Атомарно-молекулярний. Атомно-молекулярна теорія

1.Хімія як предмет природознавства Хімія вивчаєту форму руху матерії, у якій відбувається взаємодія атомів із заснуванням нових певних речовин. Хімія-наука про залишення,будову та властивості речовин, їх перетворенні чи явищах, кот. ці перетворення супроводжують. Сучасна хімія включає:загальну, органічну,колоїдну,аналітичну,фізичну,геологічну,біохімію,хімію будівельних матеріалів. Предмет хімії- хімічні елементи та їх сполуки, а також закономірності, яким підпорядковуються різні хімічні реакції. поєднує фізико-математичні та біолого-соціальні науки.

2.Клас неорганічних сполук. Основні хімічні властивості кислот, основ, солей. За властивостями неорганічних сполук поділяють на слід. Класи: оксиди, основи, кислоти, солі Оксиди-Сполука елементів з киснем, в яких останній є більш електронегативним елементом, а саме виявляє ступінь окислення -2. і має місце зв'язок лише елемент О2.Общ.формула СхОу. Бувають:кислотніе-здатні до солеутворення з основними оксидамиі основами (SO3+Na2O=Na2SO4; So3+2NaOH=Na2SO4=H2O), основні-здатні до солеутворення з кислотними оксидамиі кислотами(СаО+СО2=СаСО3; СаО+2НСl=CaCl2+H2O ),амфотерні(к-ти і основ.) і з тим і з тим (ZnO, BeO, Cr2O3, SnO, PbO, MnO2). та несолетворні(CO, NO, N2O) Підстави -речовини, при електролтичній дисоціації яких аніон м.б. лише гідроксильна група ВІН. Кислотність основи-число іонів ОН, що утворюються при дисоціації гідроксиду. Гідроксиди-речовини, що містять групу ОН, виходять з'єднанням оксидів з водою. 3видів: основні(підстави) ,кислотні(кисневмісні кислоти) таамфотерні(амфоліти-проявляють основні та кислотні властивості Cr(OH)3,Zn(OH)2,Be(OH)2,Al(OH)3) Кислоти-речовини, при електролітичної дисоціаціїКіт. Катіоном м.б. лише + заряджений іон Н. Бувають: безкисневі, кисневмісні. Число Н-основність кислоти. мета та орто форми-молекули води. Солі-речовини, при електоролітичній дисоціації яких катіоном може бути іон амонію (NH4) або іон металу, а аніоном будь-який кислотний залишок Бувають: середні(повне заміщення.складаються з кісотного залишку та іона металу), кисліе(неповне заміщення. наявність у складі незаміщених Н), основні (неповне заміщення. наявність незаміщених ВІН) За складом не органічні речовиниподіляються на бінарні– що складаються лише з двох елементів, та багатоелементні– складаються з кількох елементів.

3.Основні положення атомно-молекулярного вчення

1.Всі речовини складаються з молекул (корпускули), при фізичних явищах, молекули зберігаються, при хімічних руйнуються.

2.Молекули складаються з атомів (елементи), при хімічних реакціяхатоми зберігаються.

3.Атоми кожного виду (елемента) однакові між собою, але відрізняються від атомів будь-якого іншого виду.

4. При взаємодії атомів утворюються молекули: гомоядерні (за взаємодії атомів одного елемента) або гетероядерні (за взаємодії атомів різних елементів).

5.Хімічні реакції полягають в утворенні нових речовин, з тих самих атомів, з яких складаються початкові речовини. +6.молек. і атоми перебувають у безперервному русі, а теплота полягає в внутрішньому русіцих частинок

. атом- Найменша частка елемента, що зберігає його хімічні властивості. Атоми відрізняються зарядами ядер, масою та розмірами

Хімічний елемент- Вид атомів з однаково полож. Зарядом ядра. Фізичних властивостей, притаманних простої речовини, хімічному елементу приписати не можна. Прості речовини- Це речовини, що складаються з атомів одного і того ж хімічного елемента. 4.Основні закони хімії (закон збереження, сталості складу, кратних відносин, закон Авагадро) Закон збереження: Маса речовин, що вступають у реакцію, дорівнює масі речовин, що утворюються в результаті реакції. Закон сталості складу : (будь-яке хімічне. З'єднання має один і той же кількісний склад незалежно від способу його отримання) Співвідношення між масами елементів, що входять до стільника даної сполуки, постійні і не залежать від способу отримання цієї сполуки.

