Основные понятия химии.

Химия – наука, изучающая процессы превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и структуры, а также взаимные переходы между этими процессами и другими формами движения материи (Я.А. Угай).

Веществом называется то, из чего состоят окружающие нас материальные объекты (тела). Превращение одних веществ в другие называется химическими реакциями. Каждое вещество обладает определенным набором химических свойств, которые и определяют его участие в химических реакциях.

Чтобы продолжить разговор о веществе, необходимо обратиться к атомно-молекулярному учению (АМУ). Колыбелью АМУ является Древняя Греция. АМУ развил и впервые применил в химии Ломоносов, чье учение сводится к следующим положениям: 1) Все вещества состоят из молекул; 2) молекулы состоят из атомов; 3) частицы находятся в непрерывном движении, тепловое состояние тел есть результат движения их частиц; 4) молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, молекулы сложных – из разных. Причем многообразие веществ объяснялось соединением разных атомов в молекулы и различным расположением атомов в молекулах.

АМУ окончательно утвердилось в химии в середине XIX века. На международном съезде химиков в Карлсруэ (1860г) были приняты определения понятий молекул и атомов.

Молекула – это наименьшая частица данного вещества, обладающая его химическими свойствами.

Атом – это наименьшая частица, входящая в состав молекул простых и сложных веществ.

Простые вещества – это вещества, образованные из атомов одного элемента.

Сложные вещества – это вещества, образованные атомами разных элементов.

Атомы и молекулы веществ характеризуются определенной физической массой: m_{атома водорода} = 1,66*10^-24г, m_{молекулы воды} = 2,99*10^-23г. Из-за их низкого значения для измерения атомных масс ввели специальную единицу измерения – атомную единицу массы а.е.м. За а.е.м. принята 1/12 массы атома изотопа углерода ¹²C.

1 а.е.м. = m(C)/12 = 1,999*10^-23/12 = 1,66*10^-24г

1 а.е.м. в граммах численно совпадает с массой 1 атома водорода.

Относительной атомной массой Ar называется величина, равная отношению средней массы атома естественного изотопического состава элемента к 1/12 массы атома изотопа углерода ¹²C.

Относительной молекулярной массой вещества Mr называется величина, равная отношению средней масс молекулы естественного изотопического состава вещества к 1/12 массы атома изотопа углерода ¹²C.

Mr численно равна сумме Ar всех атомов, входящих в состав молекулы вещества. Mr и Ar – безразмерные величины.

В химических реакциях участвует огромное число частиц, поэтому была введена физическая величина «количество вещества», единицей которого является моль.

Моль – это количество вещества, содержащее столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов и т.д.), сколько атомов содержится в 12 г изотопа углерода ¹²C.

(12 г/моль)/m(C) = (12 г/моль)/(1,993*10^-23г) = 6,02*10²³ моль^-1 = N_A – это число называется числом Авогадро.

Моль – это количество вещества, содержащее 6,02*10²³ молекул, атомов или других частиц.

Масса одного моля структурных единиц называется молярной массой и измеряется в г/моль или кг/моль. Она численно равна относительной атомной или молекулярной массе.

n = m/M.