Najmenšia nedeliteľná častica. Chémia

Zakladateľ "atomizmu" - filozofickej doktríny, podľa ktorej všetky prvky živej a neživej prírody pozostávajú z atómov (chemicky nedeliteľných častíc). Atómy existujú večne a sú také malé, že sa nedajú zmerať, sú rovnaké a líšia sa len vzhľadom, no zachovávajú si všetky vlastnosti pôvodnej látky.


V roku 1808 oživil atomizmus a dokázal, že atómy sú skutočné. Atómy sú chemické prvky, ktoré sa nedajú vytvoriť nanovo, rozdeliť na menšie zložky, zničiť akýmikoľvek chemickými premenami. Akákoľvek chemická reakcia mení iba poradie preskupovania atómov.


V roku 1897 vedec J. Thompson dokázal existenciu elektrónov - negatívne nabitých častíc. V roku 1904 navrhol model atómu – „hrozienkový puding“ Atóm je kladne nabité teleso, vo vnútri ktorého sú rozmiestnené malé častice so záporným nábojom, ako hrozienka v pudingu.


1911 – Spolu so svojimi študentmi uskutočnil experiment, ktorý vyvrátil teóriu J. Thompsona a navrhol model atómu ako planetárneho systému. V strede atómu je kladne nabité jadro, okolo ktorého rotujú záporne nabité elektróny.V tomto prípade je hlavná hmotnosť atómu sústredená v jadre, hmotnosť elektrónov je veľmi malá. Celkový náboj jadra a elektrónov sa musí rovnať nule, pretože atóm ako celok je elektricky neutrálny.






Hmotnostný náboj častíc Absolútny (kg) Relatívny elektrický Relatívny elektrón 9,109* ,00051,602* Protón 1,673* ,602* Neutrón 1,675* Z - protónové číslo (ukazuje počet protónov v jadre a ich celkovú hmotnosť (relatívne číslo)) N - neutrónové číslo (ukazuje počet neutrónov v jadre a ich celkovú hmotnosť (relatívna)) A - hmotnostné (nukleónové) číslo - je to súčet neutrónov a protónov v jadre a ich celková hmotnosť (relatívna))


Nukleónové číslo (rovná sa relatívnej atómovej hmotnosti) - Protónové číslo (rovná sa poradovému číslu prvku) A = 23 Z = 11 N = = 12 e = 11










MOŽNOSŤ 1 1) Atóm je častica pozostávajúca z ...... 2) Hmotnosť atómu je určená súčtom hmotností častíc: ... 3) Poradové číslo prvku ukazuje číslo ... .. a počet ... .. v atóme 4) Atómy jedného chemického prvku, ktoré sa líšia relatívnou hodnotou atómovej hmotnosti, sa nazývajú ……. 5) Typ atómov s určitým jadrovým nábojom sa nazýva .... 6) Napíšte zloženie atómu zinku pomocou symbolov (protóny, neutróny, elektróny, nukleónové číslo) MOŽNOSŤ 2 1) Atómové jadro pozostáva z .... 2) Izotopy sa líšia množstvom ... .. 3) Hmotnostné číslo atómu je súčtom hmotností častíc .... 4) Číslo .... = číslo.... = poradové číslo prvku. 5) Elektrón sa označuje symbolom ..., má náboj .... a relatívnu hmotnosť .... 6) Napíšte zloženie atómu medi pomocou symbolov (protóny, neutróny, elektróny, nukleónové číslo)





















1. Základné pojmy, definície a zákony chémie

1.2. Atóm. Chemický prvok. jednoduchá látka

Atóm je ústredným pojmom v chémii. Všetky látky sa skladajú z atómov. Atóm - hranica rozdrvenia látky chemickými metódami, t.j. atóm - najmenšia chemicky nedeliteľná častica hmoty. Štiepenie atómu je možné len pri fyzikálnych procesoch – jadrových reakciách a rádioaktívnych premenách.

Moderná definícia atómu: atóm je najmenšia chemicky nedeliteľná elektricky neutrálna častica pozostávajúca z kladne nabitého jadra a záporne nabitých elektrónov.

V prírode existujú atómy vo voľnej (individuálnej, izolovanej) forme (napríklad vzácne plyny pozostávajú z jednotlivých atómov), ako aj ako súčasť rôznych jednoduchých a zložitých látok. Je zrejmé, že v zložení komplexných látok nie sú atómy elektricky neutrálne, ale majú prebytok kladného alebo záporného náboja (napríklad Na + Cl −, Ca 2+ O 2−), t.j. v zložitých látkach môžu byť atómy vo forme monatomických iónov. Atómy a z nich vytvorené monatomické ióny sa nazývajú atómové častice.