Закон кратних відносин : Якщо два елементи утворять один з одним кілька хімічних сполук, то маси одного з елементів, що припадають у цих сполуках на ту саму масу іншого, відносяться між собою як невеликі цілі числа.

Закон Авогадро. У рівних обсягахбудь-яких газів, взятих при одній і тій же температурі при однаковому тиску, міститься те саме число молекул.

5. Закон Еквівалентів . Еквівалент речовини- це така кількість речовини, яка взаємодіє з 1 молем атома водню або витісняє таку ж кількість атомів Н у хім. реакцій. Vэ(Л/Моль)- еквівалентний обсяг речовини, тобто обсяг одного еквівалента речовини в газоподібному стан.ЗАКОН.Всі речовини реагують в хімічних реакціях і утворюються в еквівалентних кількостях. Відношення еквівалентних мас, об'ємів, що реагують або утворюють речовини, прямо пропорційно відношенню їх мас (об'ємів) або Е (прості) = А (атомна маса) / В (валентність елемента) Е (кислоти) = М (молярна маса) / осн (основа кислоти ) Е(Гідроксиду)=М/Кисл)Кислотність гідроксиду) Е(аксіди солі)=M/а(кількість атомів елемента образ. Оксид(солі)*в (валентність цього елемента або металу)

6. Будова атомів. Ядро. Ядерні реакції. Види випромінювання. Модель за резерфордом: 1. практично вся маса зосереджена в ядрі 2. + компенісуються - 3. заряд дорівнює номеру групи. Найпростішим Н водень Сучасне хімічне поняття. Елемент вид атомів з однаково полож. Зарядом ядру атом складається з позитивно зарядженого ядра та електронної оболонки. Електронна оболонка утворена електронами. Число електронів дорівнює числу протонів, тому заряд атома загалом дорівнює 0 Число протонів, заряд ядра і число електронів чисельно дорівнюють порядковому номеру хімічного елемента. Майже вся маса атома зосереджена в ядрі. Електрони рухаються навколо ядра атома, не безладно, а залежно від енергії, яку вони мають, утворюючи так званий електронний шар. На кожному електронному шарі може розташовуватися певна кількістьелектронів: на першому – не більше 2, на другому – не більше 8, на третьому – не більше 18. Число електронних шаріввизначається за номером періоду Число електронів на останньому (зовнішньому) шарі визначається за номером групи в періоді відбувається поступове ослаблення металевих властивостей та зростання властивостей неметалів Ядерна реакція - процес утворення нових ядер або частинок при зіткненнях ядер або частинок. Радіоактивністюназивають мимовільне перетворення нестійкого ізотопу одного хімічного елемента в ізотоп іншого елемента, що супроводжується випромінюванням елементарних частинок або ядер. Алфа-частина – ядро ​​атома гелію 4/2He. При випромінюванні альфа-частинок ядро ​​втрачає два протона і два нейтрони, отже заряд зменшується на 2, а масове число на 4. негативна бета частка - електрон. при випромінюванні електрона заряд ядра збільшується на одиницю, а масове число не змінюється. нестабільний ізотопвиявляється настільки збудженим, що випромінювання частки не призводить до повного зняття збудження, тоді він викидає порцію чистої енергії, Називається гамма-випромінюванням. Атоми мають однакові зарядом ядра, але різними масовими числаминазиваються ізотопами(наприклад 35/17 Cl і 37/17Cl) Атоми мають однакові масові числа, але різне числопротонів в ядрі називаються ізобарами (наприклад 40/19K і 40/20Ca) Періодом напіврозпаду (Т ½)називається час,за який розпадається половина вихідної кількості радіоактивного ізотопу.

