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化学:基本概念,定义,术语和法律
化学,我们认为基本概念 - 是研究物质并在结构和组成的变化发生了转变,因此性质的科学。 首先,您需要定义什么是一个术语的含义,如“物质”。 如果我们在广泛的意义讲,它是物质的一种形式,具有静止质量。 物质是任何基本粒子,例如,中子。 在化学中,该术语是在狭义上使用。
与化学,原子分子理论的主要术语和概念的简要说明开始。 在那之后,我们解释了他们,以及目前该学科的一些重要法律。
化学基本概念(事情,原子,分子)是从学校熟悉我们所有的人。 下面是他们的简要说明,以及其他的,不太明显的条件和现象。
原子
首先,被研究的化学的所有物质,小颗粒组成,称为原子。 中子是不是这门科学的研究对象相同。 还应当指出的原子可以彼此联合,从而形成化学键。 为了打破这方面,能源的消耗所需。 因此,在正常条件下,原子不存在单独(除了“稀有气体”)。 他们至少成对彼此连接。
连续热运动
颗粒的连续热运动通过所有学习化学表征。 这门科学的基本概念并不能解释,不谈论它。 与连续移动 平均动能 正比于颗粒的温度(尽管应当注意的是,在不同的离散颗粒的能量)。 郑伊健= KT / 2,其中k - 是玻尔兹曼常数。 该公式适用于任何一种运动。 由于TKIN =毫伏2/2,重粒子的更慢的运动。 例如,如果温度是平均移动到除碳分子慢4倍一样,氧分子。 这是因为它们的质量是超过16倍。 该运动是摆动,平移和旋转。 振荡液体和固体,以及气态物质观察到。 但是,平移和旋转最容易的气体中进行。 在液体中,这是比较困难的,而且固体 - 更加困难。
分子
我们继续来形容的基本概念和化学的定义。 如果原子被相互结合,形成一个小的组(称为分子),这些基团都参与了热运动,作为一个单元。 至多100个原子存在于典型的分子,其数量是所谓的高分子化合物可高达105。
非分子物质
然而,原子频带从107到1027。在这种形式中它们实际上不再参与热运动数量庞大常常合并。 这些协会有一点相似的分子。 他们更像是一个坚实的碎片。 这些物质被称为非分子。 在这种情况下,热运动的片内进行,并且他可以飞样分子。 有一个过渡区域和尺寸,其中包括在从105至107,这些颗粒的量原子组成的关联或者是非常大的分子或者粉末的小颗粒。
离子
应当指出的是,原子和基团可具有电荷。 在这种情况下,他们被称为离子在这门科学一样,其中我们学习化学,基本概念。 由于同极性电荷总是彼此排斥,这是一个存在的显着过量或其他的电荷的物质可以是不稳定的。 负电荷和正电荷总是在空间交替。 但在一般情况下,所述物质是电中性的。 请注意,被认为是静电大,从化学的角度来看,费用可以忽略不计(在105-1015原子 - 1E)。
在化学研究的对象
有必要澄清的是学习化学的对象主张现象,这些现象不会出现,并且不分解的原子,但只能重新排列,连接在一个新的途径。 一些债券是破碎的,别人都形成结果。 换句话说,新的物质出现在起始原料的组合物中的前者的原子。 如果原子,以及它们之间的现有联系被存储(例如,分子化合物的蒸发),这些过程涉及较长的化学和分子物理学的研究。 另外,在原子形成或断裂的情况下,它是核或原子物理的受试者的研究。 然而,化学和物理现象之间的边界模糊。 科学划分为独立的条件,而自然不可分割后。 因此,物理化学家非常有用的知识。
化学基本概念我们简要概述。 现在,我们为您提供更多的考虑他们。
了解更多关于原子
原子和分子 - 是一些与许多人联想化学。 基本概念,这些必须明确界定。 了原子的存在这一事实,两千多年前,它是天才之举猜测。 于是,在19世纪,科学家们的实验数据(但间接的)。 我们正在谈论的多重关系阿伏伽德罗组成恒定的法律(下面我们就来看看化学的这些基本概念)。 原子继续在20世纪,当时已经有很多直接的实验证据探索。 它们是基于光谱仪,对于X射线,α粒子,中子,电子,等的散射这些颗粒的大小在约1 E = 1°-10 m重量-约.. 10 -27 - 10 -25公斤。 在颗粒的中心被带正电的芯在其周围的电子移动到负电荷。 内核的大小是约10至15微米。事实证明,确定原子的电子壳层的尺寸,但在这种情况下,其重量几乎完全集中在细胞核中。 另一个定义应该出台,考虑到化学的基本概念。 化学元素 -一类原子, 电荷细胞核 其是相同的。