Celkový počet atómov v prírode sa nedá spočítať, ale dajú sa zaradiť do užších typov, tak ako napríklad všetky stromy v lese podľa charakteristiky delí sa na brezu, dub, smrek, borovicu atď. Jadrový náboj sa berie ako základ pre klasifikáciu atómov podľa určitých typov, t.j. počet protónov v jadre atómu, pretože práve táto charakteristika je zachovaná bez ohľadu na to, či je atóm vo voľnej alebo chemicky viazanej forme.

Chemický prvok Typ atómovej častice s rovnakým jadrovým nábojom.

Napríklad chemický prvok sodík je myslený bez ohľadu na to, či sa berú do úvahy voľné atómy sodíka alebo ióny Na+ v zložení solí.

Nezamieňajte si pojmy atóm, chemický prvok A jednoduchá látka. Atóm je konkrétny pojem, atómy v skutočnosti existujú a chemický prvok je abstraktný, kolektívny pojem. Napríklad v prírode existujú špecifické atómy medi so zaoblenými relatívnymi atómovými hmotnosťami 63 a 65. Ale chemický prvok meď je charakterizovaný priemernou relatívnou atómovou hmotnosťou uvedenou v periodickej tabuľke chemických prvkov od D.I. Mendelejeva, ktorý, berúc do úvahy obsah izotopov, je 63,54 (atómy medi s takouto hodnotou Ar v prírode chýbajú). Atóm sa v chémii tradične chápe ako elektricky neutrálna častica, zatiaľ čo chemický prvok v prírode môžu predstavovať elektricky neutrálne aj nabité častice - monatomické ióny: , , , .

Jednoduchá látka je jednou z foriem existencie chemického prvku v prírode (ďalšou formou je chemický prvok v zložení zložitých látok). Napríklad chemický prvok kyslík v prírode existuje vo forme jednoduchej látky O 2 a ako súčasť množstva komplexných látok (H 2 O, Na 2 SO 4  ⋅ 10H 2 O, Fe 3 O 4). Ten istý chemický prvok často tvorí niekoľko jednoduchých látok. V tomto prípade hovoria o alotropii - fenoméne existencie prvku v prírode vo forme niekoľkých jednoduchých látok. Samotné jednoduché látky sa nazývajú alotropné modifikácie ( modifikácií). Pre uhlík (diamant, grafit, karabín, fullerén, grafén, tubulény), fosfor (biely, červený a čierny fosfor), kyslík (kyslík a ozón) je známy celý rad alotropných modifikácií. V dôsledku fenoménu alotropie je známych asi 5-krát viac jednoduchých látok ako chemických prvkov.

Príčiny alotropie:

  • rozdiely v kvantitatívnom zložení molekúl (O 2 a O 3);
  • rozdiely v štruktúre kryštálovej mriežky (diamant a grafit).

Alotropické modifikácie daného prvku sa vždy líšia fyzikálnymi vlastnosťami a chemickou aktivitou. Napríklad ozón je aktívnejší ako kyslík a bod topenia diamantu je vyšší ako fullerén. Alotropické modifikácie za určitých podmienok (zmeny tlaku, teploty) sa môžu navzájom transformovať.

Vo väčšine prípadov sa názvy chemického prvku a jednoduchej látky zhodujú (meď, kyslík, železo, dusík atď.), preto je potrebné rozlišovať medzi vlastnosťami (charakteristikami) jednoduchej látky ako súboru častíc a vlastnosti chemického prvku ako typu atómov s rovnakým jadrovým nábojom.

Jednoduchá látka je charakterizovaná štruktúrou (molekulárnou alebo nemolekulárnou), hustotou, určitým stavom agregácie za daných podmienok, farbou a vôňou, elektrickou a tepelnou vodivosťou, rozpustnosťou, tvrdosťou, bodmi varu a topenia (t bal a t pl ), viskozita, optické a magnetické vlastnosti, molárna (relatívna molekulová) hmotnosť, chemický vzorec, chemické vlastnosti, spôsoby prípravy a aplikácie. Dá sa povedať, že vlastnosti látky sú vlastnosti súboru chemicky viazaných častíc, t.j. fyzické telo pretože jeden atóm alebo molekula nemá chuť, vôňu, rozpustnosť, bod topenia a varu, farbu, elektrickú a tepelnú vodivosť.

Vlastnosti (charakteristiky) chemický prvok: atómové číslo, chemický znak, relatívna atómová hmotnosť, hmotnosť atómu, izotopové zloženie, hojnosť v prírode, poloha v periodický systém, atómová štruktúra, ionizačná energia, elektrónová afinita, elektronegativita, oxidačné stavy, valencia, jav alotropie, hmotnostný a molárny podiel v zložení komplexnej látky, absorpčné a emisné spektrá. Môžeme povedať, že vlastnosti chemického prvku sú vlastnosti jednej častice alebo izolovaných častíc.