Основи атомно-молекулярного вчення вперше було викладено Ломоносовим. У 1741 р. в одній зі своїх перших робіт – «Елементи математичної хімії- Ломоносов сформулював найважливіші положенняствореної ним так званої корпускулярної теорії будови речовини.

Згідно з уявленнями Ломоносова, всі речовини складаються з найдрібніших «нечутливих» частинок, які фізично неподільні і мають здатність взаємного зчеплення. Властивості речовин обумовлені властивостями цих частинок. Ломоносов розрізняв два види таких частинок: дрібніші - «елементи», що відповідають атомам у сучасному розумінніцього терміна, і більші – «корпускули», які ми називаємо тепер молекулами.

Кожна корпускула має той самий склад, що і вся речовина. Хімічно різні речовини мають різні за складом корпускули. «Корпускули однорідні, якщо складаються з однакового числаодних і тих самих елементів, з'єднаних однаковим чином», і «корпускули різнорідні, коли елементи їх різні і з'єднані по-різному або у різному числі».

З наведених визначень видно, що причиною відмінності речовин Ломоносов вважав як відмінність у складі корпускул, а й різне розташування елементів у корпускулі.

Ломоносов підкреслював, що корпускули рухаються згідно із законами механіки; без руху корпускули що неспроможні зіштовхуватися друг з одним чи інакше діяти друг на друга і змінюватися. Оскільки зміни речовин обумовлюються рухом корпускул, то хімічні перетворення повинні вивчатися як методами хімії, а й методами фізики і математики.

За 200 з лишком років, що пройшли з того часу, коли жив і працював Ломоносов, його ідеї про будову речовини пройшли всебічну перевірку, та їх справедливість була повністю підтверджена. В даний час на атомно-молекулярному вченні базуються всі наші уявлення про будову матерії, властивості речовин і про природу фізичних і хімічних явищ.

В основі атомно-молекулярного вчення лежить принцип дискретності(перервності будови) речовини: всяка речовина не є чимось суцільним, а складається з окремих дуже малих частинок. Відмінність між речовинами обумовлена ​​різницею між їх частинками; частинки однієї речовини однакові, частки різних речовинрізні. За всіх умов частинки речовини перебувають у русі; Чим вище температура тіла, тим інтенсивніший цей рух.

Для більшості речовин частинки є молекулами. Молекула - найменша частка речовини, що має його хімічними властивостями. Молекули, у свою чергу, складаються з атомів. Атом - найменша частка елемента, що має його хімічні властивості.До складу молекули може входити різна кількість атомів. Так, молекули благородних газіводноатомні, молекули таких речовин, як водень, азот - двоатомні, води - триатомні і т.д. Молекули найскладніших речовин вищих білківі нуклеїнових кислот- побудовано з такої кількості атомів, що вимірюється сотнями тисяч. У цьому атоми можуть з'єднуватися друг з одним у різних співвідношеннях, а й по-різному. Тому при порівняно невеликій кількості хімічних елементівкількість різних речовин дуже велика.

Нерідко у учнів виникає питання, чому молекула даної речовинине має його фізичних властивостей. Щоб краще зрозуміти відповідь це питання, розглянемо кілька фізичних властивостей речовин, наприклад температури плавлення і кипіння, теплоємність, механічну міцність, твердість, щільність, електричну провідність.

Такі властивості, як температури плавлення та кипіння, механічна міцність та твердість, визначаються міцністю зв'язку між молекулами в даній речовині при даному його агрегатному стані; тому застосування подібних понять до окремої молекули немає сенсу. Щільність - це властивість, якою окрема молекула має і яку можна обчислити. Однак щільність молекули завжди більше щільностіречовини (навіть у твердому стані), тому що в будь-якій речовині між молекулами завжди є певний вільний простір. А такі властивості, як електрична провідність, теплоємність, визначаються не властивостями молекул, а структурою речовини загалом. Щоб переконатися у цьому, досить згадати, що ці властивості сильно змінюються при зміні агрегатного стануречовини, тоді як молекули при цьому не зазнають глибоких змін. Таким чином, поняття про деякі фізичні властивостіне застосовні до окремої молекули, а про інші - застосовні, але самі ці властивості за своєю величиною різні для молекули та речовини в цілому.

