Хімічні елементи атомів молекули іони. Молекули, радикали та іони

За сучасними уявленнями:

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

Неправильно говорити, що «атом – найменша частка хімічного елемента, що зберігає його Хімічні властивості», т. до. хімічний елемент – це вид частинок (атомів, іонів, ядер) із певним зарядом ядра; тому елемент не складається із атомів!

Крім того, хімічні властивості - це енергетика і швидкість хімічної реакції, а вони залежать не тільки від складу частинки, що реагує, але і від її енергетичного стану, геометричної формиі т. п., тому хімічні властивості мають не атоми (і молекули), а їх сукупності - хімічні речовини.

Молекула - це електронейтральна найменша сукупність атомів, що утворюють певну структуру за допомогою хімічних зв'язків, Що визначає склад речовини

Згідно з сучасними уявленнями з молекул складаються речовини в газо-і пароподібному стані. У твердому стані з молекул складаються лише речовини, кристалічні грати яких мають молекулярну структуру(Більшість органічних речовин; неметали, крім бору, кремнію, алотропних модифікацій вуглецю; вуглекислий газ 2 ; вода Н2О).

Більшість же твердих неорганічних речовинне має молекулярної структури: їх ґрати не з молекул, та якщо з інших частинок (іонів, атомів); вони існують у вигляді макротіл (кристал NaCl, друза кварцу, шматок заліза та ін.). До речовин не молекулярної будовивідносяться солі, оксиди металів, алмаз, кремній, метали та ін.

Хімічний зв'язок між молекулами у речовин із молекулярною структурою менш міцний, ніж між атомами в молекулі, тому їх температури плавлення та кипіння порівняно низькі. У речовин із немолекулярною структурою хімічний зв'язок між частинками дуже міцний, тому їх температури плавлення та кипіння високі.

1.3.2. Маси атомів та молекул. Міль

Маси атомів та молекул надзвичайно малі, тому для них використовують спеціальну одиницю виміру – атомну одиницю маси (скорочене позначення «а. е. м.»):

1а. е. м. = 1,66 · 10 -27 кг.

Наприклад, абсолютна маса атома алюмінію:

m o (Al) = 4,482 · 10 -26 кг = 27 а. е. м.

Найчастіше використовують безрозмірні величини– відносні атомні та молекулярні маси.

Відносна атомна маса A r - Число, що показує, у скільки разів маса даного атома більше 1/12 маси атома вуглецю 12 С.

Наприклад:

A r (Al) = = 27.

Відносна молекулярна маса M r - Число, що показує, у скільки разів маса даної молекули більше 1/12 маси атома вуглецю 12 С.

Наприклад:

M r (SO 2) =
= 64.

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

Міль – це кількість речовини, що містить стільки ж структурних одиниць(атомів, молекул, іонів, ядер, електронів, радикалів), скільки міститься атомів 0,012 кг (12 г) вуглецю 12 C.

В одному молі будь-якої речовини міститься число Авогадро структурних одиниць, а саме

N A = 6,02 · 10 23 моль -1.

Моль речовини має певну масу (молярну масу) та певний об'єм (молярний об'єм).

Молярна (мольна) маса М - Це маса 1 моль речовини, виражена в одиницях маси:

M(Al) = 27 г/моль; M(H 2 SO 4) = 98 г/моль.

Молярний (мольний) обсяг V m - Об'єм 1 моль речовини, виражений в одиницях об'єму:

V m (CO 2) = 22,4 л/моль (н. у.) 1; V m (H 2 O) = 18 мл/моль.

Приклад 1.1 . Під час війни у ​​В'єтнамі (1962–1971 рр.) американські війська широко використовували дефоліанти боротьби з партизанами. Дефоліант « agent orange(помаранчевий реактив) викликає прискорене опадіння листя дерев. Усього над джунглями було розпорошено 57 тис. т цього препарату, у якому у вигляді домішки містилося до 170 кг діоксину. Зараз цей дефоліант відомий під назвою 2,4-D (2,4-дихлорфенооцтова кислота). б) у атомних одиницях маси.

Рішення:

а). Для розрахунку маси молекули 2,4-дихлорфенооцтової кислоти необхідно знати її молярну масу:

М(З 8 Н 6 O 3 Cl 2) = 8 · 12 + 6 · 1 + 3 · 16 + 2 · 35,5 = 221 (г/моль).