Rozdiely medzi pojmami „chemický prvok“ a „jednoduchá látka“ sú uvedené v tabuľke. 1.2 s použitím dusíka ako príkladu.

Tabuľka 1.2

Rozdiely medzi pojmami „chemický prvok“ a „jednoduchá látka“ pre dusík

Dusík - chemický prvokDusík je jednoduchá látka
1. Atómové číslo 7.1. Plyn (n.o.s.) bezfarebný, bez zápachu a chuti, netoxický.
2. Chemický znak N.2. Dusík má molekulárnu štruktúru, vzorec je N 2, molekula pozostáva z dvoch atómov.
3. Relatívna atómová hmotnosť 14.3. Molová hmotnosť 28 g/mol.
4. V prírode je zastúpený nuklidmi 14 N a 15 N.4. Zle rozpustný vo vode.
5. Hmotnostný zlomok v zemská kôra 0,030 % (16. najčastejšie).5. Hustota (N.O.) 1,25 g / dm 3, o niečo ľahšia ako vzduch, relatívna hustota hélia 7.
6. Nemá alotropné modifikácie.6. Dielektrikum, zle vedie teplo.
7. Zahrnuté do rôznych solí - dusičnanov (KNO 3, NaNO 3, Ca (NO 3) 2).7. t balík = -195,8 °С; t pl \u003d -210,0 ° С.
8. Hmotnostný podiel v amoniaku 82,35%, je súčasťou bielkovín, amínov, DNA.8. Dielektrická konštanta 1,00.
9. Hmotnosť atómu je (pre 14 N) 14u alebo 2,324 10 −23 g.9. Dipólový moment je 0.
10. Štruktúra atómu: 7p, 7e, 7n (pre 14 N), elektrónová konfigurácia 1s 2 2s 2 2p 3, dve elektrónové vrstvy, päť valenčných elektrónov atď.10. Má molekulovú kryštálovú mriežku (v pevnom stave).
11. V periodickom systéme je v 2. perióde a VA-skupine, patrí do čeľade p-prvkov.11. V atmosfére je objemový podiel 78 %.
12. Ionizačná energia 1402,3 kJ/mol, elektrónová afinita −20 kJ/mol, elektronegativita 3,07.12. Svetová produkcia 44 · 10 6 ton ročne.
13. Zobrazuje kovalencie I, II, III, IV a oxidačné stavy -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.13. Získať: v laboratóriu - zahrievaním NH 4 NO 2; v priemysle - ohrevom skvapalneného vzduchu.
14. Atómový polomer (orbitálny) 0,052 nm.14. Chemicky neaktívny, pri zahrievaní interaguje s kyslíkom, kovmi.
15. Hlavná čiara v spektre 399,5 nm.15. Používa sa na vytvorenie inertnej atmosféry pri sušení výbušnín, pri skladovaní cenných obrazov a rukopisov, na vytvorenie nízkych teplôt (tekutý dusík).
16. Telo priemerného človeka (telesná hmotnosť 70,0 kg) obsahuje 1,8 kg dusíka.
17. Ako súčasť amoniaku sa podieľa na tvorbe vodíkovej väzby.

Príklad 1.2. Uveďte, v ktorom z nasledujúcich tvrdení je kyslík uvedený ako chemický prvok:

  • a) hmotnosť atómu je 16u;
  • b) tvorí dve alotropné modifikácie;
  • c) molárna hmotnosť je 32 g/mol;
  • d) málo rozpustný vo vode.

Riešenie. Tvrdenia c), d) sa vzťahujú na jednoduchú látku a tvrdenia a), b) - na chemický prvok kyslík.

Odpoveď: 3).

Každý chemický prvok má svoj vlastný symbol – chemický znak (symbol): K, Na, O, N, Cu atď.

Chemický znak môže vyjadrovať aj zloženie jednoduchej látky. Napríklad symbol pre chemický prvok Fe odráža aj zloženie jednoduchej látky železo. Chemické symboly O, H, N, Cl však označujú iba chemické prvky; jednoduché látky majú vzorce O 2, H 2, N 2, Cl 2.

Ako už bolo uvedené, vo väčšine prípadov sú názvy chemických prvkov a jednoduchých látok rovnaké. Výnimkou sú názvy alotropných modifikácií uhlíka (diamant, grafit, karabín, fullerén) a jednej z modifikácií kyslíka (kyslík a ozón). Napríklad, keď používame slovo „grafit“, máme na mysli iba jednoduchú látku (nie však chemický prvok) uhlík.

Prevalencia chemických prvkov v prírode je vyjadrená v hmotnostných a molárnych zlomkoch. Hmotnostný zlomok w - pomer hmotnosti atómov daného prvku k celková hmotnosť atómov všetkých prvkov. Molový zlomok χ - pomer počtu atómov daného prvku k celkovému počtu atómov všetkých prvkov.

