adı. Nötronlar bu bilimin çalışmanın aynı nesne değildir. Ayrıca atomu, böylece kimyasal bağlar oluşturarak birbirleriyle birleştirmek söylemek gerekir. Bu bağlantıyı, enerjinin gerekli harcamaları kırmak amacıyla. Bu nedenle, normal koşullar altında atomu ( "soy gaz" hariç) tek tek yoktur. Bunlar en azından çift olarak birbiriyle bağlanmıştır.

Sürekli termal hareketi

parçacıkların sürekli termal hareket tüm okuyan kimyası ile karakterize edilir. Bu bilimin temel kavramlar bu konuda konuşmak yok, açıklayamam. Sürekli hareket ile ortalama kinetik enerji (belirtilmelidir, ancak farklı bir ayrı ayrı parçacıklar olarak enerjiyi) parçacığın sıcaklığı ile orantılıdır. Ekin = k kT / 2, - Boltzmann sabiti. Bu formül hareketinin her türlü için geçerlidir. Tkin = mV ^2/2, daha yavaş büyük parçacıkların hareket beri. Örneğin, sıcaklık karbon moleküllerinin daha yavaş 4 kere ortalama hareket, aynı oksijen molekülü ise. Onların kütlesi 16 kat daha az olmasıdır. Hareket salınan, translasyonel ve dönme olduğunu. Hareketli sıvı ve katı ve gaz halindeki maddeler gözlenen. Ama translasyonel ve rotasyonel en kolay gaz içinde gerçekleştirdi. daha da zor - bir sıvı, daha zor ve katılar bulunmaktadır.

moleküller

Biz temel kavram ve kimya tanımlarını açıklamak devam ediyor. atomları (molekülleri ismi verilen), küçük bir grubu oluşturan, birbiri ile kombine edilmesi durumunda, bu tip gruplar bir birim olarak hareket eden, termal hareket katılmaktadırlar. 100'e kadar, tipik moleküllerde mevcut atomuna ve bunların sayısı olarak adlandırılan yüksek moleküllü bileşikler 105'e kadar olabilir olup.

moleküler olmayan maddeler

Bununla birlikte, atom, 107 pratik olarak artık termal hareketine iştirak bu formda 1027. bantların bir büyük sayıda bir araya getirilmiştir. Bu dernekler molekülün çok az benzerlik var. Bunlar daha sağlam parçaları gibidirler. Bu maddeleri, molekül olarak adlandırılır. Bu durumda, ısı, hareket parçasının içinde gerçekleştirilir, ve o molekül gibi uçabilir. Çok büyük moleküller ya da ya da küçük toz olarak 105 107'ye Bu parçacıkların bir miktarda atomlardan oluşan ilişkileri içeren bir geçiş bölgesi ve boyutları vardır.

iyonlar

Atomlar ve gruplar bir elektrik yükü sahip olduğunu belirtmek gerekir. Bu durumda onlar bizim incelediğimiz hangi kimya, temel kavramlar gibi, bu bilimde iyonları denir. gibi ücretleri her zaman birbirlerini iterler için, önemli bir bir fazlalığı ya da başka yüklenmeler de mevcut olan bir maddenin dengeli olmayabilir. Negatif ve pozitif yükler hep uzayda alternatif bulunmaktadır. Ancak genel olarak, madde, elektriksel olarak nötrdür. kimya açısından, elektrostatik büyük olarak kabul edilir ücretleri ihmal edilebilir olduğuna dikkat edin (105-1015 atomunda - 1 e).

kimyada çalışmanın Nesneler

Kimyada çalışmanın nesneler ortaya çıkmadığı olguları, avukatlığını yaptığım netleştirmek için, ve atomları yıkmak değil, ama sadece bu yeni bir şekilde bağlanır, yeniden düzenlemek gerekir. Bazı bağlar diğerleri sonucu oluşur, kırık. Diğer bir deyişle, yeni maddeler, başlangıç malzemelerinin bileşimde birincisinin atomu görünür. atomları, ve bunların arasında mevcut bağlantılar kayıtlı ise (örneğin, moleküler bileşiklerin buharlaşması), bu işlemler, uzun Kimya ve Moleküler Fizik çalışma ile ilgilidir. atomları oluşturulabilir veya kırık durumunda, nükleer veya atomik fizik konusunun bir çalışmadır. Ancak, kimyasal ve fiziksel fenomenler arasındaki sınır bulanık. bölünmez doğada ise ayrı Şartlı bilimin bölünmesi, sonra. Bu nedenle, fizik kimyacılar çok faydalı bilgiler.