Розраховуємо кількість речовини за такими формулами:

ν = m/M; ν = N / N A ,

де m – маса, M – молярна маса, N - Число атомів або молекул, N A = 6,02 · 10 23 моль -1 - Постійна Авогадро.

Об'єднавши ці формули можна виразити масу через число молекул:

m = ν · M = .

Підставляючи отриману формулу N = 1, M = 221 г/моль, N A , знаходимо:

m(З 8 Н 6 O 3 Cl 2) =
= 36,7 · 10 -23 (г).

б). Абсолютна маса молекули дорівнює відносної молекулярної маси, помноженої на 1 а. е. м.

m(З 8 Н 6 O 3 Cl 2) = 1 а. е. м. · M r (З 8 Н 6 O 3 Cl 2)

Відносна молекулярна маса чисельно дорівнює молярній масі:

M r (З 8 Н 6 O 3 Cl 2) = 221;

m(З 8 Н 6 O 3 Cl 2) = 1 а. е. м. · 221 = 221 а. е. м.

приклад 1.2. Скільки молекул міститься у 1 л води?

Рішення. 1. Масу 1 л води можна обчислити, використовуючи величину щільності (щільність води при 4С дорівнює 1 г/см 3):

m(H 2 O) = V(H 2 O) · ρ(H 2 O);

V(H 2 O) = 1 л = 1 дм 3 = 1000 см 3;

m(H 2 O) = 1000 см 3 · 1 г/см 3 = 1000 г.

2. Подальші міркування можна вести двома способами.

1 спосіб: за кількістю речовини.

Користуючись формулами ν = m / M і ν = N / N A , знаходимо:

ν(Н 2 Про) = m(Н 2 Про) / M(Н 2 Про); ν(Н 2 О) = 1000 г/18 г/моль = 55,6 моль.

N(H 2 O) = ν(Н 2 О) · N A ; N(H 2 O) = 55,6 моль · 6,02 · 10 23 моль -1 = 334,7 · 10 23 = 3,35 · 10 25 .

2 спосіб: за допомогою пропорції.

18 г (1 моль) H 2 O містять 6,02 · 10 23 молекул;

1000 г Н 2 Про містять N молекул.

N(H 2 O) = 1000 · 6,02 · 10 23 / 18 = 3,35 · 10 25 .

приклад 1.3. Обчисліть молярний об'єм алюмінію, якщо його густина становить 2,7 г/см 3 .

Рішення.Для обчислення молярного об'єму через густину речовини необхідно знати його молярну масу:

ρ(Al) =
;V m (Al) =
.

V m (Al) =
= 10 см 3 /моль = 0,01 л/моль.

Хімічний елемент - Це вид атома з опр-ним зарядом ядра. атом - Найдрібніша хім-ки неподільна електронейтральна частка речовини. Молекула - Найдрібніша електронейтральна частка речовини, кіт обумовлює хімічні і фізичні властивості цього реч-ва.

Іон - Найдрібніша заряджена частка речовини (електроліту), яка зумовлює хімічні і фізичні властивості цього реч-ва. Речовина- вид матерії, що має масу спокою і що складається головним чином з елементарних частинок (електронів, протонів, нейтронів). Будь-яке в-во складається із структурних одиниць – атомів, молекул, іонів.

2. Скільки хімічних елементів відомо зараз? у чому полягають відмінності між хімічним елементом та простою речовиною?

Нині відомо 110 видів атомів. Про атоми одного виду говорять, що вони є атомами одного хімічного елемента. Тобто. хімічний ел-т – те саме, що вид атома.

Якщо молекули складаються з атомів лише одного виду, то речовину називають простою.

3.Чим відрізняються речовини молекулярної будови від речовин немолекулярної будови? Які фізичні властивості притаманні тим та іншим речовинам?