V zemskej kôre (vrstva hrubá asi 16 km) majú najväčšiu hmotnosť (49,13 %) a molárne (55 %) frakcie atómy kyslíka, atómy kremíka sú na druhom mieste (w (Si) = 26 %, χ(Si) = 16,35 %. V Galaxii takmer 92 % z celkového počtu atómov tvoria atómy vodíka a 7,9 % tvoria atómy hélia. Hmotnostné podiely atómov hlavných prvkov v ľudskom tele: O - 65%, C - 18%, H - 10%, N - 3%, Ca - 1,5%, P - 1,2%.

Absolútne hodnoty atómových hmotností sú extrémne malé (napríklad hmotnosť atómu kyslíka je rádovo 2,7 ⋅ 10 −23 g) a na výpočty sú nepohodlné. Z tohto dôvodu bola vyvinutá stupnica relatívnych atómových hmotností prvkov. V súčasnosti je 1/12 hmotnosti atómu nuklidu C-12 akceptovaná ako jednotka merania relatívnych atómových hmotností. Táto hodnota sa nazýva konštantná atómová hmotnosť alebo atómová hmotnostná jednotka(a.m.u.) a má medzinárodné označenie u:

m u = 1 a. e.m. = 1 u = 1/12 (m a 12 C) =

1,66 ⋅ 10 - 24 g = 1,66 ⋅ 10 - 27 kg.

Je ľahké ukázať, že číselná hodnota u je 1/N A:

1 u = 1 12 m a (12 C) = 1 12 M (C) N A = 1 12 12 N A = 1 N A =

1 6,02 ⋅ 10 23 = 1,66 ⋅ 10 − 24 (d).

Relatívna atómová hmotnosť prvku Ar (E) je fyzikálna bezrozmerná veličina, ktorá ukazuje, koľkokrát je hmotnosť atómu alebo priemerná hmotnosť atómu (pre izotopovo čisté a izotopovo zmiešané prvky) väčšia ako 1/12 hmotnosti atómu. nuklidu C-12:

A r (E) \u003d m a (E) 1 a. e. m. \u003d m a (E) 1 u. (1.1)

Keď poznáme relatívnu atómovú hmotnosť, je možné ľahko vypočítať hmotnosť atómu:

m a (E) \u003d Ar (E)u \u003d Ar (E) ⋅ 1,66 ⋅ 10 −24 (g) \u003d

Ar (E) ⋅ 1,66 ⋅ 10 −27 (kg).

Molekula. A on. Látky molekulárnej a nemolekulovej štruktúry. chemická rovnica

Pri interakcii atómov vznikajú zložitejšie častice – molekuly.

Molekula - najmenšia elektricky neutrálna izolovaná skupina atómov schopná samostatnej existencie a byť nositeľom chemických vlastností látky.

Molekuly majú rovnaké kvalitatívne a kvantitatívne zloženie ako látka, ktorú tvoria. Chemická väzba medzi atómami v molekule je oveľa silnejšia ako sily interakcie medzi molekulami (preto možno molekulu považovať za samostatnú izolovanú časticu). Pri chemických reakciách sa molekuly na rozdiel od atómov nezachovávajú (neničia). Rovnako ako atóm, jednotlivá molekula také nemá fyzikálne vlastnosti látky, ako je farba a vôňa, body topenia a varu, rozpustnosť, tepelná a elektrická vodivosť atď.

Zdôrazňujeme, že molekula je práve nositeľom chemických vlastností látky; nedá sa povedať, že molekula si zachováva (má presne to isté) Chemické vlastnosti látok, keďže chemické vlastnosti látky výrazne ovplyvňuje medzimolekulová interakcia, ktorá u jednej molekuly chýba. Napríklad látka trinitroglycerín má schopnosť explodovať, ale ani jedna molekula trinitroglycerínu.

Ión je atóm alebo skupina atómov, ktoré majú kladný alebo záporný náboj.

Kladne nabité ióny sa nazývajú katióny a záporne nabité anióny. Ióny sú jednoduché, t.j. monoatomické (K+, Cl-) a komplexné (NH4+, N03-), jedno- (Na+, Cl-) a viacnásobne nabité (Fe3+, P043-).

1. Pre daný prvok majú jednoduchý ión a neutrálny atóm rovnaký počet protónov a neutrónov, líšia sa však počtom elektrónov: katión ich má menej a anión ich má viac ako elektricky neutrálny atóm.

2. Hmotnosť jednoduchého alebo komplexného iónu je rovnaká ako hmotnosť zodpovedajúcej elektricky neutrálnej častice.

Treba mať na pamäti, že nie všetky látky sú zložené z molekúl.

