Дайте определението за атом. Светът е красив

Нашият свят е изпълнен с много тайни и неразгадани, тъй като физически и химични процесинаистина невероятно. Но учените непрекъснато се стремяха да разберат същността на материята, от която е изтъкан животът във Вселената. Този въпрос често започва да възниква сред човечеството от дълго време. Тази статия ще ви разкаже какво е прост атом, от какви елементарни частици се състои и как учените са открили съществуването на най-малката част химичен елемент.

Какво е атом и как е открит

Атомът е най-малката част от химичен елемент. атоми различни елементисе различават по броя на протоните и неутроните.

Сравнителен размер на хелиевия атом и неговото ядро

Първите, които започнаха сериозно да се замислят от какво се състоят всички предмети, бяха древните гърци. Между другото, думата "атом" идва от Гръцкии в превод означава "неделим". Гърците вярвали, че рано или късно ще има такава частица, която не може да бъде разделена. Но техните разсъждения бяха по-скоро спекулативни, отколкото научни, така че не може да се каже, че този древен народ е първият, който прави големи открития за съществуването на малки частици.

Нека разгледаме най-ранните идеи за това какво е атом.

Древногръцки философ Демокритприема, че основните параметри на всяко вещество са форма и маса и че всяко вещество се състои от малки частици. Демокрит даде пример с огъня: ако гори, тогава частиците, от които се състои, са остри. Водата, от друга страна, е гладка, тъй като е способна да тече. И състоянието на частиците от твърди предмети, според него, е грубо, тъй като те могат напълно да се придържат един към друг. Демокрит също бил убеден, че човешката душа се състои от атоми.

Интересен факт: ако до 19 век само философите са се занимавали с въпроса за атома, тогава Джон Далтънстана първият експериментатор, който изучава малки частици. В процеса на експерименти той установява, че атомите имат различни маси, както и различни свойства. Между другото, изучаването на подреждането на атомите в молекулите на специфични вещества е много по-интересно, ако наблюдавате химичните реакции, които протичат по време на експерименти. Въпреки че работите на Далтън не обясняват какво представлява атомът като цяло, те предоставят насоки за някои други учени.

Атоми и молекули, изобразени от Джон Далтън (1808 г.)

През 1904г Джон Томсънизложи предположение за модела на атома: ученият вярваше, че атомът се състои от положително заредено вещество, вътре в което се намират отрицателно заредени частици. Проблемът с предположението е, че Томпсън се е опитал да използва собствен модел, за да разгледа спектралните линии на елементите, но експериментите му не са били много успешни.

В същото време японски физик Хатаро Нагаокапризна, че атомът е подобен на планетата Сатурн: предполага се, че се състои от ядро ​​с положителен заряд и електрони, които се въртят около него. Но неговият модел на атома не беше напълно правилен.

През 1911 г. ученият Ръдърфордизлагат различно предположение за структурата на атома. Резултатът от неговите хипотези стана зашеметяващ: сега в съвременната наукаразчитат в голяма степен на откритието на този физик.

През 1913г Нилс Боризложи полукласическа теория за структурата на атома, базирана на трудовете на Ръдърфорд.

Създаване на атомния модел на Ръдърфорд

Нека да разгледаме този модел, защото подробно описва някои от свойствата на атома. Както споменахме по-рано, Ърнест Ръдърфорд, "бащата" на ядрената физика, започва да работи върху модел на атома през 1911 г. Физикът започва да получава желания резултат, когато започва да опровергава модела на Томсън за атома. На помощ на учения се притекъл експеримент за разсейване на алфа частици от Гайгер и Марсден. Ученият предположи, че атомът има много малко положително заредено ядро. Тези аргументи помогнаха при създаването на модел на атома, който е подобен на Слънчевата система, поради което е наречен "Планетарен модел на атома".

Планетарен модел на атома: ядро ​​(червено) и електрони (зелено)

В центъра на атома е ядрото, което съдържа почти цялата маса на атома и има положителен заряд. Ядрото е изградено от протони и неутрони. Протоните са елементарни частици с положителен заряд, а неутроните са елементарни частици, които нямат заряд. Около ядрото като планети слънчева система, електроните се въртят.

