Файл: Тема Основные химические понятия и законы химии Ключевые понятия атом.docx

Тема 1. Основные химические понятия и законы химии

Ключевые понятия:

• 
  атом; -это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов.
  
• 
  молекула; -это наименьшая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами. Химические свойства молекулы определяются ее составом и химическим строением
  
• 
  химический элемент; -это определенный вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра.
  
• 
  химическая формула; -Состав сложных веществ изображается при помощи химических формул. Например, формула H2S04 показывает, что это серная кислота; 1 моль ее образован из 2 моль атомов водорода, 1 моль атомов серы и 4 моль атомов кислорода
  
• 
  химическое уравнение; -Химические уравнения записывают с помощью химических формул и знаков. Они служат для изображения химических реакций и отражают закон сохранения массы веществ. В каждом уравнении имеется две части, соединенные знаком равенства. В левой части записывают формулы веществ, вступающих в реакцию, в правой — формулы веществ, образующихся в результате реакции. Число атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения должно быть одинаковым.
  
• 
  закон сохранения массы вещества; -Он был сформулирован в виде философской концепции великим русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711-1765 гг.) в 1748 г. и подтвержден экспериментально им самим в 1756 г. и независимо от него французским химиком А.Л.Лавуазье в 1789 г.: масса всех веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.
  
• 
  закон постоянства состава; -К основным законам химии относится закон постоянства состава: всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.
  

закон Авогадро; -одинаковые объемы различных газов при одинаковых условиях (давлении и температуре) содержат одинаковое число молекул.

Большое практическое значение имеет следствие из закона Авогадро: при нормальных условиях (н.у.) один моль любого газа занимает объем, равный 22,4 л.

---

Объем 22,4 л называют молярным (мольным) объемом газа и обозначают соответственно VM = 22,4 л/моль.

• 
  валентность; - количество хим связей которые образуют атом или число атомов котрое можно присоединить или заместить атом данного элемента
  
• 
  количество вещества; -это физическая величина, прямо пропорциональная числу частиц, составляющих данное вещество и входящих во взятую порцию этого веществ
  

моль; -отвечает такому количеству вещества, которое содержит 6,02 1023 частиц этого вещества (число Авогадро). Если числу Авогадро приписать единицу измерения моль−1, то получится физическая константа - постоянная Авогадро (обозначение NА):

NА = 6,02 1023 моль−1.

относительная атомная масса; -Атомы элементов характеризуются определённой (только им присущей) массой. Например, масса атома Н равна 1,67·10−23 г, атома С − 1,995·10−23 г, атома О − 2,66·10−23 г.

Пользоваться такими малыми значениями неудобно, поэтому введено понятие об относительной атомной массе Аr - отношении массы атома данного элемента к атомной единице массы (1,6605 · 10−24 г).

Значения Аr элементов обычно бывают приведены в Периодической системе или собраны в отдельной таблице.

• 
  относительная молекулярная масса.
  

1. 
   
   

Назовите основные газовые законы. - Состояние идеального газа заданной массы характеризуется тремя параметрами: давлением Р, объемом V и температурой Т. Между этими величинами были экспериментально установлены следующие соотношения:

1) При постоянной температуре:
Р1V1 = Р2V2, или РV = const (закон Бойля-Мариотта).

2) При постоянном давлении:
V1/T1 = V2/Т2, или V/Т = const (закон Гей-Люссака).

3) При постоянном объеме:
Р1/T1 = Р2/Т2, или Р/Т= const (закон Шарля).

Эти три закона можно объединить в один универсальный газовый закон:

P1V1/T1 = Р2V2/Т2, или РV/Т = const.

1. 
   В чем измеряют количество вещества? -моль
   
2. 
   Что такое молярная масса? – характеристика вещества, отношение массы вещества к его количеству. Численно равна массе 1 моля ,то есть массе вещества, содержащее число частиц равное числу авогадро
   

---

Как найти массовую долю элемента? - Массовая доля элемента (ωЭ) в общей массе сложного вещества - это отношение массы, приходящейся на этот элемент (то есть массы части), к массе всего вещества (то есть к массе целого):

ωЭ = mЭ/mвещ. 17
Массовая доля элемента - это доля от единицы или от 100%. В сложном веществе ωЭ всегда меньше единицы (или меньше 100%).