Серед органічних речовин переважають молекулярні речовини, серед неорганічних – немолекулярні. Молекулярні речовини складаються з молекул, пов'язаних між собою слабкими міжмолекулярними зв'язками, до них відносяться: H 2 , O 2 , N 2 , Cl 2 , Br 2 , S 8 , P 4 та інші прості речовини; CO 2 , SO 2 , N 2 O 5 , H 2 O, HCl, HF, NH 3 , CH 4 , C 2 H 5 OH, органічні полімери та багато інших речовин. Ці речовини не мають високої міцності, мають низькі температури плавлення та кипіння, не проводять електричний струмдеякі з них розчиняються у воді або інших розчинниках. Немолекулярні речовини з ковалентними зв'язками або атомні речовини (алмаз, графіт, Si, SiO 2 , SiC та інші) утворюють дуже міцні кристали (виняток - шаруватий графіт), вони нерозчинні у воді та інших розчинниках, мають високі температури плавлення та кипіння, більшість з них не проводить електричний струм (крім графіту, що володіє електропровідністю, і напівпровідників - кремнію, германію та ін.) іонні речовини, Звісно, ​​є немолекулярними. Це тверді тугоплавкі речовини, розчини та розплави яких проводять електричний струм. Багато з них розчиняються у воді. Слід зазначити, що в іонних речовинах, кристали яких складаються зі складних іонів, є ковалентні зв'язки, наприклад: (Na +) 2 (SO 4 2-), (K +) 3 (PO 4 3-), (NH 4 + )(NO 3-) і т.д.

4.Чим визначається хімічна кількість речовини? Сформулюйте визначення поняття моль. Який фізичний зміст постійної Авогадро і чому дорівнює її значення?

Кількість речовини п - фізична величина, яка визначається кількістю елементарних об'єктів (структурних одиниць), з яких ця речовина складається. Під елементарними об'єктами розуміють атоми, молекули, іони, електрони, будь-які умовні частини фрагменти молекули. За одиницю кількості речовини прийнято моль, що визначається як кількість речовини системи, що містить стільки ж структурних одиниць, скільки атомів міститься в 0,012 кг вуглецю 12 С. Ця величина є фундаментальною фізичною константою, називається постійною Авогадро і позначається N A:= 6,02*10 23 міль -1

Молекула - Найменша частка речовини, що визначає його властивості, здатна до самостійного існування. Складається з однакових чи різних атомів.

Сполуки, утворені однаковими атомами, називають простими(He, O 2 , O 3 , H 2 , S 8), а утворені різними атомами - складними(H 2 O, H 2 O 2 , NH 3 , CCl 4 , C 2 H 5 OH).

Малюнок 1.1 – Молекула води Малюнок 1.2 – Молекула етанолу.

Атоми у молекулі утримуються хімічними зв'язками, що виникають у результаті усуспільнення чи перерозподілу зовнішніх (валентних) електронів. Кожна узагальнена пара електронів зображується рисою, що з'єднує атоми, що зв'язуються.

Іони - заряджені одно- або багатоатомні частинки, що утворюються в результаті відриву (приєднання) електрона (електронів) від атома або молекули з утворенням енергетично стійких електронних оболонок:

Освіта складних іонівможливо шляхом приєднання до нейтральних молекул інших іонів:

Освіта кухонної солі NaCl із простих речовин супроводжується повним переходомелектрона від натрію до хлору з утворенням іонів Na+ та Cl-. У кристалічному NaClнемає молекул. Кристал кухонної солі складається з катіонів Na + і аніонів Cl-, які утворюють тривимірну решітку. Кожен із іонів займає центр октаедра, вершини якого зайняті іонами. протилежного знака.

Здатність атома приєднувати чи замінювати певна кількістьінших атомів називають валентністю . Мірою валентності вважають число атомів водню або кисню, приєднаних до елемента (ЕH n, ЕO m), за умови, що водень одно-, а кисень двовалентний.

Ступінь окислення - Умовний заряд атома елемента, отриманий у припущенні, що з'єднання складається з іонів. Вона може бути позитивною, негативною, нульовою, дробовою і позначається арабською цифроюзі знаком «+» або «-» у вигляді верхнього правого індексу символу елемента: Cl-I, Cl+VII, O-II, H+I, Mg+II, N-III, N+V, Cr+VI.

Для визначення ступеня окислення (с. о.) елемента у поєднанні (іоні) користуються такими правилами:

• 1. У простих речовинах (H2, S8, P4) с. о. дорівнює нулю.
• 2. Постійну с. о. мають лужні (Е+І) та лужно-земельні (Е+ІІ) елементи, а також фтор F-I.
• 3. Водень у більшості сполук має с. о. H + (H 2 O, CH 4 HCl), в гідридах - H- (NaH, CaH 2); с. о. кисню, як правило, дорівнює -II (O-II), в пероксидах (-O-O-) - -I (O-I).

4 В бінарних сполукнеметалів негативна с. о. приписується елементу, розташованому праворуч).

