Chemistry: msingi dhana, ufafanuzi, sheria na sheria

Chemistry, dhana ya msingi ambayo tunaona - ni sayansi inayochunguza vitu na mabadiliko yao kutokea kwa mabadiliko katika mfumo na muundo, na hivyo mali. Kwanza, haja ya kufafanua maana ya mrefu kama vile "Dutu". Kama sisi majadiliano juu ya hilo katika maana pana, ni namna ya jambo ambayo ina wingi mapumziko. Dutu hii ni yoyote chembe ya msingi, kwa mfano, nutroni. Katika kemia, neno hutumiwa kwa maana finyu.

Kuanza na maelezo mafupi ya maneno kuu na dhana ya kemia, nadharia ya atomiki-Masi. Baada ya hapo, sisi kueleza yao, na pia sasa baadhi ya sheria muhimu ya sayansi hii.

dhana ya msingi wa kemia (jambo hilo, atomi, molekuli) ni familiar sisi sote kutoka shule. Chini ni maelezo mafupi ya watu, pamoja na mengine, suala chini ya dhahiri na mambo.

atomi

Kwanza kabisa, vitu vyote ni alisoma kemia, linajumuisha chembe ndogo, aitwaye atomi. Manane si kitu hicho cha utafiti wa sayansi hii. Ni lazima pia alisema kuwa atomi inaweza kuunganisha na kila mmoja, na hivyo kutengeneza minyororo ya kemikali. Ili kuvunja uhusiano huu, ni lazima matumizi ya nishati. Kwa hiyo, chembe katika hali ya kawaida hazipo mmoja mmoja (isipokuwa "gesi vyeo"). Wao ni kushikamana na kila mmoja angalau katika jozi.

Kuendelea mafuta harakati

Kuendelea mafuta mwendo wa chembe ni sifa ya kuwa kemia kila kusoma. dhana ya msingi ya sayansi hii inaweza kueleza, wala majadiliano kuhusu hilo. Kukiwa na harakati kila kinetic nishati ni sawia na joto ya chembe (ingawa Ikumbukwe kwamba nishati katika chembe tofauti za kipekee). Ekin = KT / 2, ambapo k - ni Boltzmann ya mara kwa mara. formula hii ni halali kwa aina yoyote ya mwendo. Tangu Tkin = mV ^2/2, mwendo wa chembe kubwa zaidi polepole. Kwa mfano, kama hali ya joto ni sawa, oksijeni molekuli wastani hatua ya mara 4 polepole kuliko molekuli kaboni. Hii ni kwa sababu umati yao ni zaidi ya mara 16. harakati ni oscillating, translational na mzunguko. Oscillating kuzingatiwa katika vitu kioevu na imara, na gesi. Lakini translational na rotational kwa urahisi zaidi kufanyika katika gesi. Katika vinywaji, ni vigumu zaidi, na katika mango - hata magumu zaidi.

molekuli

Tunaendelea kuelezea dhana za msingi na ufafanuzi wa kemia. Kama chembe ni pamoja na kila mmoja, na kutengeneza kundi dogo (iitwayo molekuli), makundi kama ni kushiriki katika mwendo mafuta, kazi kama kitengo. Hadi 100 atomi kwenye molekuli kawaida, na idadi yao ni kinachojulikana misombo-Masi inaweza kuwa hadi 105.

vitu zisizo Masi

Hata hivyo, chembe ni mara nyingi pamoja katika idadi kubwa ya bendi kutoka 107 hadi 1027. Katika fomu hii ni kivitendo hakuna tena kushiriki katika mwendo joto la mwili. Uhusiano huu wa na kufanana kidogo na molekuli. Wao ni zaidi kama vipande vya kigumu. vitu hizi zinaitwa zisizo molekuli. Katika hali hii, mwendo mafuta unafanywa ndani ya kipande, na anaweza kuruka kama molekuli. Kuna kanda ya mpito na ukubwa, ambayo ni pamoja na vyama linajumuisha atomi katika kiasi cha kutoka 105 kwa 107. chembe hizi ni ama molekuli kubwa sana au ni nafaka kidogo cha unga.

ioni

Ikumbukwe kwamba atomi na makundi inaweza kumiliki malipo ya umeme. Katika hali hii ni wito ioni katika sayansi hii, kama kemia, dhana ya msingi ambayo tunachojifunza. Kwa kuwa gharama za kama siku zote kurudisha kila mmoja, dutu ambayo ni ya sasa kupita kiasi kikubwa cha moja au nyingine ya mashtaka inaweza kuwa imara. mashtaka hasi na chanya daima mbadala katika nafasi. Lakini kwa ujumla, dutu ni umeme upande wowote. Kumbuka kuwa mashtaka ya kwamba ni kuchukuliwa kubwa katika electrostatics, kutokana na mtazamo wa kemia ni kidogo (katika 105-1015 atomi - 1e).

Malengo ya utafiti katika kemia

Ni muhimu kufafanua kwamba vitu ya utafiti katika kemia mtetezi matukio, ambayo wala kutokea, na hawana kuvunja chembe, lakini tu upya, ambayo imeunganishwa kwa njia mpya. Baadhi dhamana ni kuvunjwa, wengine ni sumu kama matokeo. Kwa maneno mengine, vitu mpya kuonekana kutoka atomi ya zamani katika muundo wa vifaa vya kuanzia. Kama chembe, na viungo wa sasa kati yao zimehifadhiwa (kwa mfano, kutokana na uvukizi wa misombo Masi), taratibu hizi kuhusiana na utafiti wa muda mrefu Kemia na Fizikia ya Molekyuli. Iwapo atomi hutengenezwa au kuvunjwa, ni utafiti wa somo la fizikia ya nyuklia au la atomiki. Hata hivyo, mpaka kati ya kemikali na matukio ya kimwili ukungu. Baada ya mgawanyo wa sayansi katika masharti tofauti, ambapo asili hazigawanyiki. Kwa hiyo, elimu wanakemia muhimu sana ya fizikia.

dhana ya msingi wa kemia tulikuwa kwa kifupi. Sasa sisi kutoa zaidi ya kuzingatia yao.

Soma zaidi kuhusu atomu

Atomi na molekuli - ni kitu kwa ambayo watu wengi kemia mshirika. dhana ya msingi, hizi lazima wazi. ukweli kwamba atomi zipo, miaka elfu mbili iliyopita, ilikuwa kiharusi ya fikra kubahatisha. Kisha, katika karne ya 19, wanasayansi walikuwa data majaribio (bado moja kwa moja). Sisi ni kuzungumza juu ya uhusiano nyingi Avogadro sheria utungaji kushika (chini tunaangalia dhana hizi za msingi wa kemia). Atom kuendelea kuchunguza katika karne ya 20, wakati kulikuwa na tayari mengi ya ushahidi wa moja kwa moja ya majaribio. Walikuwa kulingana na spectroscopy, kwa kutawanyika kwa X-rays, chembe alpha, nyutroni, elektroni, nk ukubwa wa chembe hizi ni kuhusu 1 E = 1 ° ^-10 m Uzito wa - .. Takriban 10 ^-27 - 10 ^-25 kilo. Katika kituo cha chembe ni chaji chanya msingi kote ambayo elektroni kuhamia malipo hasi. Kernel ukubwa ni 10 hadi ¹⁵ m. Ni zinageuka kuwa huamua ukubwa wa elektroni shell wa chembe, lakini katika kesi hii uzito wake karibu wote umekusanyika katika kiini. ufafanuzi mwingine lazima kuletwa, kwa kuzingatia dhana ya msingi ya kemia. Kemikali kipengele - aina ya atomi, malipo ya kiini ambayo ni ya kufanana.

Ni mara nyingi hutokea uamuzi chembe kama dakika chembe Dutu kemikali hazigawanyiki. Jinsi ya kuelewa "kemikali"? Kama ambavyo tumeona, mgawanyo wa matukio katika muda wa majaribio ya kimwili na kemikali. Lakini kwa kweli kuwepo kwa chembe. Kwa hiyo, kwa kuamua kemia bora kupitia kwao, na si kinyume chake, atomu kupitia kemia.

kemikali dhamana

Hii ni ili atomi hufanyika kwa pamoja. Haina kuwaruhusu kuruka mbali chini ya ushawishi wa mwendo joto la mwili. Hapa ni tabia kuu ya vifungo - ni umbali internuclear na nishati. Hii pia dhana ya msingi ya kemia. dhamana urefu imedhamiria kimajaribio na usahihi wa kutosha juu. Nishati - pia, lakini si mara zote. Kwa mfano, ni vigumu upendeleo kuamua nini ni kuhusiana na mawasiliano tofauti katika molekuli tata. Hata hivyo, nishati ya atomization wa dutu wanatakiwa kuvunja viungo zote zilizopo daima kuamua. Kujua urefu wa uhusiano, unaweza kuamua ni atomi ni kushikamana (wana short mbali), na nini - hakuna (tena mbali).

idadi ya uratibu na uratibu

dhana ya msingi ya kemia uchambuzi ni pamoja na sheria hizi mbili. Nini maana yake? Hebu uso yake.

idadi ya uratibu ni idadi ya majirani karibu hayo chembe fulani. Kwa maneno mengine, idadi ya wale ambao yeye ni kuhusiana kemikali. Uratibu ni pamoja msimamo, aina na idadi ya majirani. Kwa maneno mengine, dhana hii ni ya maana zaidi. Kwa mfano, uratibu idadi ya nitrojeni molekuli tabia ya amonia na asidi nitriki, moja - 3 Hata hivyo, wana uratibu tofauti - ni si planar na tambarare. Ni kuamua bila kujali asili ya uhusiano kati ya uwakilishi, ambapo hali oxidation na Valence ya - dhana ya masharti, ambayo ni iliyoundwa ili kuendeleza kutabiri uratibu na insha.

Uamuzi wa molekuli

Sisi tayari kuguswa juu ya dhana hii, kwa kuzingatia dhana ya msingi na sheria za kemia kwa ufupi. Sasa kukaa juu yake kwa undani zaidi. Katika vitabu mara kwa mara uamuzi wa molekuli kama chembe ya chini upande wowote Dutu, ambayo ina sifa zake za kemikali, na inaweza kuwepo kwa kujitegemea. Ikumbukwe kwamba ufafanuzi huu sasa imepitwa na wakati. Kwanza, ukweli kwamba Fizikia wote na wanakemia rejea molekuli, mali Dutu hawajaokoka. Maji dissociates, lakini inahitaji angalau 2 molekuli. kiwango cha dissociation ya maji - ni 10 ^-7. Kwa maneno mengine, utaratibu huu inaweza kuwa chini ya molekuli moja tu ya milioni 10 kama una molekuli moja, au kuna hata mia., Huwezi kupata wazo la dissociation yake. ukweli kwamba madhara ya mafuta ya athari za kemikali kwa ujumla ni pamoja na mwingiliano nishati kati ya molekuli. Kwa hiyo, hawawezi kupatikana kwenye mmoja wao. Na kemikali na kimwili ya vitu vyenye Masi inaweza kuamua tu kwa kundi kubwa la molekuli. Aidha, kuna mawakala ambao wana uwezo wa kuwepo peke yao, "ndogo" chembe muda usiojulikana kubwa na tofauti na molekuli ya kawaida. molekuli kimsingi kundi la atomi si umeme kushtakiwa. Katika hali fulani, inaweza kuwa chembe moja, kwa mfano, Ne. Kundi hili ni lazima uwezo wa kushiriki katika utbredningen, na pia katika aina nyingine ya mwendo mafuta, kazi kama kitengo.

Kama unaweza kuona, si rahisi dhana ya msingi ya kemia. molekuli - ni kitu ambacho lazima uangalifu. Ni ina mali mwenyewe, na uzito Masi. Kuhusu mwisho sasa kujadili.

wingi Masi

Jinsi ya kuamua uzito Masi ya uzoefu? Njia moja - kulingana na sheria Avogadro wa, wiani jamaa wa mvuke. njia sahihi zaidi ni molekuli spectrometry. Electron yataendelea tena molekuli. ion kusababisha ni kwanza kutawanywa katika uwanja umeme na kisha deflected na njia yake ya sumaku. Malipo ya uwiano molekuli imedhamiria kwa ukubwa wa kupotoka. Pia kuna njia kulingana na tabia ambazo ufumbuzi. Hata hivyo Molekyuli katika kesi hizi zote lazima lazima kuwa katika mwendo - katika ufumbuzi katika vacuo kwa gesi. Kama hawana hoja, haiwezekani kwa lengo mahesabu uzito wao. Na kuwepo kwake sana katika kesi hiyo ni vigumu kugundua.

Makala ya vitu zisizo Masi

Kuzungumza juu yao kusema kwamba wao ni linajumuisha ya atomi, si molekuli. Hata hivyo, Ndivyo ilivyo kuhusiana na gesi vyeo. atomi hizi hoja kwa uhuru, na hivyo bora kudhani molekuli yao monohydric. Hata hivyo, hii si muhimu. Ni muhimu vitu zisizo Masi, kuna mengi ya atomi, ambayo ni wanaohusishwa pamoja. Ikumbukwe kwamba mgawanyo wa vitu wote juu ya Masi na yasiyo ya Masi halitoshi. mgawanyo wa uhusiano zaidi ya maana. Fikiria, kwa mfano tofauti katika mali ya grafiti na almasi. Wote wawili ni carbon, lakini kwanza - laini, na ya pili - ngumu. Je, wao tofauti na kila mmoja? Tofauti ni tu kuunganishwa yao. Kama tunaona muundo wa grafiti, tunaona kuwa uhusiano imara kuwepo tu katika vipimo mbili. Lakini katika tatu ya umbali kubwa sana interatomic, kwa hiyo, kuna dhamana imara. Graphite ni rahisi kuingizwa na kugawa pamoja tabaka hizi.

kuunganishwa muundo

Vinginevyo, inaitwa mwelekeo anga. Inawakilisha idadi kubwa ya mitazamo ya nafasi, sifa kwa kuwa hawa kuendelea (karibu usio) mifupa mfumo (viungo imara). maadili ambayo inaweza kuchukua, - 0, 1, 2 na 3 Kwa hiyo, ni muhimu kutofautisha mitatu dimensionally uhusiano, laminates, na kisiwa mnyororo (molekuli) muundo.

Sheria ya idadi ya uhakika

Tayari tumejifunza dhana ya msingi ya kemia. nyenzo alikuwa ufupi kuchukuliwa na sisi. Sasa kuwaambia kuhusu sheria ambayo inatumika kwa hilo. Kwa kawaida ni yaliyoandaliwa kama ifuatavyo: sehemu yoyote moja (yaani, safi), bila kujali namna ambayo ilikuwa kupatikana, ina huo ubora na kiasi insha. Lakini ni nini dhana ya "dutu safi"? Hebu uso yake.

Miaka elfu mbili iliyopita, wakati muundo wa vitu hawezi kuwa njia zaidi ya moja kwa moja kusoma wakati kulikuwa na hata msingi kemikali dhana na sheria za kemia, familiar kwetu, iliamuliwa descriptively. Kwa mfano, maji - kioevu, ambao huwa msingi wa bahari na mito. Ina hakuna harufu, rangi, ladha. Ina kama kiwango na kiwango kufungia, kutoka ni bluu mrututu. Maji ya chumvi ni kwa sababu si safi. Hata hivyo, chumvi inaweza kutengwa kwa kunereka. Kama hii, njia ya maelezo, kuamuliwa dhana kemikali za msingi na sheria za kemia.

Kwa wanasayansi wakati haikuwa dhahiri kuwa maji ambayo ni yalionyesha kwa njia mbalimbali (kwa kuchoma hidrojeni sulfate maji mwilini, maji ya bahari kunereka), ina muundo sawa. Mkuu ugunduzi katika sayansi na ushahidi wa ukweli huu. Ikawa wazi kwamba uwiano wa oksijeni na hidrojeni haiwezi kubadilishwa vizuri. Hii ina maana kwamba mambo atomu - hazigawanyiki sehemu. Hivyo misombo ya formula walikuwa tayari, na pia substantiated wanasayansi uwakilishi wa molekuli.

Siku hizi dutu yoyote wazi au inamuunga kuamua kimsingi madai badala ya kiwango, ladha au rangi. Maji - H ₂ O. Kama kuna molekuli nyingine, ni tena kuwa safi. Kwa sababu hiyo, safi Dutu Masi ni moja ambayo inaundwa na aina moja tu ya molekuli.

Hata hivyo, katika kesi hii, kuwa na elektroliti? Baada ya yote, wao ni pamoja na ioni ni sasa, molekuli si tu. Tunahitaji kuwa zaidi kali ufafanuzi. Pure Dutu Masi ni moja ambayo inaundwa na molekuli za aina moja ya maneno na pia za kubadilishwa ya wongofu wao haraka (vyama vya isomerization, dissociation). neno "kufunga" kwa mantiki hii ina maana kwamba bidhaa hizi, hatuwezi kujikwamua, wao mara moja kuonekana tena. Neno "kubadilishwa" inaonyesha kwamba uongofu si kuletwa mwisho. Kama taarifa, basi ni bora kusema kuwa ni msimamo. Katika kesi hii ni si dutu safi.

sheria ya uhifadhi wa wingi wa jambo

Sheria hii ina tangu zamani imekuwa inajulikana kwa namna metaphorical. Ni alisema kuwa jambo haiwezi kutengenezwa na hauna mwisho. Basi, uundaji wake upimaji. Kwa mujibu wa hii, uzito (na mwishoni mwa karne ya 17 - uzito) ni kipimo cha kiasi cha dutu.

sheria katika mfumo wa kawaida ilifunguliwa mwaka 1748 Lomonosov. Mwaka 1789, ni aliongeza Lavoisier, Kifaransa mwanasayansi. Contemporary uundaji wake ni kama ifuatavyo: wingi wa vitu kuingia katika kemikali mmenyuko ni sawa na wingi wa vitu yanayotokana na hayo.

sheria Avogadro wa, sheria ya volumetric mahusiano gesi

moja ya mwisho ilikuwa yaliyoandaliwa katika 1808 na JL Gay-Lussac, Kifaransa mwanasayansi. Kwa sasa sheria hii inaitwa sheria ya Gay-Lussac. Kulingana na hayo, kiasi cha gesi tendaji ni mtu mwingine pamoja na kiasi cha kusababisha bidhaa gesi kama nambari kamili wadogo.

Muundo, ambayo kupatikana Gay-Lussac, anaeleza sheria, ambayo ilifunguliwa kidogo baadaye, katika 1811, Amedeo Avogadro, mwanasayansi Italia. Inasema kuwa katika hali sawa (shinikizo na joto) katika gesi kuwa na kiasi sawa, idadi sawa ya molekuli ya sasa.

matokeo mawili muhimu kufuata sheria ya Avogadro. kwanza liko katika ukweli kwamba chini ya hali ya kufanana, mole moja ya gesi yoyote inachukuwa kiasi sawa. Makazi yao ya ama katika hali ya kawaida (ambayo ni ya joto 0 ° C na 101.325 kPa) alikuwa 22.4 lita. matokeo ya pili ya sheria hii kama ifuatavyo: uzito uwiano wa gesi baada ya kiasi hicho katika hali sawa, sawa na uwiano wa zao wingi gego.

Kuna sheria nyingine, ambayo kwa hakika haja ya kuwa zilizotajwa. Tutakuambia kuhusu hilo kwa ufupi.

sheria ya muda na meza

D. I. Mendeleev, kulingana na tabia ya kemikali ya vipengele na atomiki na molekuli wanasayansi ambao aligundua sheria hii. Tukio hili lilifanyika Machi 1, 1869 Upimaji wa sheria ni moja ya muhimu zaidi katika asili. Ni inaweza kuwa alisema kama ifuatavyo: mali ya vipengele sumu ya dutu ngumu na rahisi na kuwa na utegemezi wa mara kwa mara kwa madai ya viini ya atomi.

Mara kwa mara meza, ambayo iliundwa na Mendeleev, lina vipindi saba na vikundi nane. Vikundi kuitwa nguzo zake wima. Mambo ya ndani ya kila mmoja wao na kama tabia za kimaumbile na kemikali. kundi, kwa upande wake, imegawanywa katika ndogo ya makundi (kuu na upande).

safu mlalo katika meza hii rejea vipindi. Mambo ambayo ni katika wao, tofauti kati yao wenyewe, lakini hawana cha pamoja - ukweli kwamba elektroni yao latest katika ngazi ya nishati hiyo. Katika kipindi cha kwanza ni mambo mawili tu. H ni hidrojeni na heli He. mambo nane ni katika kipindi cha pili. Katika ya nne ya tayari 18. yao Mendeleev mteule kipindi hiki kubwa ya kwanza. Katika mambo tano na 18, muundo wake ni sawa na cha nne. Kama sehemu ya sita - 32 vipengele. saba haujamalizika. Kipindi hiki kinaanza na Kifaransa (Fr). Tunaweza kudhani kwamba huwa na vipengele 32, ikiwa ni pamoja na ya sita. Hata hivyo, hadi sasa 24 tu kupatikana.

utawala otketa

Kwa mujibu wa kanuni ya otketa mambo yote huwa na kupata elektroni au kupoteza yake ili kuwa na 8-elektroni Configuration ya gesi vyeo karibu na wao. ionization nishati - ni kiasi cha nishati zinazohitajika tofauti elektroni kutoka atomi. utawala Otketa inasema kuwa wakati wa kusonga kutoka kushoto kwenda kulia juu ya meza ya mara kwa mara unahitaji nguvu zaidi ili kuondoa elektroni. Kwa hiyo, vitu ambavyo ni kwa upande wa kushoto, kutafuta kuhakikisha kuwa huru elektroni. Badala yake, wale iko upande wa kulia, na hamu ya kununua hiyo.

Sheria na dhana ya msingi ya kemia, sisi kwa kifupi. Bila shaka, hii ni tu kwa ujumla habari. Katika makala moja haiwezekani kwa majadiliano juu ya vile sayansi kubwa kwa kina. dhana ya msingi na sheria za kemia kama ilivyoainishwa katika makala hii - ni kuanzia kwa ajili ya utafiti zaidi. Baada ya yote, katika sayansi hii kuna sehemu nyingi. Kuna, kwa mfano, viumbe hai na kemia isokaboni. dhana ya msingi ya kila moja ya sehemu ya sayansi hii inaweza alisoma kwa muda mrefu. Lakini wale ilivyoelezwa hapo juu, rejea masuala ya jumla. Kwa hiyo, tunaweza kusema kwamba hizi ni dhana ya msingi ya kemia ya kikaboni, pamoja na isokaboni.