常出现判定原子作为微小颗粒物质化学不可分割。 如何理解“化学物质”? 正如我们已经指出,在物理和化学缓刑现象的分工。 但当然原子的存在。 因此,为了通过它们确定更好化学,而不是相反,通过化学的原子。
化学键
这是为了让原子结合在一起。 它不会让他们飞散开热运动的影响下。 下面是债券的主要特点 - 是核间距和能量。 这也是化学的基本概念。 键长与足够高的精度实验确定。 能源 - 还可以,但并非总是如此。 例如,它不可能客观地确定它是什么相对于单独的通信在一个复杂的分子。 然而,要打破现有的所有环节所需要的物质的原子化的能量总是确定。 知道了连接的长度,则可以确定哪个原子连接(它们具有短的距离),以及什么 - 无(更长的距离)。
协调号和协调
分析化学的基本概念,包括这两个术语。 这是什么意思? 让我们面对它。
配位数为那个特定的原子的最近邻的数目。 换句话说,那些与他相关的化学数量。 协调是一个相互的位置,类型和邻居的数量。 换句话说,这个概念是更有意义的。 例如,氮分子的氨和硝酸的特性的配位数,同一 - 3。然而,它们具有不同的配位 - 是非平面和平坦的。 据无关的表示之间的连接的性质的确定,而氧化态和的化合价 - 有条件的概念,这是为了事先预测的协调和组合物产生。
分子的测定
我们已经谈到了这个概念,综合考虑基本概念和化学简要的法律。 现在纠缠于它的更多细节。 在教科书中频繁确定的分子如低级中性物质颗粒,其具有它的化学性质,并且可以独立存在的。 应当指出的是,这个定义是当前过时。 首先,事实上,所有的物理学家和化学家指分子,物质属性不会被保存。 水离解,但它需要至少2个分子。 的水离解度-是10 -7。 换句话说,这个过程可能会受到1000万只有一个分子。如果你有一个单一分子,或者是有甚至上百元,你不能获得其分解的想法。 一个事实,即化学反应的热效应通常包括分子间的相互作用能量。 因此,它们不能在其中一人发现。 和的高分子物质的化学和物理性质,可以由一个大基团的分子的唯一确定的。 此外,还有谁能够对自己存在的代理,“最小”颗粒无限期大,从传统的分子非常不同。 所述分子是基本上一组原子的不带电。 在特定情况下,它可以是一个原子,例如,氖。 此组必须能够参与扩散,以及在其他类型的热运动,作为一个单元。
正如你所看到的,是不是化学的那么简单的基本概念。 分子 - 是应该慎重考虑。 它有自己的属性,和分子量。 关于后者,我们现在讨论。
分子量
如何确定的经验分子量? 一种方法 - 基于阿伏伽德罗定律,蒸汽的相对密度。 最准确的方法是质谱法。 电子淘汰分子。 将得到的离子被首先分散在电场,然后通过它的磁路径偏转。 荷质比是由所述偏差的大小来确定。 也有基于具有解决方案性能测试方法。 然而,在所有这些情况下分子必须一定是在运动 - 在真空气体溶液。 如果他们不动,就不可能客观地计算自己的体重。 而他们在这种情况下生存也难以察觉。
非分子物质特性
谈论他们说,他们是由原子,分子不是的。 然而,同样是相对于惰性气体真。 这些原子自由移动,从而更好地呈现其单羟基的分子。 然而,这并不重要。 重要的是,非分子的物质,有很多个原子,其中连接在一起的。 应当指出的是,在分子和非分子不足所有物质的划分。 连接更有意义的划分。 举个例子,在石墨和金刚石的性能的差异。 两者都是碳,但第一 - 柔软,而其第二 - 固体。 他们如何各不相同? 所不同的只是在他们的连接。 如果我们考虑石墨的结构,我们可以看到,在两个维度上只存在密切的关系。 但在第三个非常显著间距离,因此,有一个强大的债券。 石墨容易滑倒,沿着这些层分开。
连接结构
否则,它被称为一个空间维度。 它代表了空间的维数,其特征在于,这些连续的(几乎无限的)骨骼系统(强链接)。 它可以采取的值, - 0,1,2和3。因此,有必要区分三维连接,层压材料,和岛链(分子)结构。
定比定律
我们已经了解到化学的基本概念。 该材料简要被我们视为。 现在讲述适用于它的法律。 通常它被配制如下:任何单个组件(即,干净的),不管在它被获得的方式,具有相同的定性和定量组成。 但什么是“纯物质”的概念? 让我们面对它。
两千年前,当物质的结构不能更直接的方法来研究的时候有没有连基本的化学概念和化学规律,为我们所熟悉,它是描述性的决定。 例如,所述水 - 是构成海洋和河流的基础的液体。 它具有无异味,色,味。 它具有这样的熔点和凝固点,从它是蓝色的 硫酸铜。 盐水是因为不干净。 然而,盐可通过蒸馏分离。 与此类似,描述方法,确定的基本化学概念和化学规律。