5. Алгебраїчна сумас. о. молекула дорівнює нулю, іона - його заряду.

Радикали - частинки, що утворюються при розриві хімічного зв'язку, та (або) містять некомпенсовану валентність:

Особливу групу складають вільні радикали (СР) - хімічні частинки, що містять некомпенсовану валентність (електрон), вони можуть бути нейтральними або зарядженими (іон-радикали).

Формульна одиниця - Електронейтральна освіта немолекулярної будови. Термін особливо застосовується до сполук непостійного складу.

Класифікація атомно-молекулярних частинок та утворень наведена на рис. 1.3.

Малюнок 1.3 – Класифікація атомно-молекулярних

Електронегативність (ЕО) - здатність атома відтягувати він електрон в хімічному соединении.

В основу електронегативності покладено такі фізичні обґрунтування (шкали):

Шкала Полінгабазується на енергії зв'язку при утворенні складної речовини із простих.

Шкала Маллікена- ЕО пропорційна напіврізниці першого потенціалу іонізації та спорідненості до електрона ЕО ~ 0,5 ( I 1 + Eср).

Шкала Олреда заснована на електростатичній силі, що діє на зовнішній електрон

де Zеф - ефективний заряд ядра атома,

e- Заряд електрона;

r- ковалентний радіус.

Різниця електронегативностей елементів у поєднанні пропорційна іонності зв'язку взаємодіючих атомів; нульова різниця відповідає утворенню ковалентного зв'язку.

Емпірична формула складається з атомних символів елементів, що записуються в певному порядкуодин за одним з урахуванням числа атомів кожного елемента (показано нижнім індексом символів відповідних атомів).

Молекулярна формула відповідає істинному молекулярному складу сполуки: S 2 Cl 2 , C 6 H 6 а не SCl, CH. За зміни складу молекули залежно від температури беруть саму просту формулу: S, P, NO 2 замість S 8 P 4 N 2 O 4 .

У структурної формули вказуються послідовність з'єднання атомів у молекулі (плоська структурна формула) та просторове розташування атомів у поєднанні (проекційна структурна формула).

Катіону формулах солей завжди ставиться на перше місце: MgCl 2 , KMnO 4 (NH 4) 2 CO 3 .

Модель 1.3 – Калькулятор молекулярних мас

Якщо сіль містить більше одного катіону або більше одного аніону, то у формулі вони записуються в порядку зростання електронегативності: KCr(SO 4) 2 PtBr 2 Cl 2 .

Кислотирозглядаються як солі протона H + : HCl, H 2 SO 4 H 3 PO 4 .

Підстави- з'єднання, у яких аніоном служить гідроксид-іон OH-: KOH, Al(OH) 3 .

На рис. 1.4 наведено найважливіші класи неорганічних сполук.

Малюнок 1.4 – Найважливіші класи неорганічних сполук

Міль - кількість речовини, що містить стільки ж частинок або структурних одиниць (атомів, іонів, молекул, радикалів, електронів, еквівалентів та ін), скільки міститься атомів вуглецю в 12 г ізотопу вуглецю-12 (число Авогадро).

ТЕМА 1: Структура матеріалів

ЧАСТИНА 1. «Матеріалознавство. Технологія конструкційних

матеріалів”

Поняття структури………………………….………………………

Атом, молекула, хімічний зв'язок ……………………………….

Фазовий стан речовини …………………………………… ..

Газ і рідина ……………………………………………………..

Тверда речовина……………………………………………….…..

Технічна значущість матеріалів залежить від будови та виявляється у їх властивостях. Будова матеріалів характеризує їхня структура.

Структура-Сукупність стійких зв'язків матеріалу, що забезпечують його цілісність і збереження основних властивостейпри зовнішніх та внутрішніх змінах.

Структура матеріалів визначається безліччю чинників: будовою атомів, іонів, молекул, розподілом у яких електронів, типом зв'язків між частинками тощо. У матеріалознавстві прийнято розглядати три рівні будови матеріалів: атом-молекула-фаза.

Будь-яка речовина не є суцільною, а складається з окремих дуже маленьких частинок. Відмінності між речовинами обумовлені різницею між їх частинками: частинки однієї речовини однакові, частинки різних речовин різні. За всіх умов частинки речовини перебувають у русі і що вище температура тіла, тим інтенсивнішим цей рух.

Для більшості речовин частинки є молекулами. Молекули, у свою чергу, складаються з атомів.