Редакционен отговор

През 1913 г. датски физик Нилс Борпредложи своята теория за структурата на атома. Той взе за основа планетарния модел на атома, разработен от физика Ръдърфорд. В него атомът беше оприличен на обекти от макрокосмоса – планетна система, в която планетите се движат в орбити около голяма звезда. По същия начин, в планетарния модел на атома, електроните се движат по орбити около тежко ядро, разположено в центъра.

Бор въведе идеята за квантуване в теорията на атома. Според него електроните могат да се движат само по фиксирани орбити, съответстващи на определени енергийни нива. Именно моделът на Бор стана основата за създаването на модерен квантовомеханичен модел на атома. В този модел ядрото на атома, състоящо се от положително заредени протони и без неутрони, също е заобиколено от отрицателно заредени електрони. Въпреки това, според квантовата механика е невъзможно да се определи каквато и да е точна траектория или орбита на движение на електрона - има само област, в която има електрони с близко енергийно ниво.

Какво има вътре в един атом?

Атомите са съставени от електрони, протони и неутрони. Неутроните бяха открити, след като физиците разработиха планетарен модел на атома. Едва през 1932 г., провеждайки серия от експерименти, Джеймс Чадуик открива частици, които нямат заряд. Липсата на заряд се потвърждава от факта, че тези частици не реагират по никакъв начин на електромагнитното поле.

Самото ядро ​​на атома се образува от тежки частици - протони и неутрони: всяка от тези частици е почти две хиляди пъти по-тежка от електрона. Протоните и неутроните също са сходни по размер, но протоните имат положителен заряд, а неутроните изобщо нямат заряд.

От своя страна протоните и неутроните са изградени от елементарни частици, наречени кварки. В съвременната физика кварките са най-малката, най-основната частица на материята.

Размерите на самия атом са многократно по-големи от размерите на ядрото. Ако един атом се увеличи до размера на футболно игрище, тогава размерът на неговото ядро ​​може да бъде сравним с тенис топка в центъра на такова поле.

В природата има много атоми, които се различават по размер, маса и други характеристики. Колекция от атоми от един вид се нарича химичен елемент. Към днешна дата са известни повече от сто химични елемента. Техните атоми се различават по размер, маса и структура.

Електрони вътре в атома

Отрицателно заредените електрони се движат около ядрото на атома, образувайки един вид облак. Масивното ядро ​​привлича електрони, но енергията на самите електрони им позволява да „избягат“ по-далеч от ядрото. По този начин, колкото по-висока е енергията на електрона, толкова по-далече от ядрото е той.

Стойността на енергията на електрона не може да бъде произволна, тя съответства на ясно определен набор от енергийни нива в атома. Тоест енергията на електрона се променя рязко от едно ниво на друго. Съответно, един електрон може да се движи само в рамките на ограничена електронна обвивка, съответстваща на определено енергийно ниво – това е смисълът на постулатите на Бор.

След като получи повече енергия, електронът "скача" към по-висок слой от ядрото, губейки енергия - напротив, към по-нисък слой. Така облакът от електрони около ядрото е подреден под формата на няколко „изрязани“ слоя.

История на идеите за атома

Самата дума "атом" идва от гръцкото "неделим" и се връща към идеите на древногръцките философи за най-малката неделима част от материята. През Средновековието химиците се убеждават, че някои вещества не могат да бъдат допълнително разбити до съставните им елементи. Такива най-малки частици материя се наричат ​​атоми. През 1860 г. на международния конгрес на химиците в Германия това определение е официално залегнало в световната наука.

В края на 19-ти и началото на 20-ти век физиците откриват субатомни частици и става ясно, че атомът всъщност не е неделим. Теории за вътрешна структураатом, един от първите, сред които беше моделът на Томсън или моделът на „пудинг със стафиди“. Според този модел малките електрони са били вътре в масивно, положително заредено тяло - като стафиди в пудинг. Практическите експерименти на химика Ръдърфорд обаче опровергават този модел и го довеждат до създаването на планетарен модел на атома.

Развитието на планетарния модел от Бор, заедно с откриването на неутрони през 1932 г., формира основата на съвременната теория за структурата на атома. Следващите етапи в развитието на знанията за атома вече са свързани с физиката на елементарните частици: кварки, лептони, неутрини, фотони, бозони и др.

Вземете всеки предмет, добре, поне лъжица. Сложете го - лежи спокойно, не мърда. Докосване - студен стационарен метал.