Не у всіх випадках частинки, що утворюють речовину, є молекулами. Багато речовин у твердому та рідкому станінаприклад більшість солей, мають не молекулярну, а іонну структуру. Деякі речовини мають атомну будову. Будова твердих тіл і рідин більш докладно буде розглянуто в розділі V, а тут лише вкажемо на те, що в речовинах, що мають іонну або атомну будову, носієм хімічних властивостей є не молекули, а комбінації іонів або атомів, які утворюють дану речовину.

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ЗАКОНИ ХІМІЇ

Речовини та їх властивості. Предмет хімії

Оглянемося довкола. Ми самі і все, що оточує нас, складається з речовин. Речовин дуже багато. Нині вчені знають близько 10 млн. органічних та близько 100 тис. неорганічних речовин. І всі вони характеризуються певними властивостями. Властивості речовини називаються ознаки, за якими речовини відрізняються одна від одної або подібні між собою.

Кожен окремий виглядматерії, що володіє за цих умов певними фізичними властивостями,наприклад, алюміній, сірка, вода, кисень, називають речовиною.

Хімія вивчає склад, будову, властивості та перетворення речовин. Глибоке знанняхімії зовсім необхідно фахівцям усіх галузей народного господарства. Поряд із фізикою та математикою вона становить основу підготовки фахівців високої кваліфікації.

З речовинами відбуваються різні зміни, наприклад: випаровування води, плавлення скла, згоряння палива, іржавіння металів і т. д. Ці зміни з речовинами можна віднести до фізичнимабо до хімічним явищам.

Фізичними називають такі явища, при яких дані речовини не перетворюються на інші, а зазвичай змінюється тільки їх агрегатний стан або форма

Хімічними називають такі явища, у яких з цих речовин утворюються інші. Хімічні явищаназиваються хімічними перетвореннями чи хімічними реакціями

При хімічних реакціях вихідні речовиниперетворюються на інші речовини, які мають інші властивості. Про це можна судити з зовнішніми ознакамихімічних реакцій: 1) виділення теплоти (іноді світла); 2) зміна забарвлення; 3) поява запаху; 4) утворення осаду; 5) виділення газу.

Атомно-молекулярне вчення

У XVIII – XIX ст. в результаті робіт М. В. Ломоносова, Дальтона, Авогадро та інших була висунута гіпотеза про атомно-молекулярній будовіречовини. Ця гіпотеза заснована на ідеї про реальному існуванніатомів та молекул. У 1860 р. Міжнародний конгрес хіміків чітко визначив поняття атома та молекула.Атомно-молекулярне вчення прийняли усі вчені. Хімічні реакції почали розглядати з погляду атомно-молекулярного вчення. У наприкінці XIXта на початку XX ст. атомно-молекулярне вчення перетворилося на наукову теорію. У цей час вчені довели експериментально, що атоми та молекули існують об'єктивно, незалежно від людини.

В даний час, можливо, не тільки обчислити розміри окремих молекулїх маси, а й визначити порядок з'єднання атомів у молекулі. Вчені визначають відстань між молекулами та навіть фотографують деякі макромолекули. Також тепер відомо, що не всі речовини складаються із молекул.

Основні положення атомно-молекулярного вченняможна сформулювати так:

1. Існують речовини з молекулярною та немолекулярною будовою.

2. Молекула - це найменша частка речовини, яка зберігає його хімічні властивості.

3. Між молекулами існують проміжки, розміри яких залежать від агрегатного стану та температури.Найбільші відстані є між молекулами газів. Цим пояснюється їхня легка стисливість. Найважче стискаються рідини, де проміжки між молекулами значно менші. У твердих речовинахпроміжки між молекулами ще менші, тому вони майже не стискаються.

4. Молекули перебувають у безперервному русі.Швидкість руху молекул залежить від температури. З підвищенням температури швидкість руху молекул зростає.

5. Між молекулами існують сили взаємного тяжіннята відштовхування.У найбільшою міроюці сили виражені в твердих тілах, у найменшій – у газах.