Молекула-найменша частка речовини, що має його хімічні властивості.

атом-Найменша частка хімічного елемента, що володіє його хімічними властивостями.

Атом є системою, що складається з позитивно зарядженого ядра, навколо якого обертаються негативно заряджені електрони. Електрони притягуються до ядра і відштовхуються один від одного. Розташовані ближче до ядра електрони схильні до більшого тяжіння; вони послаблюють тяжіння зовнішніх електронів, які знаходяться на більшій відстанівід ядра. Зовнішні електрони можуть відірватися від одного атома і приєднуватися до іншого атома, змінюючи його зовнішніх електронів. Такі електрони називаються валентними.

До складу молекули може входити різна кількістьатомів. У цьому атоми можуть з'єднуватися друг з одним у різних співвідношеннях, а й по-різному. Тому при порівняно невеликій кількості хімічних елементів кількість різних речовин дуже велика.

Атом, вступивши у взаємодію Космосу з атомами іншої простої речовини, порушує свою стабільну будову і втрачає хімічні властивості вихідної простої речовини. Він утворює з іншими атомами молекулу нового хімічної речовиниз новим комплексом хімічних та фізичних властивостей. Молекули складних речовинскладаються з різних атомів, що вступили в хімічна взаємодіянаприклад, де верхні індекси означають номер групи Періодичної системиелементів, а нижні – число атомів цього елемента у соединении. Молекули простих речовин складаються з однакових атомів, що також взаємодіють між собою.

До таких простих речовин відносяться інертні гази та метали.

У речовинах, що мають іонне або атомна будова, носієм хімічних властивостей є не молекули, а ті комбінації іонів та атомів, які утворюють цю речовину.

Атом є складну системуз негативно заряджених електронів та позитивно зарядженого ядра. Завдяки взаємодії електричних полів, створюваних електронами та ядрами атомів, що беруть участь в утворенні молекули або кристала, виникає хімічний зв'язокяка може бути ковалентною, іонною, металевою, молекулярною. Сили тяжіння виникають завдяки взаємодії електронів з поклад. заряд. ядром власного атома, а також покладе. заряд. ядрами состедних атомів Сили відштовхування утворюються в результаті взаємодії покладе зараження ядер сусідніх атомів при їх зближенні Вони проявляються при сильному зближенні і зростають інтенсивніше, ніж сили тяжіння.

F

Відштовхування

Результуюча сила

Тяжіння d0

Рис. Зміна сили взаємодії (а) та енергії зв'язку (б) при зближенні атомів у кристалі

Врівноваження сил відбувається при зближенні частинок на відстань d0. Цьому зближенню відповідає мінімум енергії зв'язку Есв, що робить кристал термодинамічно стабільним.

Вона визначає температуру плавлення, модуль пружності, температурний коефіцієнт лінійного розширеннята ін.

Ковалентний хімічний зв'язокутворюється двома електронами, причому ця електронна параналежить двом атомам. Кристали, в котоприх переважає кувал. Тип зв'язку, називають ковалентними. Їх утворюють елементи IV, V, VI підгрупи У Період. табл. Мендел. валентні електрониіз сусідніми атомами, добудовуючи таким чином валентну зону. Кожен зв'язок утворюється парою електронів, що рухаються замкнутими орбітами між двома атомами. Число атомів n, з якими відбувається узагальн.електронів, залежить від валентності елемента і визнач.

де N-валентність елементів.

Наприклад, для вуглецю це число n=4, тобто. атом вуглецю має чотири валентні електрони, за допомогою яких він утворює чотири спрямовані зв'язки і вступає в обмінну взаємодію з чотирма сусідніми атомами.

Утворення хімічного зв'язку між атомами є результатом взаємопроникнення («перекривання») електронних хмар, що відбувається при зближенні атомів, що взаємодіють. Внаслідок такого взаємопроникнення густина негативного електричного зарядуу міжядерному просторі зростає. Позитивно заряджені ядра атомів притягуються до області перекриття електронних хмар, що призводить до утворення стійкої молекули.

Ковалентний зв'язок тим міцніший, ніж у більшою міроюперекриваються взаємодіючі електронні хмари.

