Química: conceitos básicos, definições, termos e leis

Química, conceitos básicos que consideramos – é a ciência que estuda as substâncias e suas transformações ocorridas com a mudança na estrutura e composição, e, portanto, as propriedades. Primeiro, você precisa definir o que se entende por um termo como "substância". Se falamos sobre isso em um sentido amplo, é uma forma de matéria que tem uma massa de repouso. A substância é qualquer partícula elementar, por exemplo, a de neutrões. Em química, o termo é utilizado num sentido mais restrito.

Para começar com uma breve descrição dos principais termos e conceitos da química, teoria atômico-molecular. Depois disso, nós explicá-los, bem como apresentar algumas leis importantes desta ciência.

conceitos básicos de química (matéria, átomos, moléculas) são familiares para todos nós da escola. Abaixo está uma breve descrição deles, assim como outros, termos e fenômenos menos óbvias.

átomos

Em primeiro lugar, todas as substâncias que são estudadas em química, composto por pequenas partículas, chamado átomos. Nêutrons não são o mesmo objeto de estudo desta ciência. Também deve ser dito que os átomos podem unir-se uns com os outros, formando-se assim ligações químicas. Para quebrar essa conexão, despesas necessárias de energia. Portanto, os átomos nas condições normais não existem individualmente (com excepção de "gás nobre"). Eles são ligados entre si pelo menos aos pares.

movimento térmico contínuo

movimento térmico contínuo das partículas são caracterizadas por todos que a química estudar. Os conceitos básicos desta ciência não pode explicar, não falar sobre isso. Com um movimento contínuo de energia cinética média é proporcional à temperatura da partícula (embora deva ser notado que a energia em partículas discretas diferentes). Ekin = kT / 2, onde k – é a constante de Boltzmann. Esta fórmula é válida para qualquer tipo de movimento. Desde Tkin = mV ^2/2, o movimento de partículas massivas mais lentamente. Por exemplo, se a temperatura for a mesma, a molécula de oxigénio, em média, medida a 4 vezes mais lentas do que as moléculas de carbono. Isto é porque a sua massa é mais de 16 vezes. O movimento de oscilação é, translação e rotação. Oscilante observada em substâncias sólidas e líquidas, e gasosas. Mas a translação e rotação mais facilmente realizada no gás. Nos líquidos, é mais difícil, e em sólidos – ainda mais difícil.

moléculas

Nós continuamos a descrever as definições e conceitos básicos de química. Se os átomos são combinados um com o outro, formando um pequeno grupo (chamado moléculas), esses grupos estão envolvidos no movimento térmico, na qualidade de uma unidade. Até 100 átomos presentes em moléculas típicas, e o seu número é os chamados compostos de elevado peso molecular pode ser até 105.

substâncias não-moleculares

No entanto, os átomos são muitas vezes combinados em um grande número de bandas de 107 a 1027. Nesta forma que eles são praticamente não participar no movimento térmico. Estas associações têm pouca semelhança com a molécula. Eles são mais como peças de um sólido. Estas substâncias são designadas por não-molecular. Neste caso, o movimento térmico é realizado no interior da peça, e ele pode voar como molécula. Existe uma região de transição e tamanhos, que inclui associações compostas de átomos numa quantidade de desde 105 a 107. Estas partículas são ou moléculas muito grandes ou são pequenos grãos de pó.

íons

Deve-se notar que os átomos ou grupos pode possuir uma carga eléctrica. Neste caso, eles são chamados de íons nesta ciência, como química, conceitos básicos de que estamos estudando. Uma vez que cargas iguais se repelem entre si sempre, uma substância que está presente um substancial excesso de um ou outro dos encargos pode não ser estável. As cargas negativas e positivas são sempre alternativo no espaço. Mas, em geral, a substância é eletricamente neutro. Note-se que as cargas que são considerados em grande electrostática, do ponto de vista da química são insignificantes (a 105-1015 átomos – 1e).

Objetos de estudo em química

É necessário esclarecer que os objetos de estudo em química defender os fenômenos, que não sejam devidas, e não quebrar os átomos, mas só reorganizar, que está ligado de uma maneira nova. Alguns títulos estão quebrados, outros são formados como resultado. Em outras palavras, as novas substâncias se apresentam a partir dos átomos do antigo na composição dos materiais de partida. Se os átomos e as ligações existentes entre os mesmos são armazenados (por exemplo, a evaporação de compostos moleculares), estes processos relacionam com o estudo de mais Química e Física molecular. No caso em que os átomos são formados ou quebrado, é um estudo da matéria da física nuclear ou atómica. No entanto, o limite entre a química e fenômenos físicos turva. Após a divisão da ciência em condicional em separado, enquanto que a natureza indivisível. Portanto, o conhecimento químicos muito útil da física.

conceitos básicos de química que foram brevemente descritos. Agora oferecemos-lhe mais para considerá-los.