Látky zložené z molekúl sa nazývajú látky molekulárnej štruktúry. Môžu to byť jednoduché (argón, kyslík, fullerén) aj zložité (voda, metán, amoniak, benzén) látky.

Všetky plyny a takmer všetky kvapaliny majú molekulárnu štruktúru (výnimkou je ortuť); tuhé látky môžu mať molekulárne (sacharóza, fruktóza, jód, biely fosfor, kyselina fosforečná) aj nemolekulárne štruktúry (diamant, čierny a červený fosfor, karborundum SiC, kuchynská soľ NaCl). V látkach molekulárnej štruktúry sú väzby medzi molekulami (medzimolekulové interakcie) slabé. Pri zahrievaní sa ľahko zničia. Práve z tohto dôvodu majú látky molekulárnej štruktúry relatívne nízke teploty topiace sa a vriace, prchavé (v dôsledku toho majú často zápach).

Látky s nemolekulárnou štruktúrou pozostávajú z elektricky neutrálnych atómov alebo jednoduchých alebo zložitých iónov. Elektricky neutrálne atómy pozostávajú napríklad z diamantu, grafitu, čierneho fosforu, kremíka, bóru a solí, ako sú KF a NH4NO3, z jednoduchých a komplexných iónov. Kovy sú tvorené kladne nabitými atómami (katiónmi). Karborundum SiC, oxid kremičitý SiO 2, alkálie (KOH, NaOH), väčšina solí (KCl, CaCO 3), binárne zlúčeniny kovov s nekovmi (bázické a amfotérne oxidy, hydridy, karbidy, silicidy, nitridy, fosfidy ), intermetalické zlúčeniny (zlúčeniny kovov navzájom). V látkach s nemolekulovou štruktúrou sú jednotlivé atómy alebo ióny navzájom prepojené silnými chemickými väzbami, preto sú za normálnych podmienok tieto látky pevné, neprchavé a majú vysoké teploty topenia.

Napríklad sacharóza (molekulárna štruktúra) sa topí pri 185 °C a chlorid sodný (nemolekulárna štruktúra) sa topí pri 801 °C.

V plynnej fáze sú všetky látky zložené z molekúl a dokonca aj tie, ktoré majú pri bežnej teplote nemolekulárnu štruktúru. Napríklad kedy vysoká teplota Molekuly NaCl, K 2, SiO 2 sa našli v plynnej fáze.

Pre látky, ktoré sa zahrievaním rozkladajú (CaCO 3, KNO 3, NaHCO 3), sa molekuly nedajú získať zahrievaním látky

Molekulárne látky tvoria základ organického sveta a nemolekulárne látky tvoria základ anorganického (minerálneho) sveta.

Chemický vzorec. jednotka vzorca. chemická rovnica

Zloženie akejkoľvek látky je vyjadrené pomocou chemického vzorca. Chemický vzorec- toto je obraz kvalitatívneho a kvantitatívneho zloženia látky pomocou symbolov chemických prvkov, ako aj číselných, abecedných a iných znakov.

Pre jednoduché látky nemolekulovej štruktúry sa chemický vzorec zhoduje so znamienkom chemického prvku (napríklad Cu, Al, B, P). Vo vzorci jednoduchej látky molekulárnej štruktúry uveďte (ak je to potrebné) počet atómov v molekule: O 3, P 4, S 8, C 60, C 70, C 80 atď. Vzorce vzácnych plynov sa vždy píšu s jedným atómom: He, Ne, Ar, Xe, Kr, Rn. Pri písaní rovníc chemické reakcie chemické vzorce niektorých viacatómových molekúl jednoduchých látok možno (pokiaľ nie je uvedené inak) zapísať ako symboly prvkov (jednotlivé atómy): P 4 → P, S 8 → S, C 60 → C (to sa nedá urobiť pre ozón O 3 , kyslík O2, dusík N2, halogény, vodík).

Pre zložité látky molekulárnej štruktúry existujú empirické (jednoduché) a molekulárne (skutočné) vzorce. Empirický vzorec ukazuje najmenší celočíselný pomer počtu atómov v molekule a molekulový vzorec je skutočný celočíselný pomer atómov. Napríklad skutočný vzorec etánu je C2H6 a najjednoduchší je CH3. Najjednoduchší vzorec získame vydelením (redukovaním) počtu atómov prvkov v skutočnom vzorci akýmkoľvek vhodným číslom. Napríklad najjednoduchší vzorec pre etán sa získal vydelením počtu atómov C a H 2.

Najjednoduchšie a pravdivé vzorce sa môžu buď zhodovať (metán CH 4, amoniak NH 3, voda H 2 O), alebo sa nemusia zhodovať (oxid fosforu (V) P 4 O 10, benzén C 6 H 6, peroxid vodíka H 2 O 2, glukóza C6H1206).

Chemické vzorce umožňujú vypočítať hmotnostné zlomky atómov prvkov v látke.

