Составители:
Рубрика:
45
Важнейшие главы курса химии
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ И ПОНЯТИЯ ХИМИИ
Все вещества состоят из атомов. Атомы представляют собой
мельчайшие частицы вещества, которые химическим путем невозмож-
но разделить на составные части, превратить друг в друга или унич-
тожить.
Атом – наименьшая часть химического элемента, обладающая
всеми его химическими свойствами. Например, атом железа состоит
из 26 протонов, 30 нейтронов и 26 электронов. Совокупность этих ча-
стиц – единое целое. Атом железа будет вступать в определенные хи-
мические реакции: растворяться в сильных кислотах, взаимодейство-
вать с кислородом, серой и т. д. В эти же реакции будет вступать и 1 г
железа, и 56 г железа (в 56 г железа содержится 6,02 ⋅ 10
23
атомов),
и 1 кг железа. Если же мы разобьем атом на более мелкие составные
части – протоны отдельно, нейтроны отдельно, то мы уже не будем
наблюдать свойств железа. Это будут свойства элементарных частиц.
Атомы различных элементов различаются по массе.
Два или более атомов, связанных химической связью, образуют
молекулу. Одинаковые атомы образуют простые вещества, например, H
2
,
N
2
, O
3
. Разные атомы образуют сложные молекулы, содержащие
от двух атомов (HF, NaH) до сотен тысяч атомов (молекулы полимеров).
В настоящее время известно более 100 химических элементов.
Из них 90 элементов встречаются в природе, остальные получены ис-
кусственно путем ядерных превращений.
Распространенность различных химических элементов в природе
неодинакова. В земной коре наиболее распространенными элементами
являются: кислород О (≈49 %), кремний Si (≈27 %), алюминий Al
(≈8 %), железо Fe (≈5 %), кальций Са, натрий Na, калий К, магний Mg,
титан Ti, водород Н. Эти десять элемен тов составляют более 98 % массы
земной коры.
Атомы – очень маленькие частицы, имеющие форму шара. Самым
маленьким атомом является атом водорода, его диаметр приблизительно
равен 1 ⋅ 10
−10
м.
Для выражения атомных размеров используются специальные
единицы длины: ангстрем (Å) и нанометр (нм):
1 Å = 10
−10
м; 1 нм = 10
−9
м.
В этих единицах диаметр атома водорода ≈ 1 Å, или 0,1 нм.
В химии обычно используют относительные атомные массы.
Относительная атомная масса А
r
– это число, которое показывает,
во сколько раз масса атома данного элемента больше так называемой
атомной единицы массы.
Атомная единица массы (а. е. м.) приблизительно равна массе
самого легкого атома водорода, но более точно она определяется как
1/12 часть массы изотопа углерода
12
С. Абсолютная масса атома этого
изотопа равна 19,93 ⋅ 10
−27
кг, отсюда:
.кг1066,1
12
1093,19
м.e.a.1
27–
27–
⋅=
⋅
=
Например, если известно, что абсолютная масса атома кислорода
равна 26,27 ⋅ 10
−27
кг, то относительная атомная масса кислорода
.кг16
101,66
1027,26
)O(A
27–
27–
≈
⋅
⋅
=
r
Это значит, что масса атома кислорода в 16 раз больше, чем 1/12
часть массы атома
12
С.
Значения относительных атомных масс всех химических элемен-
тов указаны под символами элементов в периодической системе.
При проведении различных расчетов обычно используют приближен-
ные целочисленные значения относительных атомных масс. Исключе-
ние делается для хлора, для которого берется относительная атомная
масса 35,5.
Названия и символы наиболее распространенных химических
элементов представлены в табл. 1.
Рассмотрим примеры произношения символов в химических фор-
мулах:
H
2
O – аш-два-о;
NaCl – натрий-хлор;
AgNO
3
– аргентум-эн-о-три;
Ca
3
(PO
4
)
2
– кальций-три-пэ-о-четыре-дважды;
SiO
2
– силициум-о-два;
H
2
CO
3
– аш-два-це-о-три.
Глава 1. Основные законы и понятия химии