Leia mais sobre átomos

Átomos e moléculas – é algo com que muitas pessoas química associado. conceitos básicos, estes devem ser claramente definidas. O fato de que existem átomos, dois mil anos atrás, foi um golpe de gênio para adivinhar. Então, no século 19, os cientistas foram dados experimentais (ainda indireta). Estamos falando de relações múltiplas leis composição constância Avogadro (abaixo olhamos para estes conceitos básicos de química). Atom continuar a explorar no século 20, quando já havia uma grande quantidade de evidência experimental direta. Eles foram baseados em espectroscopia, para a dispersão de raios-X, partículas alfa, neutrões, electrões, etc. O tamanho destas partículas é de cerca de 1 P = 1 ° ^-10 m Peso de – .. Cerca de 10 ^-27 – 10 ^-25 kg. No centro das partículas é núcleo em torno do qual os electrões para mover a carga negativa carregado positivamente. tamanho Kernel é de cerca de 10 a ¹⁵ m. Acontece que determina o tamanho da casca de electrões do átomo, mas, neste caso, o seu peso é quase inteiramente concentrada no núcleo. Outra definição deve ser introduzido, considerando os conceitos básicos de química. elemento químico – um tipo de átomos, carga do núcleo de que é idêntico.

Muitas vezes ocorre átomo de determinação de uma substância quimicamente minutos partícula indivisível. Como entender a "química"? Como já observamos, a divisão dos fenômenos no probation física e química. Mas é claro que a existência de átomos. Portanto, para determinar a melhor química através deles, e não vice-versa, os átomos através da química.

ligação química

Isto é de modo que os átomos são mantidos juntos. Ele não permite-los a voar distante sob a influência do movimento térmico. Aqui estão as principais características dos títulos – é internuclear distância e energia. Esta é também os conceitos básicos de química. O comprimento da ligação é determinada experimentalmente com uma precisão suficientemente elevada. Energia – também, mas nem sempre. Por exemplo, é impossível determinar objetivamente o que é em relação a uma comunicação separada em uma molécula complexa. No entanto, a energia de atomização da substância necessária para quebrar todas as ligações existentes é sempre determinado. Sabendo o comprimento da conexão, você pode determinar quais os átomos estão ligados (eles têm uma curta distância), e que – não (longa distância).

O número de coordenação e coordenação

conceitos básicos de química analítica incluir estes dois termos. O que eles significam? Vamos enfrentá-lo.

O número de coordenação é o número de vizinhos mais próximos desse átomo particular. Em outras palavras, o número de pessoas com quem ele está relacionado quimicamente. A coordenação é uma posição mútua, tipo e número de vizinhos. Em outras palavras, este conceito é mais significativa. Por exemplo, o número de coordenação de moléculas de azoto característicos de amoníaco e de ácido nítrico, a mesma – 3. No entanto, eles têm coordenação diferente – é não plana e lisa. Ela é determinada independentemente da natureza da relação entre representações, enquanto que o estado de oxidação e valência – a noção de condicional, que são criados a fim de avançar para prever a coordenação e composição.

Determinação da molécula

Já tocamos neste conceito, considerando os conceitos básicos e leis da química brevemente. Agora debruçar sobre ele com mais detalhes. Em livros de texto determinação frequente da molécula como partículas da substância inferior neutros, que tem as suas propriedades químicas, e podem existir independentemente. Note-se que esta definição está fora de data. Em primeiro lugar, o fato de que todos os físicos e químicos referem-se a uma molécula, as propriedades da substância não são salvas. Água dissocia-se, mas requer, pelo menos 2 moléculas. O grau de dissociação da água – é 10 ^-7. Em outras palavras, este processo pode ser sujeito apenas a uma molécula de 10 milhões. Se você tiver uma única molécula, ou há mesmo uma centena, você não pode obter uma idéia de sua dissociação. O facto de que os efeitos térmicos de reacções químicas incluem geralmente a energia de interacção entre moléculas. Portanto, eles não podem ser encontrados em um deles. E propriedades químicas e físicas das substâncias moleculares só pode ser determinada por um grande grupo de moléculas. Além disso, existem agentes que são capazes de existir por conta própria, "o menor" partícula indefinidamente grande e muito diferente de moléculas convencionais. A molécula é essencialmente um grupo de átomos não são carregadas electricamente. No caso particular, pode ser um átomo, por exemplo, Ne. Este grupo deve ser capaz de participar na difusão, assim como em outros tipos de movimento térmico, atuando como uma unidade.