Kimyanın temel kavramlar kısaca özetlenen edildi. Şimdi biz onları düşünmeye size daha fazla sunuyoruz.

atomlar hakkında daha fazlasını okuyun

Atomlar ve moleküller - hangi birçok kişi ilişkilendirmek kimya ile bir şeydir. Temel kavramlar, bu açıkça tanımlanmalıdır. atomlar var olması, iki bin yıl önce, tahmin etmek zekice bir vuruş oldu. Sonra, 19. yüzyılda, bilim adamları deneysel veriler (henüz dolaylı) idi. (Biz kimyanın bu temel kavramları bakmak altında) Birden fazla ilişkileri Avogadro kompozisyon değişmezliği yasaları bahsediyoruz. Atom doğrudan deneysel kanıt bir sürü zaten vardı 20. yüzyılda, içinde araştırmaya devam. .. Yaklaşık 10 ^-27 - 10 - ^-25 kg Bu, bu parçacıkların boyutu yaklaşık 1 E = 1 ° ^-10 m Ağırlık vb X-ışınları, alfa parçacıkları, nötronlar, elektronlar, dağıtılması için, spektroskopi dayandırılmıştır. parçacıkların merkezinde pozitif elektron negatif yük taşımak etrafında çekirdek şarj edilir. Çekirdek büyüklüğü yaklaşık 10 ila ¹⁵ m, etmektir. Bu, bu atomun elektron kabuğu boyutunu belirler, ancak, bu durumda, ağırlık neredeyse tamamen çekirdekte konsantre edilir çıkıyor. Başka bir tanım kimyanın temel kavramları dikkate getirilmelidir. Kimyasal eleman - atomlu bir türü, çekirdeğin yük özdeş olduğu.

Genellikle ortaya belirlenmesi atomu kimyasal bölünmez bir dakika parçacık madde olarak. Nasıl "kimyasal" anlamak için? Belirttiğimiz gibi, fiziksel ve kimyasal Denetimli serbestlik fenomenlerin bölümü. Ama tabii atomların varlığı. Bu nedenle, bunlar aracılığıyla daha iyi kimya belirlemek ve kimya yoluyla değil, tersi atomuna sahiptir.

Kimyasal bağ

atomlar bir arada tutulur ve böylece olmasıdır. Onları termal hareketinin etkisi altında ayrı uçmak için izin vermez. Burada bağların ana özellikleri şunlardır - internükleer mesafe ve enerjidir. Bu aynı zamanda kimya temel kavramlar olduğunu. bağ uzunluğu yeterince yüksek bir doğruluk ile deneysel olarak belirlenir. Enerji - Ayrıca, ama her zaman değil. Örneğin, nesnel olarak, kompleks bir molekülün ayrı komünikasyon ile ilgili olarak ne olduğunu tespit etmek imkansızdır. Ancak, mevcut tüm bağlantıları iptal için gereken maddenin atomizasyon enerji her zaman belirlenir. bağlantının uzunluğu bilerek, (onlar kısa bir mesafe var) atomları bağlı olduğunu belirlemek ve ne yapabilirsiniz - (artık mesafe).

koordinasyon sayısı ve koordinasyon

Analitik kimyanın temel kavramlar bu iki terimi içermektedir. Bunlar ne anlama geliyor? Kabul edelim.

koordinasyon sayısı o atomun en yakın komşuları sayısıdır. Başka bir deyişle, o kimyasal ilgilidir kiminle olanların sayısı. Koordinasyon karşılıklı pozisyon, türü ve komşularının sayısıdır. Başka bir deyişle, bu kavram daha anlamlıdır. Örneğin, amonyak ve nitrik asit karakteristik azot moleküllerinin koordinasyon sayısı, aynı - 3. Bununla birlikte, farklı koordinasyonu - düzlemsel olmayan ve düzdür. Bu, bağımsız olarak temsiller arasında bağlantı doğası belirlenir oksidasyon durumuna ve valans ise - koordinasyon ve bileşimin tahmin ilerlemek için oluşturulan koşullu kavramına.