Hmotnostný zlomok w atómov prvku E v látke je určený vzorcom

w (E) = Ar (E) ⋅ N (E) M r (B), (1,2)

kde N (E) - počet atómov prvku vo vzorci látky; M r (B) je relatívna molekulová (vzorec) hmotnosť látky.

Napríklad pre kyselinu sírovú M r (H 2 SO 4) = 98, potom hmotnostný zlomok atómov kyslíka v tejto kyseline

w (O) \u003d Ar (O) ⋅ N (O) Mr (H2S04) \u003d 16 ⋅ 4 98 ≈ 0,653 (65,3 %).

Podľa vzorca (1.2) sa počet atómov prvku v molekule alebo jednotke vzorca zistí:

N (E) = M r (B) ⋅ w (E) Ar (E) (1,3)

alebo molárna (relatívna molekulová hmotnosť alebo vzorec) hmotnosť látky:

Mr (V) \u003d Ar (E) ⋅ N (E) w (E) . (1,4)

Vo vzorcoch 1.2–1.4 sú hodnoty w (E) uvedené v zlomkoch jednotky.

Príklad 1.3. V niektorých látkach je hmotnostný zlomok atómov síry 36,78 % a počet atómov síry v jednej jednotke vzorca sú dva. Uveďte molárnu hmotnosť (g/mol) látky:

Riešenie . Pomocou vzorca 1.4 nájdeme

Mr = Ar (S) ⋅ N (S) w (S) = 32 ⋅ 2 0,3678 = 174,

M = 174 g/mol.

Odpoveď: 2).

Nasledujúci príklad ukazuje, ako nájsť najjednoduchší vzorec látky z hmotnostných zlomkov prvkov.

Príklad 1.4. V niektorých oxidoch chlóru je hmotnostný zlomok atómov chlóru 38,8 %. Nájdite vzorec pre oxid.

Riešenie . Pretože w (Cl) + w (0) = 100 %, potom

w (O) \u003d 100 % - 38,8 % \u003d 61,2 %.

Ak je hmotnosť látky 100 g, potom m (Cl) = 38,8 g a m (O) = 61,2 g.

Predstavme si vzorec oxidu ako Cl x O y . Máme

x :   y = n (Cl)  :   n (0) = m (Cl) M (Cl): m (0) M (O);

x   :   y = 38,8 35,5   :   61,2 16 = 1,093   :   3,825.

Vydelením získaných čísel najmenším z nich (1,093) zistíme, že x: y \u003d 1: 3,5 alebo vynásobením 2 dostaneme x: y \u003d 2: 7. Preto je oxidový vzorec Cl 2 O 7.

Odpoveď: Cl207.

Pre všetky zložité látky nemolekulovej štruktúry sú chemické vzorce empirické a odrážajú zloženie nie molekúl, ale takzvaných vzorcových jednotiek.

jednotka vzorca(FU) - skupina atómov zodpovedajúca najjednoduchšiemu vzorcu látky nemolekulovej štruktúry.

Chemické vzorce látok s nemolekulovou štruktúrou sú teda jednotkami vzorca. Príklady jednotiek vzorca: KOH, NaCl, CaC03, Fe3C, Si02, SiC, KNa2, CuZn3, Al203, NaH, Ca2Si, Mg3N2, Na2S04, K3 PO 4 atď.

Jednotky vzorca si možno predstaviť ako štruktúrne jednotky nemolekulárne látky. Pre látky s molekulárnou štruktúrou sú to samozrejme skutočne existujúce molekuly.

Pomocou chemických vzorcov sa zapisujú rovnice chemických reakcií.

chemická rovnica- ide o podmienený záznam chemickej reakcie pomocou chemických vzorcov a iných znakov (rovná sa, plus, mínus, šípky atď.).

Chemická rovnica je dôsledkom zákona o zachovaní hmotnosti, preto je zostavená tak, že počet atómov každého prvku v jeho oboch častiach je rovnaký.

Čísla pred vzorcami sa volajú stechiometrické koeficienty, pričom jednotka sa nezapisuje, ale je implikovaná (!) a zohľadňuje sa pri výpočte celkového súčtu stechiometrických koeficientov. Stechiometrické koeficienty ukazujú, v akých molárnych pomeroch reagujú východiskové látky a vznikajú reakčné produkty. Napríklad pre reakciu, ktorej rovnica je

3Fe 3 O 4 + 8 Al \u003d 9 Fe + 4 Al 2 O 3

n (Fe304) n (Al) \u003d 38; n (Al) n (Fe) = 8 9 atď.