Como você pode ver, não é tão simples conceitos básicos de química. A molécula – é algo que deve ser cuidadosamente considerada. Ele tem as suas próprias propriedades, e peso molecular. Sobre este último que agora discutir.

massa molecular

Como determinar o peso molecular da experiência? Uma maneira – com base na lei de Avogadro, a densidade relativa de vapor. O método mais preciso é espectrometria de massa. Electron bateu para fora da molécula. O ião resultante é primeiro disperso num campo eléctrico e, em seguida, deflectido por seu caminho magnético. Carga em relação à massa é determinada pela magnitude do desvio. Existem também métodos baseados nas propriedades que têm soluções. No entanto molécula em todos estes casos deve ser necessariamente em movimento – na solução em vácuo para um gás. Se eles não se movem, é impossível calcular objetivamente o seu peso. E sua própria existência, neste caso, é difícil de detectar.

Características de substâncias não-moleculares

Falando sobre eles dizem que eles são compostos de átomos, não moléculas. No entanto, o mesmo é verdade em relação aos gases nobres. Estes átomos de mover-se livremente, assim, assumir melhor as suas moléculas monofuncionais. No entanto, isso não é importante. É importante que as substâncias não-moleculares, existe uma grande quantidade de átomos, os quais são ligados entre si. Note-se que a divisão de todas as substâncias no molecular e não-molecular insuficiente. A divisão da conexão mais significativa. Considere-se, por exemplo, a diferença nas propriedades de grafite e diamante. Ambos são de carbono, mas o primeiro – suave, e o segundo – um sólido. Como eles diferem uns dos outros? A diferença está apenas em sua conectividade. Se considerarmos a estrutura de grafite, podemos ver que as relações fortes existem apenas em duas dimensões. Mas no terceiro distâncias interatômicas muito significativos, portanto, há uma forte ligação. Grafite é fácil cair e dividir ao longo destas camadas.

estrutura de conectividade

Caso contrário, ele é chamado de uma dimensão espacial. Ela representa o número de dimensões do espaço, caracterizada pelo facto de estes (quase infinita) do sistema de esqueleto (ligações fortes) contínuas. Os valores que ele pode tomar, – 0, 1, 2 e 3. Por conseguinte, é necessário distinguir o, laminados, e cadeia ilha estrutura tridimensional ligado (molecular).

Lei das proporções definidas

Nós já aprendemos os conceitos básicos de química. O material foi brevemente considerado por nós. Agora dizer sobre a lei que se aplica a ele. Normalmente, que é formulada como se segue: qualquer componente único (isto é, limpo), independentemente da forma em que foi obtido, tem a mesma composição qualitativa e quantitativa. Mas o que significa o conceito de "substância pura"? Vamos enfrentá-lo.

Dois mil anos atrás, quando a estrutura das substâncias não pode ser mais métodos diretos para estudar quando não havia sequer conceitos químicos básicos e leis da química, que nos são familiares, foi determinado de forma descritiva. Por exemplo, a água – é um líquido que constitui a base dos mares e rios. Não tem cheiro, cor, sabor. Tem um tal ponto de fusão e de congelação, desde que é azul de sulfato de cobre. A água salgada é porque ele não está limpo. No entanto, os sais podem ser separados por destilação. Assim, o método descritivo, determinado os conceitos químicos básicos e leis da química.

Para os cientistas no momento em que não era óbvio que o líquido que é destacada de várias maneiras (por queima de hidrogénio desidratação sulfato, a destilação de água do mar), tem a mesma composição. Grande descoberta na ciência foi a prova desse fato. Tornou-se claro que a proporção de oxigênio e hidrogênio não pode ser alterado sem problemas. Isto significa que os elementos consistem em átomos – porções indivisíveis. Assim, os compostos de fórmula foram preparados, e também fundamentada cientistas representação das moléculas.

Hoje em dia qualquer substância explicitamente ou implicitamente determinada principalmente reivindica em vez de fusão, sabor ou cor. Água – H ₂ O. Se há outras moléculas, ele deixará de ser limpo. Consequentemente, a substância molecular puro é um que é composto por apenas um tipo de moléculas.

No entanto, neste caso, seja com eletrólitos? Afinal de contas, que incluem os iões estão presentes, não só as moléculas. Precisamos ser definição mais estrita. substância molecular puro é um que é composto de moléculas de um tipo, e, possivelmente, também os produtos da sua conversão reversível rápida (uniões de isomerização, de dissociação). A palavra "rápido" neste contexto significa que estes produtos, que não pode se livrar, eles reaparecem imediatamente. A palavra "reversível" indica que a conversão não é levado a um fim. Se notificado, então é melhor dizer que é instável. Neste caso, não é uma substância pura.