6. Молекули складаються з атомів, які, як і молекули, перебувають у безперервному русі.

7 Атоми – це найдрібніші хімічно неподільні частки.

8. Атоми одного виду відрізняються від атомів іншого виду масою та властивостями. Кожен окремий вид атомів називається хімічним елементом.

9. При фізичних явищах молекули зберігаються, за хімічних, як правило, руйнуються.При хімічних реакціях відбувається перегрупування атомів.

Атомно-молекулярна теорія- Одна з головних теорій природничих наук. Ця теорія підтверджує матеріальну єдність світу.

за сучасним уявленнямз молекул складаються речовини в газоподібному та пароподібному стані. У твердому (кристалічному) стані з молекул складаються лише речовини, що мають молекулярну структуру, наприклад, органічні речовини, неметали (за невеликим винятком), оксид вуглецю (IV), вода. Більшість твердих (кристалічних) неорганічних речовин не має молекулярної структури. Вони складаються не з молекул, а з інших частинок (іонів, атомів) та існують у вигляді макротіл. Наприклад, багато солі, оксиди та сульфіди металів, алмаз, кремній, метали.

У речовин з молекулярною структурою хімічний зв'язокміж молекулами менш міцна, ніж атомами. Тому вони мають порівняно низькі температуриплавлення та кипіння. У речовин із немолекулярною структурою хімічний зв'язок між частинками дуже міцний. Тому вони мають високі температуриплавлення та кипіння. Сучасна хіміявивчає властивості мікрочастинок (атомів, молекул, іонів та ін) та макротіл.

Молекули та кристали складаються з атомів. Кожен окремий вид атомів називається хімічним елементом.

Загалом у природі (на Землі) встановлено існування (92) різних хімічних елементів. Ще 22 елементи отримані штучним шляхом із використанням ядерних реакторівта потужних прискорювачів.

Усі речовини поділяються на прості та складні.

Речовини, що складаються з атомів одного елемента, називаються простими.

Сірка S, водень Н 2 , кисень О 2 , озон О 3 фосфор Р, залізо Fe - це прості речовини.

Речовини, що складаються з атомів різних елементів, називаються складними.

Наприклад, вода Н 2 Про складається з атомів різних елементів - водню H і кисню O; крейда CaCO 3 складається з атомів елементів кальцію Ca, вуглецю C і кисню . Вода та крейда – складні речовини.

Поняття "проста речовина" не можна ототожнювати з поняттям "хімічний елемент". Проста речовина характеризується певною щільністю, розчинністю, температурами кипіння та плавлення та ін. Хімічний елемент характеризується певним позитивним зарядом ядра (порядковим номером), ступенем окислення, ізотопним складом та ін. Властивості елемента відносяться до його окремих атомів. Складні речовини складаються не з простих речовин, а з елементів. Наприклад, вода складається не з простих речовин водню та кисню, а з елементів водню та кисню.

Назви елементів збігаються з назвами відповідних простих речовин, за винятком вуглецю.

Багато хімічних елементів утворюють кілька простих речовин, різних за будовою та властивостями. Це явище називається алотропією, а речовини, що утворилися алотропними видозмінамиабо модифікаціями. Так, елемент кисень утворює дві алотропні модифікації: кисень та озон; елемент вуглець - три: алмаз, графіт та карбін; Декілька модифікацій утворює елемент фосфор.

Явище алотропії викликається двома причинами: 1) різним числоматомів у молекулі, наприклад кисень Про 2 і озон Про 3 ; 2) освітою різних кристалічних форм, наприклад алмаз, графіт та карбін.

2. Стехіометричні закони

Стехіометрія- розділ хімії, у якому розглядаються масові та об'ємні відносини між реагуючими речовинами. У перекладі з грецького слово«стехіометрія» має сенс « складова частинаі «вимірюю».

Основу стехіометрії складають стехіометричні закони: збереження маси речовин, сталості складу, закон Авогадро, закон об'ємних відносингазів, закон еквівалентів Вони підтвердили атомно-молекулярне вчення. У свою чергу атомно-молекулярне вчення пояснює стехіометричні закони.

Подібна інформація.

З моменту перших здогадів людини про існування атомів та молекул ( філософське вченнядавньогрецького вченого Левкіппа; 500-400 р. до зв. е.), що дійшли до нас, до створення офіційної теоріїатомно-молекулярного вчення (I Міжнародний з'їзд хіміків у Німеччині; 1860 р.) пройшло майже 2500 років.

Основні положення атомно-молекулярної теорії:

• Усі речовини складаються з атомів, молекул, іонів.
• Кожен окремий вид атомів називають хімічним елементом.
• Усі атоми однієї й тієї ж елемента однакові, але від атомів будь-якого іншого хімічного елемента.
• Молекули складаються з атомів.
• Склад молекул позначається хімічною формулою.
• Атоми, молекули, іони перебувають у безперервному русі.
• При хімічних реакціях молекули зазнають змін, у ході яких з одних молекул утворюються інші, фізичних реакціяхсклад молекул речовини залишається постійним.

атомє найдрібнішою неподільною часткоюречовини. Він електрично нейтральний ( позитивний зарядядра атома компенсується негативним зарядомелектронів, що обертаються навколо ядра). структуру атома .

Певний вид атомів, що характеризуються однаковим зарядомйого ядра, називається хімічним елементом.

Хімічні елементи позначаються хімічними знаками, які є початковими літерамилатинського назви елемента: Про (Oxygenium - кисень), H (Hydrogenium - водень) та ін.

Усі хімічні елементи, відомі на Наразінауці, зведені в періодичну систему елементів Д. І. Менделєєва, в якій порядковий номерелемента дорівнює зарядуядра його атома (числу протонів, які у ядрі).

Найпоширенішим Землі хімічним елементом є кисень, потім йдуть кремній, алюміній, залізо, кальцій, натрій, калій, магній, вуглець. Частка решти хімічних елементів становить менше 1% від маси земної кори. У Всесвіті найпоширенішими елементами є водень та гелій.

Як уже було сказано вище, з'єднання різних елементівутворюють молекули, які, своєю чергою, можуть утворювати прості чи складні речовини.

Прості речовинискладаються з атомів тільки одного хімічного елемента (O 2 H 2 N 2).

Прості речовини у свою чергу поділяються на метали (86 елементів) та неметали. Метали мають вільні електрони, що зумовлює їх хорошу електро- та теплопровідність, характерний металевий блиск.

Складні речовинискладаються з атомів декількох хімічних елементів (H 2 O, H 2 SO 4 HCl).

Деякі хімічні елементи можуть існувати у вигляді декількох простих речовин (наприклад, 2 - кисень, 3 - озон та ін.), це, так звані, алотропні модифікації. При цьому алотропія може бути викликана не тільки різним числом атомів елемента, але й будовою кристалічних ґратречовини (аллотропні модифікації вуглецю – алмаз, графіт, карбін).

Основи атомно-молекулярної теорії створили російський вчений М.В.Ломоносов (1741) і англійський вчений Дж. Дальтон (1808).

Атомно-молекулярна теорія – це вчення про будову речовини, основними положеннями якої є:

1. Усі речовини складаються з молекул та атомів. Молекула - це найменша частка речовини, яка здатна існувати самостійно і не може дробитися далі без втрати основних хімічних властивостей цієї речовини. Хімічні властивості молекули визначаються її складом та хімічною будовою.

2. Молекули перебувають у безперервному русі. Молекули рухаються безладно і безперервно. Швидкість руху молекул залежить від агрегатного стану речовин. З підвищенням температури швидкість руху молекул зростає.

3. Молекули однієї й тієї ж речовини однакові, а молекули різних речовин відрізняються масою, розмірами, будовою та хімічними властивостями. Кожна речовина існує доти, доки зберігаються її молекули. Як тільки молекули руйнуються, перестає існувати і ця речовина: виникають нові молекули, нові речовини. За хімічних реакцій молекули одних речовин руйнуються, утворюються молекули інших речовин.

4. Молекули складаються з більш дрібних частинок- Атомів. Атом - це найменша частка хімічного елемента, яку не можна розкласти хімічним шляхом.