V reakčných schémach nie sú koeficienty umiestnené a namiesto znamienka rovnosti sa používa šípka:

FeS2 + O2 → Fe203 + SO2

Šípka sa používa aj pri písaní rovníc chemických reakcií zahŕňajúcich organické látky (aby sa nezamieňalo znamienko rovnosti s dvojitou väzbou):

CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → CH 2 Br–CH 2 Br,

ako aj rovnice elektrochemickej disociácie silných elektrolytov:

NaCl → Na + + Cl -.

Zákon stálosti zloženia

Pre látky s molekulárnou štruktúrou zákon stálosti zloženia(J. Proust, 1808): každá látka molekulárnej štruktúry, bez ohľadu na spôsob a podmienky prípravy, má stále kvalitatívne a kvantitatívne zloženie.

Zo zákona o stálosti zloženia vyplýva, že prvky v molekulových zlúčeninách musia byť v presne definovaných hmotnostných pomeroch, t.j. majú konštantný hmotnostný podiel. To platí, ak sa izotopové zloženie prvku nemení. Napríklad hmotnostný zlomok atómov vodíka vo vode, bez ohľadu na spôsob jeho výroby z prírodných látok (syntéza z jednoduchých látok, zahrievanie síranu meďnatého CuSO 4 5H 2 O a pod.), bude vždy 11,1 %. Avšak vo vode získanej interakciou molekúl deutéria (nuklid vodíka s Ar ≈ 2) a prírodného kyslíka (A r = 16) je hmotnostný zlomok atómov vodíka

w (H) = 2⋅22⋅2+16 = 0,2 (20 %).

Látky podliehajúce zákonu o stálosti zloženia, t.j. molekulárne látky sa nazývajú stechiometrická.

Látky nemolekulovej štruktúry (najmä karbidy, hydridy, nitridy, oxidy a sulfidy kovov skupiny d) sa neriadia zákonom o stálosti zloženia, preto sa nazývajú tzv. nestechiometrická. Napríklad v závislosti od výrobných podmienok (teplota, tlak) je zloženie oxidu titaničitého variabilné a pohybuje sa v rozmedzí TiO 0,7 -TiO 1,3, t.j. v kryštáli tohto oxidu môže byť od 7 do 13 atómov kyslíka na 10 atómov titánu. Pre mnohé látky nemolekulovej štruktúry (KCl, NaOH, CuSO 4) sú však odchýlky od stálosti zloženia veľmi malé, takže môžeme predpokladať, že ich zloženie je prakticky nezávislé od spôsobu prípravy.

Relatívna molekulová hmotnosť a hmotnosť vzorca

Na charakterizáciu látok s molekulárnou a nemolekulárnou štruktúrou sa zavádzajú pojmy „relatívna molekulová hmotnosť“ a „relatívna hmotnosť vzorca“, ktoré sú označené rovnakým symbolom - M r

Relatívna molekulová hmotnosť- bezrozmerný fyzikálne množstvo, ktorý ukazuje, koľkokrát je hmotnosť molekuly väčšia ako 1/12 hmotnosti atómu nuklidu C-12:

Mr (B) = m mol (B) u. (1,5)

Relatívna hmotnosť vzorca- bezrozmerná fyzikálna veličina, ktorá ukazuje, koľkokrát je hmotnosť jednotky vzorca väčšia ako 1/12 hmotnosti atómu nuklidu C-12:

Mr (B) = m FU (B) u. (1.6)

Vzorce (1.5) a (1.6) vám umožňujú nájsť hmotnosť molekuly alebo PU:

m (povedzme PU) = uM r. (1,7)

V praxi sa hodnoty M r zisťujú súčtom relatívnych atómových hmotností prvkov, ktoré tvoria molekulu alebo jednotku vzorca, berúc do úvahy počet jednotlivých atómov. Napríklad:

Mr (H3P04) = 3Ar (H) + Ar (P) + 4Ar (O) =

3 ⋅ 1 + 31 + 4 ⋅ 16 = 98.

najmenšia elektricky neutrálna, chemicky nedeliteľná častica

Alternatívne popisy

Malý, áno odvážny (energia)

najmenšia častica hmoty

Najmenšia častica chemického prvku

Na planéte Neptún je pre jedného ... hélia 20 podobných potomkov vodíka

Niečo malé, v „zdieľaní“ čoho sa ľudstvu nahromadili veľké problémy

Keď sa elektrón stratí alebo získa, stane sa iónom.

Najenergetickejšia častica

Zložka molekuly

Hostiteľ protónov a neutrónov

Čo je izobara

akceptor elektrónov

Nukleón+elektrón

Delené "nedeliteľné"

. „mierumilovný“ vinník černobyľskej katastrofy

Meno kanadského filmového režiséra Egoyana

Zrnko vesmíru

Film Igora Gosteva "Označené..."

Práve tento pojem zaviedol starogrécky vedec Leucippus na označenie najmenších jednotiek bytia.

Písmeno "A" v jadrovej elektrárni

Čo je izotop?

