Строение вещества. 
Химия

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ

Изучив материал, изложенный в главе 1, обучающийся должен: знать

• • определения важнейших химических понятий;
• • единицы количества вещества, употребляемые в химической науке и практике;
• • законы стехиометрии; уметь
• • находить число частиц в заданной навеске вещества, если известно количество данного вещества в молях;
• • массу частиц в известном количестве вещества, используя трактовку моля; владеть
• • языком химии;
• • номенклатурой кислот, оснований, солей.

Основные определения

По философским представлениям, окружающий нас мир — природа — это различные формы движущейся материи. Материя может существовать в виде элементарных частиц, имеющих массу покоя, и полей, лишенных массы покоя. Взаимодействуя друг с другом, элементарные частицы образуют более сложные системы — атомы, которые, соединяясь между собой, формируют различные вещества. Различие веществ обусловлено внутренним строением: видом и числом атомов, входящих в состав вещества, их взаимным расположением и характером связи между ними.

При изменении условий — нагревании, освещении, ударе — могут происходить превращения одних веществ в другие — самопроизвольные или в результате взаимодействия нескольких веществ.

• Химия — область естествознания, наука о веществах и об их превращениях.

Современная химия сформировалась во второй половине XIX в., когда Д. И. Менделеевым был открыт периодический закон, А. М. Бутлеровым разработана теория химического строения, А. Вернером создана координационная теория, т. е. в то время, когда были открыты принципы внутреннего строения вещества. В химии термином «строение» обозначается широкий круг понятий, в основу которых положены представления об атомах как носителях химических свойств элементов и молекулах как носителях химических свойств различных веществ.

• Атом — наименьшая химически неделимая частица вещества.

Вид атома определяется зарядом его ядра.

Химическим элементом называется совокупность атомов одного вида.

Все химические элементы объединены периодическим законом и периодической системой. Заряд ядра атома элемента совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе.

Атомы одного элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, могут отличаться по массе. Такие атомы называются изотопами. Если нужно указать характеристики изотопа, то порядковый номер элемента записывают слева внизу, а массу изотопа — слева вверху от обозначения элемента. Например: JH,^{С, 2}^U.

В качестве относительной атомной единицы массы в науке принята 1/12 массы атома изотопа ¹²С (атомная единица массы — а.с.м.) (рис. 1.1).

Рис. 1.1. При сравнении масс атомов, молекул, ионов в качестве единицы массы принята 1/12 массы изотопа углерода ^!2С.

Например, масса атома кислорода равна 16 таким единицам (а.е.м.)

• Относительной атомной массой (А_г) элемента называется отношение средней массы атомов его природного изотопного состава к 1/12 массы изотопа ¹²С.

При обычных условиях, характерных для планеты Земля, атомы не способны к самостоятельному существованию (за исключением атомов шести благородных газов).

Взаимодействуя друг с другом, атомы образуют различные вещества, большинство которых состоит из молекул (рис. 1.2).

• Молекула — это способная к самостоятельному существованию наименьшая частица вещества, обладающая всеми его химическими свойствами.

Одной из главных характеристик молекулы является ее масса. Обычно используется относительная молекулярная масса, которая рассчитывается как сумма атомных масс элементов, образующих молекулу.

Рис. 1.2. Схематическое изображение молекул воды и хлороводорода:

а — Н₂0; б — НС1.

• Относительной молекулярной массой (М_г) вещества называется отношение средней массы молекул его природного изотопного состава к 1/12 массы изотопа ¹²С.

Многие твердые неорганические вещества — оксиды, соли, минералы — относятся к немолекулярным структурам. Их состав отражается простейшей формулой, и тогда определяют «формульную массу». Следует отметить, что в химии вместо термина «формульная масса», как правило, используется термин «молекулярная масса».