Якщо двоатомна молекула складається з атомів одного елемента (наприклад, молекули тощо), то кожна електронна хмара, утворена загальною парою електронів і здійснює ковалентний зв'язок, розподіляється у просторі симетрично щодо обох атомів. У такому разі ковалентний зв'язок називається неполярний.Якщо двоатомна молекула складається з атомів різних елементів, то загальна електронна хмара зміщена у бік одного з атомів, тому виникає асиметрія у розподілі заряду. У таких випадках ковалентний зв'язок називається полярний.

Наприклад, у молекулі HCl загальна електронна пара зміщена у бік атома хлору. Отже, молекула хлористого воднює полярною молекулою.

Полярність молекул помітно впливає на властивості утворених ними речовин. Речовини, утворені полярними молекулами, мають, як правило, більше високими температурамиплавлення та кипіння, ніж речовини з неполярних молекул.

Іонний зв'язок-здійснюється в результаті взаємного електростатичного тяжіння протилежно заряджених іонів.

Під час хімічних реакційатоми приєднують електрони атомів інших елементів або електрони віддають іншим атомам.

Атоми, що віддали частину електронів набувають позитивний заряді стають позитивно зарядженими іонами. Атоми, що приєднали електрони, перетворюються на негативно заряджені іони. Різноіменно заряджені іони утримуються один біля одного силами електростатичного тяжіння.

Два різноіменні іони, що притягнулися один до одного, зберігають здатність електростатично взаємодіяти з іншими іонами. Цей іон може координувати навколо себе ще кілька іонів протилежного знака. Іонні молекулиздатні з'єднуватися один з одним.

Речовини з іонним зв'язком у молекулі характеризуються високими температурами плавлення та кипіння.

Металевий зв'язок–це зв'язок, у якій електрони кожного окремого атома належать всім атомам, які у контакті. При цьому валентні електрони здатні вільно переміщатися обсягом кристала. Металевий зв'язок характерний для металів, їх сплавів та інтерметалевих сполук.

Металевий стан виникає в комплексі атомів, коли за їх зближення зовнішні електронивтрачають зв'язок з окремими атомами, стають загальними, тобто. колективізуються і вільно переміщаються між позитивно зарядженими та періодично розташованими іонами.

Стійкість металу, що є, таким чином, іонно-електронною системою, визначається електричним тяжінням між позитивно зарядженими іонами та узагальненими електронами.

Сила зв'язку в металах визначається силами відштовхування та силами тяжіння між іонами та електронами та не має різко вираженого спрямованого характеру. Атоми в металі розташовуються закономірно, утворюючи правильні кристалічні грати, що відповідає мінімальній енергії взаємодії атомів.

Металевий зв'язок ненапрямлений. Наслідком цього є висока координаційна кількість і велика компактність кристалічних структур металів.

Серед металевих кристалів поширене явище поліморфізму– здатність у твердому стані при різних температурах(або тиску) мати різні типикристалічних структур. Ці кристалічні структуриназивають алотропічними формами, або модифікації.Низькоіемпратурну модифікацію позначають a, а високотемпературну - b, g, d і т.д.

Специфічними властивостямиметалевого зв'язку пояснюються характерні властивостіметалів. Висока електропровідність металів пояснюється присутністю в них вільних електронів. Які переміщуються у потенційному полі решітки. З підвищенням температури посилюються коливання атомів (іонів), що ускладнює рух електронів, у результаті електроопір зростає. При низьких температурах коливальний рухіонів (атомів) сильно зменшується та електропровідність зростає.

Висока пластичність металів пояснюється періодичністю їхньої атомної структури та відсутністю спрямованості металевого зв'язку. При механічному впливі на тверде тіло окремі шари його кристалічних ґратзміщуються щодо один одного. У кристалах з атомною структурою це призводить до розриву ковалентних зв'язківмеджу атомами, що належать до різним шарамі кристал руйнується. У кристалах з іонною структурою при взаємному зміщенні шарів неминуче створюється таке становище, у якому поруч виявляються однойменно заряджені іони, у своїй виникають сили електростатичного відштовхування і кристал руйнується. У разі металу при зміщенні окремих шарів його кристалічних ґрат відбувається лише деяке перерозподіл електронного газу, що зв'язує один з одним атоми металу, але розриву хімічних зв'язків не відбувається-метал деформується не руйнуючись.