Отже, атом зумовлює властивості елемента.

атом– електронейтральна частка, що складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів.

Хімічним елементомназивається вид атомів, що характеризуються певною сукупністювластивостей.

В даний час елемент визначається як вид атомів, що мають однаковий заряд ядра.

Речовини, молекули яких складаються з атомів одного елемента, називаються простими речовинами(З, Н 2, N 2, О 3, S 8 і т.д.).

Речовини, молекули яких складаються з атомів двох або більше елементів, називаються складними речовинами ( H 2 O, H 2 SO 4 KHCO 3 і т.д.). Істотне значення має число та взаємне розташуванняатомів у молекулі.

Здатність атомів одного і того ж елемента до утворення кількох простих речовин, різних за будовою та властивостями називається алотропією,а речовини, що утворилися – алотропними видозмінами або модифікаціями,так наприклад, елемент кисень утворює дві алотропні модифікації: 2 - кисень і 3 - озон; елемент вуглець – три: алмаз, графіт та карбін тощо.

Явище алотропии викликається двома причинами: різним числом атомів у молекулі (кисень Про 2 і озон Про 3), чи утворенням різних кристалічних форм (алмаз, графіт і карбін).

Елементи заведено позначати хімічними знаками. Слід завжди пам'ятати,що кожен знак хімічного елемента означає:

1. назва елемента;

2. один атом його;

3. одна моль його атомів;

4. відносну атомну масу елемента;

5. його становище в періодичній системіхімічних елементів

Д.І. Менделєєва.

Так, наприклад, знак Sпоказує, що маємо:

1. хімічний елемент сірки;

2. один атом його;

3. один моль атомів сірки;

4. атомна масасірки дорівнює 32 а. е. м. ( атомна одиницямаси);

5. порядковий номер у періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва 16.

Абсолютні маси атомів і молекул дуже малі, тому для зручності масу атомів і молекул виражають у відносних одиницях. В даний час за одиницю атомних мас прийнято атомна одиниця маси(скорочено а. е. м.), що є 1/12 частиною маси ізотопу вуглецю 12 С, 1 а. е. м. складає 1,66 × 10 -27 кг.

Атомною масою елементаназивається маса його атома, виражена в а. е. м.

Відносною атомною масою елементаназивають відношення маси атома даного елементадо 1/12 маси ізотопу вуглецю 12°С.

Відносна атомна маса величина безрозмірна і позначається Аr,

наприклад, для водню

для кисню .

Молекулярна маса речовини- Це маса молекули, виражена в а. е. м. Вона дорівнює сумі атомних мас елементів, що входять до складу молекули даної речовини.

Відносною молекулярною масою речовининазивають відношення маси молекули даної речовини до 1/12 маси ізотопу вуглецю 12 С. Вона позначається символом Мr.Відносна молекулярна маса дорівнює сумі відносних атомних мас елементів, що входять до молекули з урахуванням кількості атомів. Наприклад, відносна молекулярна маса ортофосфорної кислоти Н 3 РО 4 дорівнює масі атомів всіх елементів, що входять до молекули:

Мr(Н 3 РО 4) = 1,0079 × 3 + 30,974 × 1 + 15,9994 × 4 = 97, 9953 або ≈ 98

Відносна молекулярна маса показує, у скільки разів маса молекули даної речовини більша за 1 а. е.м.

Поряд з одиницями маси, у хімії користуються також одиницею кількості речовини, яка називається молимо(скорочене позначення «моль»).

Міль речовини– кількість речовини, що містить стільки молекул, атомів, іонів, електронів або інших структурних одиниць, скільки міститься у 12 г (0,012 кг) ізотопу вуглецю 12°С.

Знаючи масу одного атома вуглецю 12 С (1,993 × 10 -27 кг), можна обчислити число атомів 0,012 кг вуглецю:

Число частинок в молі будь-якої речовини те саме. Воно дорівнює 6,02 × 10 23 і називається постійної Авогадроабо числом Авогадро (N А).