Что такое молярный объем? -молярный объём газа при нормальных условиях. Единица измерения молярного объёма газа: л/моль.

Молярный объём газа VM равен отношению объёма порции газа В (VB) к количеству вещества в этой порции (νB):

VM = VB / νB.

Из определения для VM следует, что

VB = VM· νB = (VМmB)/MB.

Это выражение позволяет рассчитывать по массе газа его объем

---

Тема 2. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева и строение атома

Ключевые понятия:

• 
  электрон; -субатомная частица,символ e или B-,у которго эл заряд является отрицательным элементарным зарядом
  
• 
  протон; -символ p или p+, с положительным эл зарядом +1e элементарного заряда и массой немного меньше массы нейтрона
  
• 
  нейтрон; -эл частица, не имеющая эл заряда
  
• 
  изотопы; Разновидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разные массовые числа, называются изотопами
  
• 
  энергетический уровень; - Атомные орбитали имеют разные размеры, а, следовательно, и энергию, группируясь в энергетические уровни (оболочки): 1,2,3,4…n, считая от ядра. С увеличением n растет размер АО и ее энергия.
  
• 
  атомная орбиталь;
  
• 
  принцип Паули; - в атоме не могут одновременно находиться два электрона с одинаковым набором четырех квантовых квантовых чисел (заполнение электронами орбиталей происходит следующим образом: сначала на каждой орбитали располагается по одному электрону, затем, после заполнения всех орбиталей происходит распределение вторых электронов с противоположным спином)
  
• 
  правило Хунда; - при данном значении квантового числа l (т.е. в пределах одного подуровня) в основном состоянии электроны располагаются таким образом, что значение суммарного спина атома максимально. Это означает, что на подуровне должно быть максимально возможное число неспаренных электронов.
  
• 
  принцип наименьшей энергии; - Заселение электронами энергетических уровней, подуровней и атомных орбиталей подчиняется следующему правилу: в невозбужденном атоме все электроны обладают наименьшей энергией (принцип наименьшей энергии).
  
• 
  правило Клечковского; - энергия атомной орбитали возрастает в соответствии с увеличением n +l главного и орбитального квантовых чисел. При одинаковом значении суммы энергия меньше у атомной орбитали с меньшим значением главного квантового числа.
  
• 
  квантовые числа электронов;  s –, р-, d-, f-элементы; - С учетом структуры электронных конфигураций атомов все известные элементы в соответствии со значением орбитального квантового числа последнего заполняемого подуровня можно разбить на четыре группы:
  
• 
  периодический закон химических элементов. - свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов
  

---

Вопросы для самопроверки:

В чем суть модели атома по Резерфорду? Суть планетарной модели строения атома (Э.Резерфорд, 1911 г.) можно свести к следующим утверждениям:

1. В центре атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть пространства внутри атома.

2. Весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточены в его ядре (масса электрона равна 1/1823 а.е.м.).

3. Вокруг ядра вращаются электроны. Их число равно положительному заряду ядра.

Что нового внес в теорию строения атома Н. Бор?

1. Электрон может вращаться вокруг ядра не по произвольным, а только по строго определенным (стационарным) круговым орбитам.

2. При движении по стационарным орбитам электрон не излучает и не поглощает энергии

Какие положения лежат в основе современной теории строения атома?

1. Электрон имеет двойственную (корпускулярно-волновую) природу. Он может вести себя и как частица, и как волна, подобно частице, электрон обладает определенной массой и зарядом; в то же время, движущийся электрон проявляет волновые свойства, например, характеризуется способностью к дифракции. Длина волны электрона λ и его скорость v связаны соотношением де Бройля:

λ = h / mv,

где

m — масса электрона.

2. Для электрона невозможно одновременно точно, измерить координату и скорость. Чем точнее мы измеряем скорость, тем больше неопределенность в координате, и наоборот. Математическим выражением принципа неопределенности служит соотношение:
Δx·m·Δv > ћ/2,

где

Δх — неопределенность положения координаты;

Δv — погрешность измерения скорости.

3. Электрон в атоме не движется по определенным траекториям, а может находиться в любой части около ядерного пространства, однако вероятность его нахождения в разных частях этого пространства неодинакова. Пространство вокруг ядра, в котором вероятность нахождения электрона достаточно велика, называют орбиталью

4. Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов (общее название — нуклоны). Число протонов в

---