Z čoho pozostáva svet podľa starovekého gréckeho vedca Demokrita?

Hoci je „nedeliteľný“, možno ho rozdeliť na jadro a elektrónový obal

Neviditeľný kus hmoty

Malý, áno odvážny (energický)

Najmenšia elektricky neutrálna častica

. „pokojný“ Černobyľ

molekulárna tehla

Vinník černobyľskej katastrofy

Dokonca aj on je roztrieštený

Pokojný, "nedeliteľný"

Zložka molekuly

. "nedeliteľný"

časť molekuly

častica hmoty

. "tehla vesmíru"

mikročastica

. „mierumilovná“ častica

Dieťa s elektrónmi

Častica hmoty

najmenšia častica

. „nedeliteľné“ mikročastice

Je menšia ako molekula

izotop tak, ako je

Jadro + elektróny

Pokojný až do rozdelenia

energetická častica

Akceptor

Častica hmoty

. "a teraz naše pokojné..."

Zložka molekuly

Základ sveta podľa Demokrita

. "zrno" molekuly

Čo obsahuje protóny vo vnútri?

Gostevov film "Marked ..."

. „detail“, pre ktorý sa stavajú jadrové elektrárne

Je rozdelená na jadrové elektrárne

Len ho nevidíš

grécke "nedeliteľné"

Detail pre "zostavenie" molekuly

. „nedeliteľnej“ časti molekuly

Najmenšia častica chemikálie prvok

. "tehla" molekuly

Film "Označený ..."

Okolo nej sa točia ióny

Zdroj jadrovej energie

Deliteľná „nedeliteľnosť“ molekuly

štiepna častica

. „mierumilovný“, zabíjajúci všetko živé

. "stavebný blok" molekuly

Rozdeľuje ju jadrová energia

. „dieťa“, pre ktoré sa stavajú jadrové elektrárne

Základňa „A“ v jadrových elektrárňach

Rozdelené jadrovou energiou

To, čo rozdeľuje jadro

Najjednoduchší prípad vzorca

Jadrový zdroj veľkých problémov

Bohr vytvoril svoj model

Bod s nenulovou mierou

Robot z filmu "Real Steel"

Pokojný pred rozdelením

Častica prvku (chemická)

Najmenšia častica chemického prvku pozostávajúca z jadra a elektrónov

Atómová energia

. "Detail" molekuly

. „Detalka“, kvôli ktorej sa stavajú jadrové elektrárne

. "Malý, ale odvážny" (energický)

. „Kid“, pre ktoré stavajú jadrové elektrárne

. "Pokojný", zabíjajúci všetko živé

. "Nedeliteľná" časť molekuly

. "nedeliteľný"

. Molekula "zrnko piesku"

. "Stavebná tehla" molekuly

. "a teraz naše pokojné..."

. "tehla vesmíru"

. "tehla" molekuly

. „mierumilovný“ vinník černobyľskej katastrofy

. „pokojný“ Černobyľ

. "Pokojná" častica

. "Nedeliteľné" mikročastice

Anagram pre "Tom"

Písmeno "A" v jadrovej elektrárni

Čo má vnútri protóny

grécke "nedeliteľné"

Deliteľná „nedeliteľnosť“ molekuly

Detail pre "zostavenie" molekuly

Z čoho pozostáva svet podľa starovekého gréckeho vedca Demokrita

M. grécky. nedeliteľné; hmota v krajných hraniciach svojej deliteľnosti, neviditeľné zrnko prachu, z ktorého sa vraj skladajú všetky telesá, každá látka, akoby zo zrniek piesku. Nezmerné, nekonečne malé zrnko prachu, zanedbateľné množstvo. chemikov slovo atóm nadobúda význam miery afinity telies: jeden atóm kyslíka pohltí jeden, dva, tri atómy železa, čo znamená: tieto látky sa spájajú v takom násobnom pomere. Atomizmus, m. atomistická, atómová doktrína, vo fyzike, berúc za základ, že každá látka pozostáva z nedeliteľných atómov; atomistike veda, poznanie je; atomista m.vedec, ktorý zastáva toto presvedčenie. Protirečí hovorcovi, dynamickej škole, ktorá odmieta hranicu deliteľnosti hmoty a uznáva ju ako výraz, prejav síl v našom svete.

Zmätok v slove "Toma"

Pokojný, "nedeliteľný"

Niečo malé, v „zdieľaní“ čoho sa ľudstvu nahromadili veľké problémy

Základňa „A“ v jadrových elektrárňach

Delené "nedeliteľné"

Robot z filmu Real Steel

Film "Označený..."

Gostevov film "Marked..."

Film Igora Gosteva "Označené..."

Hoci je „nedeliteľný“, možno ho rozdeliť na jadro a elektrónový obal

Čo je izotop

Jadro + elektróny