molekülün saptanması

Zaten temel kavram ve kimya kısaca yasalarını göz önünde bulundurarak bu kavramı üzerinde dokundu. Şimdi daha ayrıntılı olarak bunun üzerinde durmuyorum. kimyasal özelliklere sahip ve bağımsız olarak mevcut olabilir düşük nötr madde partikülleri gibi molekülün, ders kitapları sık belirlenmesinde. Tanımın tarih dışı olduğunu belirtmek gerekir. Öncelikle, tüm fizikçiler ve kimyagerler bir molekül anlamına gerçeği, madde özellikleri kaydedilmez. Su ayrışarak, ancak en az 2 moleküller gerektirir. su ayrışma derecesi - 10 ^-7. Başka bir deyişle, bu süreç 10 milyonluk tek bir moleküle tabi olabilir. Tek bir molekül varsa, ya da yüz varsa, onun ayrışma hakkında bir fikir elde edilemez. Kimyasal tepkimelerin ısı etkileri genellikle molekülleri arasındaki etkileşim enerjisini dahil olması. Bu nedenle, bunlardan biri üzerinde bulunamaz. Ve moleküler maddelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri moleküllerin büyük bir grup sadece belirlenebilir. Buna ek olarak, kendi başlarına var edebiliyoruz ajanlar var "en küçük" partikül süresiz Büyük ve geleneksel moleküllerden çok farklı. molekül esas olarak elektriksel olarak yüklü olmayan atomlu bir gruptur. Özel bir durumda, örneğin, bir atom, K, Ne olabilir. Bu grup, bir birim olarak hareket ederek, termal hareketinin diğer türleri hem de difüzyon katılmak olmalıdır.

Gördüğünüz gibi, kimya kadar basit temel kavramları değildir. molekül - dikkatlice düşünülmelidir şeydir. Kendi özellikleri, moleküler ağırlığa sahiptir. İkincisi Hakkında şimdi tartışmak.

moleküler kütle

Nasıl tecrübe moleküler ağırlığını belirlemek için? Tek yönlü - Avogadro kanunu, buhar göreli yoğunluğuna dayalı. en doğru yöntem kütle spektrometresidir. Elektron molekülünün bayılttı. Elde edilen iyonu, birinci bir elektrik alanı içinde dağılmış ve daha sonra manyetik yol ile saptırılır. kütle oranına göre şarj sapma büyüklüğü ile belirlenir. çözümler var özelliklerine dayalı yöntemler de vardır. Ancak mutlaka hareket olmalıdır Bütün bu durumlarda molekülü - bir gaza vakum içinde çözelti içinde. onlar hareket yoksa, o nesnel ağırlıklarını hesaplamak mümkün değildir. Ve bu durumda onların varlığı bunu tespit etmek zordur.

moleküler olmayan maddelerin özellikleri

bunların bahsedersek bunlar atomu değil, moleküller oluşur söylüyor. Ancak, aynı soy gazlar açısından doğrudur. Bu atomlar, böylece daha iyi monohidrik moleküller kabul serbestçe hareket eder. Ancak, bu önemli değildir. Moleküler olmayan maddeler, birbirine bağlanan atomu, bir sürü olması önemlidir. Belirtilmelidir moleküler ve yetersiz olmayan molekül ile tüm maddelerin bölümü. daha anlamlı bir bağlantı bölümü. Örneğin göz önünde, grafit özelliklerindeki farkı. Yumuşak ve ikinci - - katı İkisi de ilk karbon, ancak. Nasıl birbirinden farklıdır? Fark sadece kendi bağlantı içindedir. biz grafit yapısını ele alırsak, biz güçlü ilişkiler iki boyutta sadece var olduğunu görebiliriz. Ama üçüncü derece önemli atomlar arası mesafeler içinde, bu nedenle, güçlü bir bağ vardır. Grafit kayma kolaydır ve bu katmanlar boyunca bölün.

bağlantı yapısı

Aksi takdirde, bir mekansal boyut olarak adlandırılır. Bu alan boyut sayısını temsil etmektedir, bu sürekli (hemen hemen sonsuz) iskelet sistemi (güçlü bağlantılar) olması ile karakterize edilir. Bu sunar değerleri, -, 0, 1, 2 ve 3. Dolayısıyla, üç boyutlu olarak bağlanmış, laminatlar, ve ada zincirli (molekül) bir yapıya ayırmak gerekir.

Sabit oranlar kanunu

Zaten kimyanın temel kavramlarını öğrendik. materyal kısaca bizim tarafımızdan kabul edildi. Şimdi buna geçerlidir yasa anlatmak. Herhangi bir tek parça (yani temiz) ne olursa olsun, bu elde edildiği bir şekilde, ayn niteliksel ve niceliksel bileşime sahiptir: aşağıdaki gibi Genellikle formüle edilir. Ama "saf madde" kavramını yapar? Kabul edelim.

İki bin yıl önce, maddelerin yapısı bize tanıdık temel kimyasal kavramlar ve kimya kanunları bile yoktu incelemek için daha doğrudan yöntemler, olamaz, bunun tanımlayıcı belirlendi. Örneğin, suda - denizler ve nehirler temelini teşkil eden bir sıvıdır. Hiçbir koku, renk, tat vardır. Bu mavi den Bu, bu tür bir erime ve donma noktası bakır sülfat. Temiz değil çünkü Tuz sudur. Bununla birlikte, farmasotık damıtılarak ayrılabilir. Bunun gibi, tanımlayıcı yöntem, temel kimyasal kavramlar ve kimyanın yasalarını belirledi.

zamanda bilim adamları için, (hidrojen sülfat dehidrasyon, deniz suyu damıtımı yakarak), çeşitli şekillerde vurgulanan sıvı, aynı bileşime sahip olduğu belli değildi. Bilimde Büyük keşif bu gerçeğin kanıtı oldu. Bu oksijen ve hidrojen oranı düzgün değiştirilemez ortaya çıktı. bölünmez bölümleri - Bu elemanlar atomlarından oluşan anlamına gelir. Bu nedenle Formül I'e ait bileşikler hazırlandı ve aynı zamanda moleküllerin bilim temsil kanıtlanmış.

Günümüzde açık veya üstü örtülü öncelikle belirlenen herhangi bir madde yerine eritme, tat veya renk daha iddia ediyor. Su - _H2O diğer moleküller bulunmaktadır, bu artık temiz olacaktır. Sonuç olarak, saf moleküler madde moleküllerinin sadece tek bir çeşit oluşmaktadır biridir.

Ancak bu durumda, elektrolit birlikte olmak? Sonuçta, iyonlar, moleküller sadece mevcut bulunmaktadır. Daha net bir tanımı olması gerekir. Saf moleküler madde bir tür moleküllerden oluşur biri ve bunların hızlı dönüşüm muhtemelen döner ürünleri (izomerleştirme birlikleri, ayrışma) 'dir. Bu bağlamda "fast" Bu ürünlerin üzerinde, biz, hemen yeniden kurtulmak anlamına gelir. "Tersine çevrilebilir" kelimesinin dönüşümü sona erdirilmesi olduğunu gösterir. tebliğ, o zaman dengesiz olduğunu söylemek daha iyidir. Bu durumda saf madde değildir.

Maddenin, kütlenin korunumu yasası

Antik çağlardan mecazi formda bilinmektedir beri Bu yasa vardır. Bu madde oluşturulur ve yok edilemez edilemez olduğunu belirtti. Sonra nicel formülasyonunu geldi. Buna göre ağırlık (ve 17. yüzyılın sonlarında - ağırlık) maddenin miktarının bir ölçüsüdür.

Her zamanki formda yasa 1748 Lomonosov açıldı. 1789 yılında, bu Lavoisier, bir Fransız bilim adamı ekledi. aşağıdaki gibi çağdaş formülasyonu olup: maddeler kimyasal reaksiyon giren kütle bunun sonucu maddelerin kütlesine eşit olur.

Avogadro yasası, hacimsel ilişkiler gazların kanunu

Sonuncusu JL Gay-Lussac, Fransız bilim adamı tarafından 1808 yılında formüle edildi. Şu anda bu yasa Gay-Lussac kanunu denir. Buna göre, reaktif gazların hacmi birbirine hem de bir bütün küçük sayı olarak elde edilen gaz ürünlerin hacme bulunmaktadır.

Gay-Lussac bulundu Desen, 1811 yılında, bir süre sonra açıldı yasa açıklıyor Amedeo Avogadro, bir İtalyan bilim adamı. Bu gazlar eşit koşullar (sıcaklık ve basınç) altında aynı hacim olarak, buradaki moleküllerin aynı sayıda belirtmektedir.

İki önemli sonuçları Avogadro yasasından izleyin. İlk aynı koşullar altında, herhangi bir gaz, bir mol eşit bir hacim işgal gerçeğinde yatar. ya (sıcaklık 0 ° C ila 101.325 kPa), normal şartlar altında yer değiştirme 22.4 litredir. Bu görev yapmak üzere ikinci sonucu aşağıdaki gibidir: kendi oranına eşit, eşit koşullarda aynı miktarda olan gazlar ağırlık oranı mol kütlesi.

kesinlikle söz edilmesi gereken bir başka yasa yoktur. Biz kısaca bu konuda size söyleyecektir.

Periyodik yasa ve masa

elementlerin kimyasal özellikleri ve bu yasayı keşfetti atomik ve moleküler bilim adamları dayalı D. I. Mendeleev. Bu olay 1869 Periyodik Kanun doğadaki en önemlilerinden biridir 1 Mart gerçekleşti. karmaşık ve basit maddeler oluşan elemanlarının özelliklerini ve atomların çekirdeklerinin ücretler üzerinde periyodik bağımlılığı vardır: Bu, aşağıdaki gibi ifade edilebilir.

Mendeleev tarafından oluşturulan Periyodik tablo, yedi dönem ve sekiz gruptan oluşmaktadır. Gruplar dikey sütunları çağırdı. Bunların her biri içinde Elemanları benzer fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. grubu daha sonra, alt-gruplar (ana ve yan) ayrılmıştır.

Bu tabloda, yatay satır süreler bakın. onları bulunmaktadır Elemanları, kendi aralarında farklılık, ancak ortak var - gerçeği aynı enerji seviyesinde en son elektronlar. İlk dönemde sadece iki unsurlardır. H, hidrojen ve helyum O'dur. Sekiz elemanları ikinci dönem içindedir. Onların zaten 18. Mendeleev dördüncü yılında ilk büyük olarak bu süreyi tayin. Beşinci ve 18 elemanlarında, yapısı dördüncü benzerdir. 32 elemanları - altıncı bir parçası olarak. Yedinci bitmedi. Bu dönem Fransızca (Fr) ile başlar. Biz 32 unsurları, hem de altıda içerecektir varsayabiliriz. Ancak, şimdiye kadar sadece 24 bulundu.

kural otketa

kuralına göre tüm unsurları bir elektron kazanabilir veya kendilerine en yakın soy gazın 8 elektron konfigürasyonuna sahip olmak için kaybetmek eğilimindedir otketa. iyonizasyon enerjisi - atomundan elektron ayırmak için gereken enerji miktarıdır. Otketa kural periyodik cetvelde soldan sağa doğru hareket ederken bir elektron çıkarmak için daha fazla enerji gerektiğini belirtmektedir. Bu nedenle, sol tarafta öğeleri, yani bir elektron gevşek sağlamaya çalışıyor. Aksine, istekli sağ tarafında bulunan kişiler, onu satın almak.

Yasalar ve kimyanın temel kavramları, kısaca özetlenen. Tabii ki bu sadece genel bilgidir. bir yazıda ayrıntılı olarak bu kadar ciddi bir bilimden söz etmek mümkün değildir. Temel kavramlar ve bu makalede özetlendiği gibi kimyanın kanunları - daha fazla çalışma için bir başlangıç noktasıdır. Sonuçta bu bilimde birçok bölüm bulunur. Örneğin, organik ve inorganik kimyanın için vardır. Bu bilimin bölümlerin her birinin temel kavramlar uzun süre çalışılabilir. Ama yukarıda anlatılanlara genel konulara bakın. Bu nedenle, bu temel organik kimya kavramları yanı sıra inorganik olduğunu söyleyebiliriz.