Молекулярний зв'язок – найслабший зв'язок (зв'язок Ван-дер-Ваальса) існує між молекулами в деяких речовинах з ковалентним внутрішньомолекулярним зв'язком. Тяжіння між молекулами тут забезпечується узгодженим рухом електронів у сусідніх молекулах: у будь-який момент часу електрони максимально віддалені один від одного і максимально наближені до (+) іонів. При цьому сила тяжіння електронів із (+) іонами вища, ніж сила відштовхування між електронами зовнішніх орбіт.

§ 1 Частинки речовини

Розділимо плитку шоколаду на вісім рівних частин.

Це в нас вийде без особливих зусиль. А чи можна кожну восьму частину плитки поділити ще на вісім шматочків? Так, звичайно, але у нас при цьому виникнуть певні труднощі. Так само можна вчинити і з будь-яким іншим тілом. А тепер подивимось на руки. Ми побачимо, що на руках при розподілі залишилися найдрібніші частинки шоколаду. Це означає, що тіло має властивість ділимості до малих розмірів.

Про те, що всі речовини складаються з найдрібніших частинок, здогадувалися ще давні вчені. Підтвердженням цього є поема «Про природу речей», що дійшла до нас, Лукреція Кара:

І, нарешті, на морському березі, що розбиває хвилі,

Сукня сиріє завжди, а на сонці висячи, воно сохне;

Бачити, однак, не можна, як волога на ньому осідає,

Та й не видно того, як вона зникає від спеки.

Отже, дробиться вода на такі дрібні частини,

Що недоступні вони для нашого ока.

Відстань між молекулами може збільшуватися під час переходу речовини з одного стану до іншого. Так, наприклад, склянка води об'ємом 0,2 літра при перетворенні на пару займає об'єм 320 літрів. Це означає, що частинки води розташовані ближче один до одного, ніж частинки водяної пари.

Існування таких найдрібніших частинок було доведено лише у 19 столітті. Ці частки отримали назву молекул. Молекула – це найдрібніша часткаречовини, що має фізичні та хімічні властивості даної речовини. Таким чином, ділити будь-яке тіло можна до розміру молекул. Розмір молекули настільки малий, що уявити його можна лише за допомогою порівнянь. Наприклад, молекула води зі стільки разів менша від великого яблука, у скільки разів яблуко менше від земної кулі.

На сьогоднішній день факт існування молекул доведено за допомогою потужного електронного мікроскопа, що дає збільшення у 10 000 000 разів.

Далі доречне питання, як розташовані частинки речовини одна щодо одної. Для відповіді це питання можна провести експеримент у домашніх умовах. Якщо взяти півсклянки гороху та півсклянки манної крупи та змішати їх, то ми в результаті не отримаємо повна склянка, тому що крупинки манки займуть проміжки між горохом Таким чином, вчені дійшли висновку, що між молекулами існують проміжки. Якщо спробувати стиснути закупорений шприц із повітрям, то обсяг газу зменшиться. Це також свідчить про існування міжмолекулярних проміжків.

Проміжки існують між частинками у твердих тілта рідин, проте вони в кілька разів менше проміжківміж частинками газу

§ 2 Подільність речовини

Чи можна розділити молекулу? З курсу навколишнього світу нам відомо, що вода складається з кисню та водню. Це означає, що молекулу води можна розділити на дві складові – кисень та водень. Однак у цьому випадку складники не зберігатимуть властивості речовини. Так вченим стали відомі атоми. Атом – найменша неподільна частина речовини. Молекули можуть складатися з однакових та різних атомів. Наприклад, молекула води складається з двох атомів водню та однієї молекули кисню, а молекула водню із двох однакових атомів водню.

Таким чином, робимо висновок про те, що всі речовини складаються з молекул, що повторюють властивості цієї речовини, а молекули, у свою чергу, складаються з найменших неподільних частин - атомів водню з двох однакових атомів водню.

§ 3 Підсумки уроку

1. Тіло має властивість ділимості до малих розмірів.

2. Молекула - найдрібніша частка речовини, що має фізичні та хімічні властивості даної речовини. Таким чином, ділити будь-яке тіло можна до розміру молекул.

3. Між молекулами існують проміжки.

4. Проміжки існують між частинками у твердих тіл і рідин, однак вони в кілька разів менші від проміжків між частинками газу. Відстань між молекулами може збільшуватися під час переходу речовини з одного стану до іншого.

5. Атом – найменша неподільна частина речовини. Молекули можуть складатися з однакових та різних атомів. Наприклад, молекула води складається з двох атомів водню та однієї молекули кисню, а молекула

Використані зображення: