Chemie: Grundbegriffe, Definitionen, Begriffe und Gesetze

Chemie, grundlegende Konzepte, die wir betrachten – ist die Wissenschaft, die die Substanzen und die Transformationen auftretenden mit der Änderung in der Struktur und Zusammensetzung und damit die Eigenschaften studiert. Zuerst müssen Sie definieren, was unter einem Begriff wie „Substanz“ gemeint ist. Wenn wir darüber in einem weiten Sinne zu sprechen, ist es eine Form der Materie, die eine Ruhemasse hat. Substanz irgendein Elementarteilchen, beispielsweise die Neutronen. In der Chemie wird der Begriff im engeren Sinne verwendet.

mit einer kurzen Beschreibung der wichtigsten Begriffe und Konzepte der Chemie, atomar-molekularen Theorie zu beginnen. Danach erklären wir ihnen, sowie aktuelle einige wichtige Gesetze dieser Wissenschaft.

Grundbegriffe der Chemie (Materie, Atome, Moleküle) sind für uns alle von der Schule vertraut. Nachfolgend finden Sie eine kurze Beschreibung von ihnen, wie auch andere, weniger offensichtliche Begriffe und Phänomene.

Atome

Zunächst einmal sind alle Substanzen, die in der Chemie, der aus kleinen Teilchen untersucht werden, Atome genannt. Neutronen sind nicht das gleiche Objekt der Untersuchung dieser Wissenschaft. Es sollte auch gesagt werden, dass die Atome miteinander vereinigen können, wodurch chemische Bindungen bilden können. Um diese Verbindung zu unterbrechen, notwendigen Energieaufwand. Daher existieren die Atome in den normalen Bedingungen nicht einzeln (mit Ausnahme von „Edelgas“). Sie sind miteinander zumindest paarweise verbunden sind.

Kontinuierliche thermische Bewegung

Kontinuierliche thermische Bewegung der Teilchen werden von allen, dass das Studium der Chemie gekennzeichnet. Die grundlegenden Konzepte dieser Wissenschaft kann nicht erklären, sie nicht darüber reden. Mit einem kontinuierlichen Bewegung mittlerer kinetischer Energie ist proportional zu der Temperatur des Partikels (obwohl es , dass die Energie bei verschiedenen diskreten Teilchen sollte beachtet werden). Ekin = kT / 2, wobei k – die Boltzmann-Konstante. Diese Formel ist für jede Art von Bewegung gültig. Da TKIN = ^{2/2 mV,} die Bewegung von massiven Teilchen langsamer. Zum Beispiel, wenn die Temperatur das gleiche ist, das Sauerstoffmolekül im Durchschnitt bewegt bis 4-mal langsamer als Kohlenstoffmoleküle. Dies liegt daran, ihre Masse mehr als 16-mal ist. Die Bewegung ist oszillierenden, translatorischen und rotatorischen. Oszillierende beobachtete in flüssigen und festen und gasförmigen Stoffen. Aber die translatorischen und rotatorischen am leichtesten in der Gasdurchgeführt. In Flüssigkeiten, ist es schwieriger, und in Feststoffen – noch schwieriger.

Moleküle

Wir werden weiterhin die grundlegenden Konzepte und Definitionen der Chemie zu beschreiben. Wenn die Atome miteinander kombiniert werden, eine kleine Gruppe bilden (genannt Moleküle) werden solche Gruppen in der thermischen Bewegung beteiligt sind, als eine Einheit wirken. Bis zu 100 Atomen in typischen Moleküle und ihre Zahl ist die so genannte hochmolekulare Verbindungen bis zu 105 sein.

Nicht-molekulare Substanzen

Atome sind jedoch oft in einer großen Anzahl von Bands von 107 bis 1027. In dieser Form kombiniert sind sie praktisch nicht mehr in der thermischen Bewegung teilnehmen. Diese Verbände haben wenig Ähnlichkeit mit dem Molekül. Sie sind wie die Teile eines Feststoffs. Diese Substanzen werden als nicht-molekulare. In diesem Fall wird die thermische Bewegung innerhalb des Stückes durchgeführt wird, und er kann wie Molekül fliegt. Es gibt einen Übergangsbereich und Größen, die Verbände aus Atomen in einer Menge von 105 bis 107. Diese Partikeln werden entweder sehr große Moleküle sind kleiner oder Pulverkörner enthält.

Ionen

Es sollte beachtet werden, dass Atome und Gruppen können eine elektrische Ladung besitzen. In diesem Fall werden sie Ionen in dieser Wissenschaft genannt, wie Chemie, Grundbegriffe, von denen wir studieren. Da sich gleiche Ladungen gegenseitig abstoßen immer, die eine Substanz, die ein wesentlicher Überschuß der einen oder anderen der Ladungen möglicherweise nicht stabil ist. Die negativen und positiven Ladungen sind immer abwechseln im Raum. Aber im allgemeinen ist die Substanz elektrisch neutral. Beachten Sie, dass die Ladungen, die in Elektrostatik groß angesehen werden, aus der Sicht der Chemie vernachlässigbar sind (bei 105 bis 1015 Atom – 1e).

Objekte der Studie in der Chemie

Es muss klargestellt werden, dass die Objekte der Studie in der Chemie, die Phänomene eintreten, die nicht auftreten, und nicht die Atome nicht brechen, sondern nur neu anordnen, dass in einer neuen Art und Weise verbunden ist. Einige Bindungen gebrochen, andere sind als Folge gebildet. Mit anderen Worten, werden die neuen Substanzen aus den Atomen der ersteren in der Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien. Wenn die Atome, und die bestehenden Verbindungen zwischen ihnen gespeichert werden (beispielsweise die Verdampfung von molekularen Verbindungen) beziehen sich diese Verfahren auf die Untersuchung von mehr Chemistry and Molecular Physics. In dem Fall, in dem die Atom gebildet oder gebrochen ist, ist es eine Studie des Subjekts der Kern- oder Atomphysik. Allerdings verwischt die Grenze zwischen den chemischen und physikalischen Phänomenen. Nach der Teilung der Wissenschaft in getrennte bedingt, während der Natur unteilbar. Daher Chemiker sehr nützliches Wissen der Physik.

Grundbegriffe der Chemie wurden wir kurz skizziert. Jetzt bieten wir Ihnen mehr zu ihnen zu halten.

Lesen Sie mehr über Atom

Atome und Moleküle – ist etwas, mit dem viele Menschen assoziieren Chemie. Grundbegriffe, müssen diese klar definiert. Die Tatsache, dass Atome vorhanden sind, vor zweitausend Jahren, es war ein Geniestreich zu erraten. Dann, im 19. Jahrhundert waren die Wissenschaftler experimentelle Daten (noch indirekt). Wir sprechen hier über mehrere Beziehungen Avogadro Zusammensetzung Konstanz Gesetze (im Folgenden wir diese Grundbegriffe der Chemie aussehen). Atom weiterhin im 20. Jahrhundert zu erkunden, wenn es bereits eine Menge von direkten experimentellen Beweis. Sie wurden auf Spektroskopie basiert, für die Streuung von Röntgenstrahlen, alpha – Teilchen, Neutronen, Elektronen usw. Die Größe dieser Partikel beträgt etwa 1 E = 1 ° ^-10 m Gewicht – .. Etwa 10 ^-27 – 10 ^-25 kg. In der Mitte der Teilchen wird positiv geladene Kern, um die Elektronen zu der negativen Ladung bewegen. Kernelgröße beträgt etwa 10 bis ¹⁵ m. Es stellt sich heraus , dass bestimmt die Größe der Elektronenhülle des Atoms, aber in diesem Fall ist sein Gewicht fast vollständig im Kern konzentriert. Eine andere Definition sollten die grundlegenden Konzepte der Chemie eingeführt, in Betracht ziehen. Chemisches Element – eine Art von Atomen, Ladung des Kerns davon identisch ist.

Es kommt häufig vor Bestimmung Atom als winziges Teilchen Substanz chemisch unteilbar. Wie die „chemischen“ zu verstehen? Wie wir festgestellt haben, Bewährungs die Aufteilung der Erscheinungen in den physikalischen und chemischen. Aber natürlich ist die Existenz von Atomen. Daher ist die bessere Chemie durch sie hindurch zu bestimmen, und nicht umgekehrt, die Atome durch Chemie.

chemische Bindung

Dies ist so, dass die Atome zusammengehalten werden. Es erlaubt sie nicht unter dem Einfluss von Wärmebewegung zu fliegen auseinander. Hier sind die wichtigsten Eigenschaften von Anleihen – ist Kernabstand und Energie. Dies ist auch die Grundbegriffe der Chemie. Die Bindungslänge ist experimentell mit einer ausreichend hohen Genauigkeit bestimmt. Energie – auch, aber nicht immer. Beispielsweise ist es nicht möglich, objektiv zu bestimmen, was es in Bezug auf eine separate Kommunikations in einem komplexen Moleküle ist. die Energie der Zerstäubung des Stoffes jedoch erforderlich, um alle bestehenden Verbindungen zu brechen ist immer bestimmt. die Länge der Verbindung zu wissen, können Sie bestimmen, welche Atome verbunden sind (sie haben eine kurze Strecke), und was – nein (längere Strecke).

Die Koordinationszahl und Koordination

Grundbegriffe der analytischen Chemie sind diese beiden Begriffe. Was bedeuten sie? Seien wir ehrlich.

Die Koordinationszahl ist die Anzahl der nächsten Nachbarn des jeweiligen Atoms. Mit anderen Worten, die Zahl derer, mit denen er chemisch verwandt ist. Koordination ist eine gegenseitige Position, Art und Anzahl der Nachbarn. Mit anderen Worten, ist dieses Konzept sinnvoller. Zum Beispiel kann die Koordinationszahl von Stickstoffmolekülen charakteristisch für Ammoniak und Salpetersäure, die gleichen – 3. Sie haben jedoch unterschiedliche Koordinations – nicht planar und flach. Es ist unabhängig von der Art der Verbindung zwischen Repräsentationen bestimmt, wohingegen der Oxidationsstufe und der Valenz – den Begriff der bedingten, die in Reihenfolge erstellt werden, vorzuschieben, um die Koordination und die Zusammensetzung vorherzusagen.

Bestimmung des Moleküls

Wir haben bereits auf diesem Konzept berührt, die grundlegenden Konzepte und Gesetze der Chemie kurz betrachten. wohnen jetzt auf sie im Detail. In Lehrbücher häufig Bestimmung des Moleküls als untere Neutralstoffpartikel, die ihre chemischen Eigenschaften besitzt, und können unabhängig voneinander existieren. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Definition ist zur Zeit nicht mehr aktuell. Erstens, die alle die Tatsache, dass die Physiker und Chemiker auf ein Molekül beziehen, Stoffeigenschaften werden nicht gespeichert. Wasser distanziert, aber es erfordert mindestens 2 Moleküle. Der Grad der Dissoziation von Wasser – 10 ^-7. Mit anderen Worten, kann dieser Prozess nur ein Molekül von 10 Millionen unterliegen. Wenn Sie ein einzelnes Molekül haben, oder gibt es sogar hundert, können Sie nicht eine Vorstellung von seiner Dissoziation erhalten. Die Tatsache, daß die thermischen Effekte der chemischen Reaktionen im Allgemeinen die Wechselwirkungsenergie zwischen den Molekülen enthalten. Daher können sie nicht auf einem von ihnen gefunden werden. Und chemische und physikalische Eigenschaften von molekularen Substanzen können nur durch eine große Gruppe von Molekülen bestimmt werden. Darüber hinaus gibt es Mittel, die fähig sind auf eigene Faust zu existieren „die kleinste“ Teilchen unendlich groß und sehr verschieden von herkömmlichen Molekülen. Das Molekül ist im wesentlichen eine Gruppe von Atomen, die nicht elektrisch geladen. Im speziellen Fall kann es ein Atom zum Beispiel Ne sein. Diese Gruppe muss in der Lage sein, in der Diffusion zu beteiligen, sowie bei anderen Arten von Wärmebewegung, als eine Einheit wirken.

Wie Sie sehen können, ist nicht so einfach, Grundbegriffe der Chemie. Das Molekül – ist etwas, das sorgfältig in Betracht gezogen werden sollte. Es hat seine eigenen Eigenschaften, und das Molekulargewicht. Über letzteren diskutieren wir jetzt.

Molekularmasse

Wie das Molekulargewicht der Erfahrung bestimmen? Hin – bezogen auf die Avogadro-Gesetz, die relative Dichte von Dampf. Die genaueste Methode ist die Massenspektrometrie. Electron ausgeknockt des Moleküls. Die sich ergebende Ionen wird zuerst in einem elektrischen Feld dispergiert und dann durch seinen magnetischen Weg abgelenkt. Ladung-Masse-Verhältnis wird durch die Größe der Abweichung ermittelt. Darüber hinaus gibt es auf die Eigenschaften basierten Methoden, die Lösungen haben. Molekül jedoch in all diesen Fällen muss unbedingt in Bewegung sein – in der Lösung im Vakuum zu einem Gas. Wenn sie sich nicht bewegen, ist es unmöglich, objektiv ihr Gewicht zu berechnen. Und ihre Existenz in diesem Fall ist es schwer zu erkennen.

Eigenschaften von nicht-molekularen Substanzen

Im Gespräch über sie sagen, dass sie aus Atomen zusammengesetzt sind, nicht Molekülen. Allerdings ist das gleiche gilt in Bezug auf die Edelgase. Diese Atome bewegen sich frei, so besser ihre mono Moleküle übernehmen. Dies ist jedoch nicht wichtig. Es ist wichtig, dass nicht-molekulare Substanzen gibt es eine Menge von Atomen ist, die miteinander verbunden sind. Es sollte auf molekularer und nicht-molekularen unzureichend, dass die Aufteilung aller Stoffe beachtet werden. Die Aufteilung der Verbindung mehr sinnvoll. Betrachten wir zum Beispiel die Differenz in den Eigenschaften von Graphit und Diamant. Beide sind Kohlenstoff, aber die erste – weich, und die zweite – ein Feststoff. Wie unterscheiden sie sich voneinander? Der Unterschied ist nur in ihrer Konnektivität. Wenn wir die Struktur des Graphits betrachten, können wir sehen, dass starke Beziehungen nur in zwei Dimensionen existieren. Aber in den dritten sehr bedeutenden Atomabständen, daher gibt es eine starke Bindung. Graphit ist leicht entlang dieser Schichten rutschen und gespalten.

Anschlussstruktur

Ansonsten wird es eine räumliche Dimension bezeichnet. Sie repräsentiert die Anzahl der Dimensionen des Raumes, dadurch gekennzeichnet, dass diese kontinuierlich (fast unendlich) Skelett System (starken Verbindungen). Die Werte, die sie annehmen können, – 0, 1, 2 und 3. Daher ist es notwendig, die dreidimensional verbunden, Laminate und Insel-Kette (Molekular) Struktur zu unterscheiden.

Gesetz der bestimmten Proportionen

Wir haben bereits die grundlegenden Konzepte der Chemie gelernt. Das Material wurde kurz von uns betrachtet. Nun sagen Sie über das Gesetz, die sie sich bezieht. In der Regel wird es wie folgt formuliert: jede einzelne Komponente (d.h. saubere), unabhängig von der Art, in der sie gewonnen wurde, hat die gleiche qualitative und quantitative Zusammensetzung. Aber was bedeutet das Konzept der „reinen Substanz“? Seien wir ehrlich.

Vor zweitausend Jahren, wenn die Struktur der Substanzen nicht mehr direkte Methoden sein kann, zu studieren, wenn es nicht einmal grundlegende chemische Konzepte und Gesetze der Chemie, die uns vertraut waren, war es deskriptiv bestimmt. Zum Beispiel kann das Wasser – ist eine Flüssigkeit, die die Grundlage von Meeren und Flüssen bildet. Es hat keinen Geruch, Farbe, Geschmack. Es hat so ein Schmelz- und Gefrierpunkt von es blau ist Kupfersulfat. Salzwasser ist, weil es nicht sauber ist. Jedoch Salze können durch Destillation abgetrennt werden. Wie diese bestimmt die deskriptive Methode, die grundlegenden chemischen Konzepte und Gesetze der Chemie.

Für Wissenschaftler zu der Zeit war es nicht offensichtlich, dass die Flüssigkeit, die auf verschiedene Weise markiert ist (durch Hydrogensulfat Dehydratation, seewasser Destillation Brennen), die die gleiche Zusammensetzung hat. Große Entdeckung in der Wissenschaft war der Beweis für diese Tatsache. Es wurde deutlich, dass das Verhältnis von Sauerstoff und Wasserstoff nicht reibungslos verändert werden. Dies bedeutet, dass die Elemente bestehen aus Atomen – unteilbaren Portionen. So können Verbindungen der Formel hergestellt und auch Wissenschaftler Darstellung von Molekülen untermauert.

Heutzutage bestimmt jede Substanz, die explizit oder implizit in erster Linie behauptet, eher als Schmelze, Geschmack oder Farbe. Wasser – H ₂ O. Wenn es andere Moleküle, es wird nicht mehr sauber sein. Folglich reine molekulare Substanz ist eine, die aus nur einer Art von Molekülen zusammengesetzt ist.

in diesem Fall kann jedoch mit Elektrolyten? Denn sie umfassen Ionen vorhanden sind, nicht nur Moleküle. Wir brauchen strengere Definition zu sein. Reine molekulare Substanz ist eine, die aus Molekülen einer Art zusammengesetzt ist, und gegebenenfalls auch reversible Produkte ihrer schnellen Umwandlung (Isomerisierung und Vereinigungen, Dissoziation). Das Wort „schnell“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass auf diesen Produkten, wir nicht loswerden können, sie sofort wieder. Das Wort „reversibel“ bedeutet, dass die Umwandlung nicht zu Ende gebracht wird. Wenn benachrichtigt, dann ist es besser zu sagen, dass es instabil ist. In diesem Fall ist es keine reine Substanz.

Das Gesetz der Erhaltung der Masse der Materie

Dieses Gesetz hat seit der Antike in metaphorischer Form bekannt. Er stellte fest, dass die Angelegenheit nicht erstellt und unzerstörbar werden. Dann kam seine quantitative Formulierung. Danach ist das Gewicht (und das Ende des 17. Jahrhunderts – Gewicht) ist ein Maß für die Menge der Substanz.

Das Gesetz in der üblichen Form wurde 1748 Lomonosov geöffnet. Im Jahr 1789, hat es Lavoisier, ein Französisch Wissenschaftler. Gegenwarts seiner Formulierung ist wie folgt: Die Masse der Substanzen in chemischen Reaktion eintritt, gleich der Masse von Substanzen, die sich daraus ergeben.

Avogadro-Gesetz, das Gesetz der volumetrischen Beziehungen Gase

Der letzte wurde 1808 von JL Homosexuell-Lussac, Französisch Wissenschaftler formuliert. Derzeit ist dieses Gesetz, das Gesetz der Homosexuell-Lussac genannt. Nach ihnen sind die Volumen der Reaktionsgase miteinander sowie mit dem Volumen der resultierenden gasförmigen Produkte als Ganze kleine Zahlen.

Muster, die Homosexuell-Lussac, erklärt das Gesetz gefunden, die ein wenig später geöffnet wurde, im Jahre 1811, Amedeo Avogadro, ein italienischer Wissenschaftler. Es besagt, dass unter gleichen Bedingungen (Druck und Temperatur) in den Gas mit dem gleichen Volumen, die gleiche Anzahl von Molekülen vorliegen.

Zwei wichtige Konsequenzen ergeben sich aus dem Gesetz von Avogadro. Die erste liegt in der Tatsache, daß unter identischen Bedingungen, ein Mol eines Gases gleiche Volumen einnimmt. Verschiebung entweder unter Normalbedingungen (die die Temperatur 0 ° C und 101,325 kPa sind) betrug 22,4 Liter. Die zweite Konsequenz dieses Gesetzes wie folgt: das Gewichtsverhältnis der Gase die gleiche Menge unter gleichen Bedingungen, der gleich dem Verhältnis ihrer mit Molmasse.

Es ist ein weiteres Gesetz, das sicherlich erwähnt werden muß. Wir werden Sie über kurz erzählen.

Periodic Recht und Tabelle

D. I. Mendelejew, bezogen auf den chemischen Eigenschaften der Elemente und die atomaren und molekularen Wissenschaftlern, die dieses Gesetz entdeckt. Dieses Ereignis fand 1. März 1869 Periodic Law eine der wichtigsten in der Natur. Es kann wie folgt festgestellt werden: Eigenschaften von Elementen von komplexen und einfachen Substanzen gebildet und hat eine periodische Abhängigkeit von den Ladungen des Kerns der Atom.

Periodensystem, das von Mendeleev erstellt wurde, besteht aus sieben Perioden und acht Gruppen. Gruppen genannt seine vertikalen Spalten. Elemente innerhalb jeder von ihnen haben ähnliche physikalische und chemische Eigenschaften. Die Gruppe, ist wiederum unterteilt in Untergruppen (Haupt- und Neben).

Die horizontalen Zeilen in dieser Tabelle beziehen sich auf die Zeiträume. Elemente, die in ihnen sind, unterscheiden sich untereinander, aber sie haben gemeinsam – die Tatsache, dass ihre neuesten Elektronen auf dem gleichen Energieniveau. In der ersten Periode sind nur zwei Elemente. H Wasserstoff und Helium He. Die acht Elemente sind in der zweiten Periode. Im vierten ihr bereits 18. Mendelejew dieser Zeit als die ersten großen bezeichnet. In den fünften und 18 Elemente, ist seine Struktur ähnlich der vierten. Im Rahmen der sechsten – 32 Elemente. Die siebte ist noch nicht fertig. Diese Frist beginnt mit dem Französisch (Fr). Wir können davon ausgehen, dass es 32 Elemente enthalten, sowie Sechster. Bisher sind jedoch nur 24 gefunden.

Regel otketa

Nach der Regel otketa alle Elemente neigen dazu, ein Elektron oder verlieren es um eine 8-Elektronenkonfiguration des Edelgases am nächsten zu ihnen haben, um zu erwerben. Die Ionisierungenergie – ist die Menge an Energie benötigt, um das Elektron aus dem Atom zu trennen. Otketa Regel besagt, dass, wenn von links nach rechts auf dem Periodensystem bewegen Sie mehr Energie benötigen ein Elektron zu entfernen. Daher Gegenstände, die auf der linken Seite sind, versuchen, dass ein Elektron zu gewährleisten verlieren. Im Gegenteil, es zu kaufen diejenigen auf der rechten Seite, eifrig zu.

Gesetze und die Grundbegriffe der Chemie, wir kurz skizziert. Natürlich ist dies nur allgemeine Informationen. In einem Artikel ist es unmöglich, über eine solche ernsthafte Wissenschaft im Detail zu sprechen. Grundlagen und Gesetze der Chemie, wie in diesem Artikel beschrieben – ist ein Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen. Denn in dieser Wissenschaft gibt es viele Abschnitte. Es gibt zum Beispiel organische und anorganische Chemie. Grundbegriffe von jedem der Abschnitte dieser Wissenschaft kann für eine lange Zeit untersucht werden. Aber diejenigen, die oben beschrieben wurde, beziehen sich auf allgemeine Fragen. Deshalb können wir sagen, dass diese die grundlegenden Konzepte der organischen Chemie sind, sowie anorganisch.