A lei da conservação de massa da matéria

Esta lei tem desde os tempos antigos foi conhecido em forma metafórica. Ele afirmou que a matéria não pode ser criada e indestrutível. Depois veio a sua formulação quantitativa. De acordo com isso, o peso (e final do século 17 – peso) é uma medida da quantidade de substância.

A lei na forma de costume foi aberto em 1748 Lomonosov. Em 1789, acrescentou Lavoisier, um cientista francês. Contemporânea sua formulação é como se segue: a massa das substâncias de entrar em reacção química é igual à massa de substâncias que dela resultam.

A lei de Avogadro, a lei dos gases relações volumétricas

O último foi formulado em 1808 por JL Gay-Lussac, cientista francês. Atualmente esta lei é chamada lei de Gay-Lussac. De acordo com isso, o volume de gases reactivos são um ao outro, bem como para o volume dos produtos gasosos resultantes como um todo pequenos números.

Padrão, que encontrou Gay-Lussac, explica a lei, que foi aberto um pouco mais tarde, em 1811, Amedeo Avogadro, um cientista italiano. Ele afirma que, sob igualdade de condições (temperatura e pressão) nos gases de ter o mesmo volume, o mesmo número de moléculas presentes.

Duas importantes consequências decorrem da lei de Avogadro. O primeiro reside no facto de que, sob condições idênticas, uma mole de qualquer gás ocupa um volume igual. O deslocamento de um ou outro sob condições normais (que são a temperatura de 0 ° C e 101,325 kPa) foi de 22,4 litros. A segunda consequência desta lei como se segue: a proporção em peso dos gases que têm a mesma quantidade em igualdade de condições, igual à razão da sua massa molar.

Há uma outra lei, que certamente precisa ser mencionado. Vamos falar sobre isso brevemente.

lei periódica e mesa

D. I. Mendeleev, com base nas propriedades químicas dos elementos e os cientistas atômicos e moleculares que descobriram essa lei. Este evento teve lugar 01 de marco de 1869 Lei periódica é um dos mais importantes na natureza. Pode afirmar-se como se segue: Propriedades de elementos formados de substâncias complexas e simples, e têm uma dependência periódica nas cargas dos núcleos dos átomos.

tabela periódica, que foi criado por Mendeleev, consiste em sete períodos e oito grupos. Grupos chamada suas colunas verticais. Os elementos dentro de cada um deles têm propriedades físicas e químicas similares. O grupo, por sua vez, é dividido em sub-grupos (principais e secundários).

As linhas horizontais nesta tabela referem-se aos períodos. Elementos que são neles, diferem entre si, mas têm em comum – o fato de que suas últimas elétrons ao mesmo nível de energia. No primeiro período são apenas dois elementos. H é hidrogénio e hélio Ele. Os oito elementos estão na segunda fase. No quarto da sua já 18. Mendeleev designado este período como o primeiro grande. No quinto e 18 elementos, a sua estrutura é semelhante à quarta. Como parte do sexto – 32 elementos. O sétimo não está terminado. Este período começa com a French (Fr). Podemos supor que ele irá conter 32 elementos, bem como sexto. No entanto, até agora apenas 24 encontrados.

otketa regra

De acordo com a regra otketa todos os elementos tendem a adquirir um elétron ou perdê-lo, a fim de ter uma configuração de 8 de elétrons do gás nobre mais próximo a eles. A energia de ionização – é a quantidade de energia necessária para separar o electrões do átomo. regra Otketa afirma que, quando se movendo da esquerda para a direita na tabela periódica que você precisa de mais energia para remover um elétron. Portanto, os itens que estão no lado esquerdo, procurar assegurar que perder um elétron. Pelo contrário, aqueles localizados no lado direito, ansioso para comprá-lo.

As leis e os conceitos básicos de química, que brevemente descritos. Claro, isso é apenas uma informação geral. Em um artigo que é impossível falar de uma ciência tão grave em detalhe. conceitos básicos e as leis da química como descritos neste artigo – é um ponto de partida para um estudo mais aprofundado. Afinal, nesta ciência há muitas seções. Há, por exemplo, orgânica e inorgânica. conceitos básicos de cada uma das seções desta ciência podem ser estudados por um longo tempo. Mas os descritos acima, referem-se a questões gerais. Portanto, podemos dizer que estes são os conceitos básicos de química orgânica, bem como inorgânica.