Современные концепции химии

Предмет познания химической науки и ее проблемы

Химия — наука, изучающая свойства и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения.

Основная проблема химии:

• а). получение веществ с заданными свойствами;
• б). выявление способов управления свойствами веществ.

С открытием сложного строения атома стала ясна причина связи атомов друг с другом. Она получила название химическая связь.

Химическая связь представляет собой такое взаимодействие, которое связывает отдельные атомы в молекулы, ионы, кристаллы, т. е. структурные уровни организации материи, которые изучает химическая наука.

Природа химической связи объясняется взаимодействием электрических полей, создаваемых электронами и ядрами атомов, которые учувствуют в образовании химического соединения.

Энергия связи количественно оценивается с помощью энергии, затрачиваемой на ее разрыв.

В образовании химической связи между атомами главную роль играют электроны, расположенные на внешней оболочке и связанные с ядром наименее прочно — валентные электроны.

В зависимости от характера распределения электронной плотности между взаимодействующими атомами различают 3 основные типа связи: ковалентную, ионную и металлическую.

Ковалентная связь осуществляется за счет образования электронных пар, в одинаковой мере принадлежащими обоим атомам.

Ионная связь — электростатическое притяжение между ионами, образованными путем полного смещения электронной пары к одному из атомов.

Металлическая связь — связь между положительными ионами в кристаллах металлов и обобществленными электронами, свободно перемещающимися по кристаллу.

Применение законов термодинамики в химии позволяет решать вопрос о принципиальной возможности различных процессов, условиях их осуществления, определить степень превращения веществ в химических реакциях и оценить их энергетику.

Химическая кинетика объясняет качественные и количественные изменения химических процессов, происходящих во времени.

Обычно реакция протекает через несколько промежуточных стадий, которые, складываясь, дают суммарную реакцию. Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ и от условий, в которой она протекает (С, t, катализаторов и т. д.).

Тепловой эффект химической реакции зависит от природы реагентов и продуктов, их физического состояния, условий реакции (экзои эндореакции!), а также от количества взаимодействующих веществ.

Таковы самые общие представления о предмете химической науки и круге ее научных интересов.