Но в действителност лъжицата, както всичко около нас, се състои от малки частици - атоми, между които има големи пролуки. Частиците непрекъснато се люлеят, вибрират.

Защо една лъжица е твърда, ако атомите в нея са разположени свободно и се движат през цялото време? Въпросът е, че те специални частисякаш здраво закрепени един за друг. А пролуките между тях, макар и много по-големи от самите атоми, все пак са незначителни и не можем да ги забележим.

Атомите са различни – в природата има 92 вида атоми. Всичко, което е в света, е изградено от тях, като от 32 букви - всички думи на руския език. Учените са създали още 12 вида атоми изкуствено в своите.

Хората са се досещали за съществуването на атоми от дълго време. Преди повече от две хиляди години в древна Гърциятам е живял великият учен Демокрит, който вярвал, че целият свят се състои от най-малките частици. Той ги нарече „атомос“, което на гръцки означава „неделим“.

Отне много време на учените, за да докажат, че атомите наистина съществуват. Това се случи в края на миналия век. И тогава се оказа, че самото им име е грешка. Нито един от тях не е неделим: атомът се състои от още по-малки частици. Учените ги наричат ​​елементарни частици.

Художник е нарисувал атом. В средата е ядрото, около което, подобно на планетите около Слънцето, се движат малки топчета -. Ядрото също не е твърдо. Състои се от ядрени частици - протони и неутрони.

Това се мислеше съвсем наскоро. Но тогава стана ясно, че атомните частици не са като топки. Оказа се, че атомът е подреден по специален начин. Ако се опитаме да си представим как изглеждат частиците, тогава можем да кажем, че електронът е като облак. Такива облаци обграждат ядрото на слоеве. А ядрените частици също са вид облаци.

Имайте различни сортовеатоми различен брой електрони, протони, неутрони. От това зависят свойствата на атомите.

Атомът е лесен за разделяне. Електроните лесно се отделят от ядрата и водят независим живот. Например електрически ток в проводник е движението на такива независими електрони.

Но сърцевината е изключително издръжлива. Протоните и неутроните в него са здраво свързани помежду си от специални сили. Следователно е много трудно да се счупи ядрото. Но хората се научиха да го правят и го получиха. Научихме се как да променяме броя на частиците в ядрото и така да превръщаме едни атоми в други и дори да създаваме нови атоми.

Изучаването на атома е трудно: учените изискват изключителна изобретателност и находчивост. В крайна сметка дори размерът му е трудно да си представим: в микроб, който не се вижда от окото, има милиарди атоми, повече от хората на Земята. И въпреки това учените постигат целта си, те успяха да измерят, сравнят теглата на всички атоми и частици, които изграждат един атом, установиха, че протон или неутрон е почти две хиляди пъти по-масивни от електрона, откриха и продължават да откриват много други атомни тайни.

Атомен състав.

Атомът се състои от атомно ядрои електронна обвивка.

Ядрото на атома се състои от протони ( p +) и неутрони ( н 0). Повечето водородни атоми имат едно протонно ядро.

Брой на протоните н(p +) е равно на ядрения заряд ( З) и поредния номер на елемент от естествения ред от елементи (и в периодичната таблица на елементите).

н(стр +) = З

Сумата от броя на неутроните н(н 0), обозначен просто с буквата ни броя на протоните ЗНаречен огромен бройи се обозначава с буквата А.

А = З + н

Електронната обвивка на атома се състои от електрони, движещи се около ядрото ( д -).

Брой електрони н(д-) в електронната обвивка на неутрален атом е равно на броя на протоните Зв основата му.

Масата на протона е приблизително равна на масата на неутрон и е 1840 пъти по-голяма от масата на електрона, така че масата на атома е практически равна на масата на ядрото.

Формата на атома е сферична. Радиусът на ядрото е около 100 000 пъти по-малък от радиуса на атома.

Химичен елемент- вида на атомите (набор от атоми) със същия ядрен заряд (със същия брой протони в ядрото).

изотоп- набор от атоми на един елемент с еднакъв брой неутрони в ядрото (или тип атоми със същия брой протони и същия брой неутрони в ядрото).

Различните изотопи се различават един от друг по броя на неутроните в ядрата на техните атоми.

Означението на единичен атом или изотоп: (E е символът на елемент), например:.