对于在时间科学家这不是显而易见的是,在不同的方式(通过燃烧硫酸氢脱水,海水蒸馏)突出了液体,具有相同的组成。 在科学的伟大发现了这一事实的证明。 很明显,氧气和氢气的比率不能被平滑地改变。 这意味着元件由原子 - 不可分割部分。 从而制备了式I的化合物,并且还证实分子的科学家表示。
现在明确地或隐含主要确定的任何物质权利要求而不是熔化,味道或颜色。 水- H 2 O.如果有其他分子,这将不再是干净的。 因此,纯的分子物质是一个,其由仅一种的分子。
然而,在这种情况下,与电解质? 毕竟,他们包括离子存在,不仅分子。 我们需要更加严格的定义。 纯的分子物质是它由一种类型的分子,并且其快速转换的可能也是可逆的产物(异构化联合,离解)。 在这种情况下的字“快”意味着,在这些产品中,我们无法摆脱的,他们立即重新出现。 单词“可逆”表示转换是不是告一段落。 如果接到通知,那就不如说,它是不稳定的。 在这种情况下,它不是一个纯粹的物质。
物质不灭质量定律
此法自古就有一种比喻形式是已知的。 它表示,这件事不能创建和坚不可摧。 然后是它的定量配方。 据此,重量(和17世纪晚期 - 重量)是物质的量的度量。
在通常的形式法律在1748年罗蒙诺索夫被打开了。 在1789年,它增加了拉瓦锡,法国科学家。 当代其配方如下:物质进入化学反应的质量等于从它导致物质的质量。
阿伏伽德罗定律,容积关系气体定律
上一次是在1808年由JL同性恋吕萨克,法国科学家制定。 目前,这部法律被称为同性恋吕萨克定律。 根据它,反应气体的量是彼此以及与产生的气态产物的体积作为一个整体小的数字。
模式,其中发现盖吕萨克,解释了法律,这是一点后来开了,在1811年,阿米德奥·埃文加德罗,意大利的一位科学家。 它指出,在气体相同的条件(压力和温度)下具有相同体积,相同数量的本发明分子的。
两个重要的结果遵循阿伏加德罗定律。 第一在于,在相同的条件下,任何气体的一摩尔占据相同体积的事实。 的任一在正常条件(其是对温度0℃,并101.325千帕)下位移为22.4升。 此法为一体的第二个后果如下:具有相等的条件下相同的量,等于它们的比率的气体的重量比摩尔质量。
还有另外一个定律,这当然需要提及。 我们会告诉你它简单。
周期律和表
D. I.门捷列夫,基于元素的化学性质和原子和分子的科学家是谁发现了这一规律。 此事件发生的1869年3月1日元素周期律是自然界中最重要的项目之一。 它可以表述如下:的复杂和简单的物质形成的元件的特性,并且对原子的原子核的电荷的周期依赖性。
周期表,这是由门捷列夫创建的,由七个周期和八组。 组,即它的垂直列。 内他们每个人的要素具有相似的物理和化学性质。 的组,反过来,被划分为子组(主侧)。
此表中的横排参考周期。 元素在其中,它们之间的不同,但他们的共同点 - 一个事实,即在同一能级他们最新的电子。 在第一周期中只有两个元素。 H是氢和氦He。 的八个元件在所述第二时间段。 在第四他们已经18门捷列夫的指定这一时期为第一大。 在第五和18的元件,其结构类似于第四。 作为第六的一部分 - 32个元件。 第七还没有完成。 这一时期开始与法国(FR)。 我们可以假设,它将包含32种元素,以及第六。 然而,到目前为止,只有24中。
规则otketa
根据该规则otketa所有元素倾向于以获取电子或失去它以具有最接近于它们的惰性气体的8电子配置。 电离能 - 是能量与电子从原子中分离所需的量。 Otketa规则规定,从左移动到右元素周期表上,当你需要更多的能量来除去一个电子。 因此,物品是左侧,设法确保宽松的电子。 相反,那些位于右侧,争相购买它。
法律和化学的基本概念,我们简要概述。 当然,这只是一般信息。 一文中就不可能详细谈论这样一个严肃的科学。 基本概念和本文中列出的化学法 - 尚待进一步研究的起点。 毕竟,在这个科学有很多部分。 有,例如,有机和无机化学。 每本科学段的基本概念可以被研究了很长一段时间。 但是,上述的那些,是指一般性问题。 因此,我们可以说,这些是有机化学的基本概念,以及无机的。
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