Наприклад, в трьох моль атомів вуглецю буде міститься

3 × 6,02 × 10 23 = 18,06 × 10 23 атомів

Застосовуючи поняття «моль», необхідно у кожному конкретному випадку точно вказати, які саме структурні одиницімаються на увазі. Наприклад, слід розрізняти моль атомів водню Н, моль молекул водню Н 2 , моль іонів водню або Один моль частинок має певну масу.

Молярна маса- Це маса одного молячи речовини. Позначається буквою М.

Молярна маса чисельно дорівнює відносної молекулярної маси та має одиниці виміру г/моль або кг/моль.

Маса та кількість речовини – поняття різні. Маса виявляється у кг (г), а кількість речовини – в молях. Між масою речовини (m, г), кількістю речовини (n, моль) та молярною масою(М, г/моль) існують співвідношення:

n = , г/моль; М = , г/моль; m = n × M, р.

За цими формулами легко обчислити масу певної кількостіречовини, молярну масу речовини чи кількості речовини.

Приклад 1 . Чому дорівнює маса 2 моль атомів заліза?

Рішення: Атомна маса заліза дорівнює 56 а. (округлено), отже, 1 моль атомів заліза важить 56 г, а 2 моль атомів заліза мають масу 56×2 = 112 г

Приклад 2 . Скільки моль гідроксиду калію міститься в 560 г КОН?

Рішення: Молекулярна маса КОН дорівнює 56 а. Молярна = 56 г/моль. У 560 г гідроксиду калію міститься: 10 моль КОН. Для газоподібних речовин існує поняття молярний обсяг V m. Відповідно до закону Авогадро моль будь-якого газу при нормальних умовах(тиск 101,325 кПа та температурі 273К) займає об'єм 22,4 л. Ця величина називається молярним об'ємом(його займають 2 г водню (Н 2), 32 г кисню (Про 2) тощо.

Приклад 3 . Визначити масу 1 л оксиду вуглецю (ΙV) за нормальних умов (н. у.).

Рішення: Молекулярна маса 2 дорівнює М = 44 а.е.м., отже, молярна маса дорівнює 44 г/моль. За законом Авогадро один моль СО 2 за н.у. займає об'єм 22,4 л. Звідси маса 1 л СО 2 (н. у.) дорівнює р.

приклад 4. Визначити об'єм, який займає 3,4 г сірководню (Н 2 S) за нормальних умов (н.у.).

Рішення: Молярна маса сірководню дорівнює 34 г/моль. Виходячи з цього можна записати: 34 г Н 2 S при н.у. займає об'єм 22,4 л.

3,4 г ________________________ Х л,

звідси Х = л.

Приклад 5. Скільки молекул аміаку міститься:

а) в 1 л; б) в 1 г?

Рішення: Число Авогадро 6,02 × 10 23 вказує на кількість молекул в 1 молі (17 г/моль) або 22,4 л при н.у., отже, в 1 л міститься

6,02 × 10 23 × 1= 2,7 × 1022 молекул.

Число молекул аміаку в 1 г знаходимо з пропорції:

звідси Х = 6,02 × 10 23 × 1= 3,5 × 1022 молекул.

Приклад 6. Яка маса 1 моль води?

Рішення: Молекулярна маса води H 2 O дорівнює 18 а. (Атомна маса водню – 1, кисню – 16, разом 1 + 1 + 16 = 18). Отже, один моль води дорівнює масою 18 грамів, і ця маса води містить 6,02 × 10 23 молекул води.

Кількісно маса 1 моль речовини – маса речовини у грамах, чисельно рівна його атомної чи молекулярної масі.

Наприклад, маса 1 молячи сірчаної кислоти H 2 SO 4 дорівнює 98 г

(1 +1 + 32 + 16 + 16 + 16 + 16 = 98),

а маса однієї молекули H 2 SO 4 дорівнює 98 г= 16,28 × 10 -23 г

Таким чином, будь-яке хімічне з'єднанняхарактеризується масою одного моля або мольною (молярною) масою М, що виражається в г/моль (М(H 2 O) = 18 г/моль, а М(H 2 SO 4) = 98 г/моль).