Структурата на електронната обвивка на атома

Атомна орбитала- състоянието на електрона в атома. Орбитален символ -. На всяка орбитала съответства електронен облак.

Орбиталите на реални атоми в основно (невъзбудено) състояние са четири вида: с, стр, ди е.

Електронен облак- част от пространството, в която може да бъде открит електрон с 90 (или повече) процента вероятност.

Забележка: понякога понятията "атомна орбитала" и "електронен облак" не се разграничават, наричайки и двете "атомна орбитала".

Електронната обвивка на атома е наслоена. Електронен слойобразувани от електронни облаци със същия размер. Орбитали от еднослойна форма електронно ("енергийно") ниво, техните енергии са еднакви за един водороден атом, но различни за други атоми.

Подобни орбитали от едно и също ниво са групирани електронен (енергия)поднива:
с-подниво (състои се от едно с-орбитална), символ - .
стр-подниво (състои се от три стр
д-подниво (състои се от пет д-орбитали), символ -.
е-подниво (състои се от седем е-орбитали), символ -.

Енергиите на орбиталите на едно подниво са еднакви.

При обозначаване на поднива, номерът на слоя (електронен слой) се добавя към символа на поднивото, например: 2 с, 3стр, 5дозначава с-подниво от второ ниво, стр-подниво от трето ниво, д-подниво от пето ниво.

Общият брой поднива в едно ниво е равен на номера на нивото н... Общият брой на орбиталите на едно ниво е н 2. съответно, общ бройоблаци в един слой също е н 2 .

Обозначения: - свободна орбитала (без електрони), - орбитала с несдвоен електрон, - орбитала с електронна двойка (с два електрона).

Редът на запълване на орбиталите на атом с електрони се определя от три закона на природата (формулациите са дадени по опростен начин):

1. Принципът на най-малката енергия – електроните запълват орбиталите в ред на увеличаване на енергията на орбиталите.

2. Принципът на Паули – в една орбитала не може да има повече от два електрона.

3. Правилото на Хунд – в рамките на поднивото електроните първо запълват свободни орбитали (една по една), и едва след това образуват електронни двойки.

Общият брой електрони в електронното ниво (или в електронния слой) е 2 н 2 .

Разпределението на поднивата по енергия се изразява, както следва (в реда на увеличаване на енергията):

1с, 2с, 2стр, 3с, 3стр, 4с, 3д, 4стр, 5с, 4д, 5стр, 6с, 4е, 5д, 6стр, 7с, 5е, 6д, 7стр ...

Тази последователност е ясно изразена в енергийна диаграма:

Разпределението на електроните на атома върху нива, поднива и орбитали (електронна конфигурация на атом) може да бъде изобразено под формата на електронна формула, енергийна диаграма или просто под формата на диаграма на електронни слоеве (" електронна схема").

Примери за електронната структура на атомите:

Валентни електрони- електроните на атома, които могат да участват в образуването на химични връзки. За всеки атом това са всички външни електрони плюс онези пред-външни електрони, чиято енергия е по-голяма от тази на външните. Например: атом Са има външни електрони - 4 с 2, те също са валентни; Fe атомът има външни електрони - 4 с 2, но има 3 д 6, следователно атомът на желязото има 8 валентни електрона. Валентната електронна формула на калциевия атом е 4 с 2, а атомът на желязото - 4 с 2 3д 6 .

Периодична таблица на химичните елементи на Д. И. Менделеев
(естествена система от химични елементи)

Периодичен закон на химичните елементи(съвременна формулировка): свойствата на химичните елементи, както и на образуваните от тях прости и сложни вещества, периодично зависят от стойността на заряда от атомните ядра.

Периодична система- графичен израз на периодичния закон.

Естествена гама от химични елементи- поредица от химични елементи, подредени според нарастващия брой протони в ядрата на техните атоми, или, което е същото, според нарастващите заряди на ядрата на тези атоми. Поредният номер на елемента в този ред равно на числотопротони в ядрото на всеки атом на този елемент.

Таблицата на химичните елементи е конструирана чрез "разрязване" на естествените серии от химични елементи периоди(хоризонтални редове на таблицата) и групи (вертикални колони на таблицата) на елементи с подобна електронна структура на атомите.

В зависимост от метода на комбиниране на елементи в групи, таблицата може да бъде дълъг период(елементи с еднакъв брой и тип валентни електрони се събират в групи) и кратък период(елементи с еднакъв брой валентни електрони се събират в групи).

Групите на краткопериодната таблица са разделени на подгрупи ( основнотои обезпечение), които съответстват на групите от дългопериодната таблица.

Всички атоми на елементи от един и същи период същия номерелектронни слоеве, равни на номера на периода.

Броят на елементите в периоди: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Повечето от елементите на осмия период са получени изкуствено, последните елементи от този период все още не са синтезирани. Всички периоди, с изключение на първия, започват с елемент, който образува алкален метал (Li, Na, K и др.) и завършва с елемент, който образува благороден газ (He, Ne, Ar, Kr и др. ).

В краткопериодната таблица има осем групи, всяка от които е разделена на две подгрупи (основна и второстепенна), в таблицата с дълги периоди има шестнадесет групи, които са номерирани с римски цифри с буквите A или B, за пример: IA, IIIB, VIA, VIIB. Група IA на дългопериодната таблица съответства на основната подгрупа от първата група на краткопериодната таблица; група VIIB - странична подгрупа от седма група: останалите са подобни.

Характеристиките на химичните елементи се променят естествено в групи и периоди.

В периоди (с увеличаване на серийния номер)

• зарядът на ядрото се увеличава,
• броят на външните електрони се увеличава,
• радиусът на атомите намалява,
• силата на връзката на електроните с ядрото (йонизационна енергия) се увеличава,
• електроотрицателността се увеличава,
• окислителните свойства на простите вещества се подобряват („неметални“),
• редуциращите свойства на простите вещества ("металност") отслабват,
• отслабва основния характер на хидроксидите и съответните оксиди,
• киселинният характер на хидроксидите и съответните оксиди се повишава.

В групи (с нарастващ сериен номер)

• зарядът на ядрото се увеличава,
• радиусът на атомите се увеличава (само в A-групи),
• силата на връзката на електроните с ядрото намалява (енергия на йонизация; само в A-групи),
• намалява електроотрицателността (само в А-групи),
• окислителните свойства на простите вещества отслабват („неметални“; само в А-групи),
• засилват се редукционните свойства на простите вещества ("металност"; само в А-групи),
• основният характер на хидроксидите и съответните оксиди се увеличава (само в А-групи),
• киселинната природа на хидроксидите и съответните оксиди отслабва (само в А-групи),
• стабилността на водородните съединения намалява (увеличава се редуктивната им активност; само в А-групи).

Задачи и тестове на тема "Тема 9." Структурата на атома. Периодичният закон на Д. И. Менделеев и периодичната таблица на химичните елементи (PSKhE) "."

• Периодичен закон - Периодичен закон и строеж на атомите 8-9 клас
  Трябва да знаете: законите за запълване на орбиталите с електрони (принципа на най-малката енергия, принципа на Паули, правилото на Хунд), структурата на периодичната таблица на елементите.

  Трябва да можете да: определяте състава на атома по позицията на елемент в периодичната система и, обратно, да намирате елемент в периодичната система, като знаете неговия състав; изобразяват структурната диаграма, електронната конфигурация на атом, йон и, обратно, определят позицията на химичен елемент в PSCE според диаграмата и електронната конфигурация; да характеризира елемента и образуваните от него вещества според позицията му в PSCE; определят промените в радиуса на атомите, свойствата на химичните елементи и образуваните от тях вещества в рамките на един период и една основна подгрупа на периодичната система.

  Пример 1.Определете броя на орбиталите на третото електронно ниво. Какви са тези орбитали?
  За да определим броя на орбиталите, използваме формулата норбитали = н 2, където н- номер на ниво. норбитали = 3 2 = 9. Едно 3 с-, три 3 стр- и пет 3 д-орбитали.

  Пример 2.Определете кой атом от кой елемент има електронна формула 1 с 2 2с 2 2стр 6 3с 2 3стр 1 .
  За да се определи кой елемент е, е необходимо да се разбере неговият пореден номер, който е равен на общия брой електрони на атома. В този случай: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Това е алуминий.

  След като се уверите, че всичко, от което се нуждаете, е научено, пристъпете към задачите. Желаем ви успех.

  
  Препоръчително четене:
  • О.С.Габриелян и др.Химия 11 клас. М., Дропла, 2002;
  • Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фелдман. Химия 11 кл. М., Образование, 2001.

Химията е наука за веществата и техните трансформации едно в друго.

Веществата са химически чисти вещества

Химически чисто вещество е набор от молекули, които имат същия качествен и количествен състав и една и съща структура.

CH 3 -O-CH 3 -

CH3-CH2-OH

Молекула - най-малките частици на вещество, които притежават всичките му химични свойства; една молекула е съставена от атоми.

Атомът е химически неделима частица, от която се образуват молекули. (за благородните газове молекулата и атомът са едни и същи, He, Ar)

Атомът е електрически неутрална частица, състояща се от положително заредено ядро, около което се разпределят отрицателно заредени електрони според техните строго определени закони. Освен това общият заряд на електроните е равен на заряда на ядрото.

Ядрото на атомите се състои от положително заредени протони (p) и неутрони (n), които не носят никакъв заряд. Общото име за неутрони и протони е нуклони. Масата на протоните и неутроните е практически еднаква.

Електроните (e -) носят отрицателен заряд, равен на заряда на протон. Масата e - е приблизително 0,05% от масата на протона и неутрона. Така цялата маса на един атом е концентрирана в неговото ядро.

Числото p в атома, равно на заряда на ядрото, се нарича пореден номер (Z), тъй като атомът е електрически неутрален; числото e е равно на числото p.

Масовото число (A) на атома е сумата от протони и неутрони в ядрото. Съответно, броят на неутроните в един атом е равен на разликата между A и Z. (масовото число на атома и поредния номер) (N = A-Z).

17 35 Cl p = 17, N = 18, Z = 17. 17p +, 18n 0, 17e -.

Нуклони

Химичните свойства на атомите се определят от тяхната електронна структура (брой електрони), която е равна на поредния номер на атомите (ядрен заряд). Следователно всички атоми с еднакъв ядрен заряд се държат химически еднакво и се изчисляват като атоми на един и същ химичен елемент.

Химическият елемент е съвкупност от атоми със същия ядрен заряд. (110 химични елемента).

Атомите, имащи еднакъв ядрен заряд, могат да се различават по масов брой, което е свързано с различен брой неутрони в ядрата им.

Атоми, които имат еднакъв Z, но различни масови числа, се наричат ​​изотопи.

17 35 Кл 17 37 Кл

Изотопи на водород Н:

Обозначение: 1 1 N 1 2 D 1 3 T

Име: протий деутерий тритий

Състав на ядрото: 1p 1p + 1n 1p + 2n

Протият и деутерият са стабилни

Тритиев разпад (радиоактивен) Използва се във водородни бомби.

Единица за атомна маса. Числото на Авогадро. Къртица.

Масите на атомите и молекулите са много малки (приблизително 10 -28 до 10 -24 g), за практическо показване на тези маси е препоръчително да въведете своя собствена мерна единица, която да доведе до удобна и позната скала.

Тъй като масата на един атом е концентрирана в неговото ядро, състоящо се от протони и неутрони с практически еднаква маса, логично е масата на един нуклон да се приеме като единица маса от атоми.

Ние се съгласихме да вземем една дванадесета от въглеродния изотоп, който има симетрична структура на ядрото (6p + 6n), като единица маса от атоми и молекули. Тази единица се нарича атомна единица за маса (amu), тя е числено равна на масата на един нуклон. В тази скала масите на атомите са близки до цели числа: He-4; Ал-27; Ra-226 amu ……

Нека изчислим масата на 1 amu в грамове.

1/12 (12 С) = = 1,66 * 10 -24 g / amu

Нека изчислим колко amu се съдържа в 1 g.

н А = 6,02 * -Числото на Авогадро

Полученото съотношение се нарича числото на Авогадро, то показва колко amu се съдържа в 1 g.

Атомните маси, дадени в периодичната таблица, са изразени в amu

Молекулната маса е масата на една молекула, изразена в аму, намира се като сума от масите на всички атоми, които образуват дадена молекула.

m (1 молекула H 2 SO 4) = 1 * 2 + 32 * 1 + 16 * 4 = 98 amu

За прехода от amu към 1 g, който практически се използва в химията, беше въведено изчисление на порции на количеството на веществото, като всяка порция съдържа броя N A на структурните единици (атоми, молекули, йони, електрони). В този случай масата на такава част, наречена 1 mol, изразена в грамове, е числено равна на атомното или молекулното тегло, изразено в amu.

Нека намерим масата на 1 mol H 2 SO 4:

М (1 mol H2SO4) =

98 amu m * 1,66 ** 6,02 * =

Както можете да видите, молекулната и моларната маса са числено равни.

1 мол- количеството вещество, съдържащо броя на структурните единици на Авогадро (атоми, молекули, йони).

Молекулно тегло (M)- масата на 1 mol от веществото, изразена в грамове.

Количеството вещество-V (mol); маса на веществото m (g); моларна маса M (g / mol) -обвързана от съотношението: V =;

2H 2 O + O 2 2H 2 O

2 mol 1 mol

2.Основни закони на химията

Законът за постоянство на състава на веществото - химически чисто вещество, независимо от метода на производство, винаги има постоянен качествен и количествен състав.

CH3 + 2O2 = CO2 + 2H2O

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Веществата с постоянен състав се наричат ​​далтонити. По изключение са известни вещества с постоянен състав - бертолити (оксиди, карбиди, нитриди)

Законът за запазване на масата (Ломоносов) - масата на веществата, които са влезли в реакция, винаги е равна на масата на продуктите от реакцията. От това следва, че атомите не изчезват по време на реакцията и не се образуват, а преминават от едно вещество в друго. Изборът на коефициенти в уравнението на химичната реакция се основава на това, броят на атомите на всеки елемент в лявата и дясната част на уравнението трябва да бъде равен.

Еквивалентен закон химична реакциявеществата реагират и се образуват в количества, равни на еквивалента (Колко еквивалент от едно вещество се изразходва, точно същото количество еквиваленти се изразходва или се образува друго вещество).

Еквивалент – количеството вещество, което по време на реакцията добавя, замества, освобождава един мол атоми (йони) Н. Еквивалентната маса, изразена в грамове, се нарича еквивалентна маса (Е).

Закони за газа

Закон на Далтон - общото налягане на газовата смес е равно на сумата от парциалните налягания на всички компоненти на газовата смес.

Законът на Авогадре Равни обеми на различни газове при едни и същи условия съдържат равен брой молекули.

Последствие: един мол от всеки газ при нормални условия (t = 0 градуса или 273K и P = 1 атмосфера или 101255 Pascal или 760 mm Hg. Колона.) отнема V = 22,4 литра.

V, който заема един мол газ, се нарича моларен обем Vm.

Познавайки обема на газа (газова смес) и Vm при дадените условия, е лесно да се изчисли количеството газ (газова смес) = V / Vm.

Уравнение на Менделеев-Клапейрон - свързва количеството газ с условията, при които се намира. pV = (m / M) * RT = * RT

Когато се използва това уравнение, всички физически величини трябва да бъдат изразени в SI: p-газово налягане (паскал), V-обем на газа (литри), m- газова маса (kg.), M-моларна маса (kg / mol), T - температура в абсолютна скала (K), Nu е количеството газ (mol), R е газовата константа = 8,31 J / (mol * K).

D - относителната плътност на един газ в другия - съотношението на М газ към М газ, избран като стандарт, показва колко пъти един газ е по-тежък от друг D = M1 / ​​M2.

Начини за изразяване на състава на смес от вещества.

Масова фракция W- съотношението на масата на веществото към масата на цялата смес W = ((m in-va) / (m разтвор)) * 100%

Молната фракция æ е съотношението на броя на островите към общия брой на всички векове. в сместа.

Повечето от химичните елементи в природата са представени като смес от различни изотопи; знаейки изотопния състав на химичен елемент, изразен в моларни фракции, се изчислява среднопретеглената стойност на атомната маса на този елемент, която се превежда в ISCE. A = Σ (æi * Ai) = æ1 * A1 + æ2 * A2 +… + æn * An, където æi- е молната част на i-тия изотоп, Ai- е атомната маса на i-тия изотоп.

Обемната фракция (φ) е съотношението на Vi към обема на цялата смес. φi = Vi / VΣ

Като се знае обемният състав на газовата смес, се изчислява Mav на газовата смес. Мср = Σ (φi * Mi) = φ1 * М1 + φ2 * М2 + ... + φn * Мn