7. Основные законы атомно-молекулярного учения.

Атомно-молекулярное учение развил и впервые применил в химии великий русский ученый Ломоносов. Сущность теории: 1. Все вещества состоят из атомов — мельчайших частиц, которых химическим путём невозможно разделить на составные части, прератить в другой атом или уничтожить. Атом — носитель химических свойств элементов. 2. Атомы разных химических элементов (совокупность атомов, имеющих одинаковый заряд ядра) различаются по массе. Совокупность одинаковых атомов образует простое вещество. 3. Атомы разных химических элементов взаимодействуют друг с другом в целочисленных соотношениях с образованием молекул — сложных частиц, состоящих из нескольких атомов, и являющихся наименьшей частицей вещества, обладающей всеми его химическими свойствами.

Основные законы: 1. Закон сохранения материи и движения (Ломоносов, Лавуазье) — любое химическое превращение в замкнутой системе не приводит к изменению массы системы; 2. Закон постоянства состава (Пруст) — состав чистого молекулярного вещества не зависит от способа его получения; 3. Закон простых кратных соотношений (Дальтон) — массы двух элементов, образующих несколько соединений друг с другом, соотносятся друг с другом как небольшие целые числа; 4. Закон простых объёмных соотношений (Гей-Люссак) — объёмы реагирующих газов относятся друг к другу и к объёму газообразных продуктов как небольшие целые числа. 5. Закон Авогадро (Авогадро) — в равных объёмах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.

Основные следствия: Следствие из закона простых кратных соотношений: использование относительных единиц массы в химии при сравнеи различных атомов и молекул. (Отн. ат.масса — безразмерное число, показывающее, во сколько раз масса данного атома (молекулы) больше, чем 1/12 массы атома изотопа углерода.) Следсвие из закона Авогадро: 1) Массы равных объёмов двух газов при одинаковых условиях будут относиться друг к другу как их молекулярные массы. 2)Масса любого вещества, равная его атомной (молекулярной) массе, будет содержать одно и то же количество молекул. Это количество называют число Авогадро (6,02*10^23 частиц). Количество частиц, равное числу авогадро принято называть моль (количество вещества, содержащее столько структурных единиц, сколько содержится атомов в 12 г изотопа углерода). При одинаковых условиях 1 моль любого газообразного вещества занимает один и тот же объём (Молярный объём — объём 1 моля газа при нормальных услових составляет 22,4 л.)

8. Основные представления о строении атома.

Атом — наименьшая составная часть простых и сложных веществ, химически неделимая частица, т.е. не исчезающая и не возникающая при химических реакциях. В течении могих веков атом считался элементарной, т.е. неделимой частицей. И только открытия, сделанные физиками в 19 веке дали весомые доказательства сложности строения атома. К этим открытиям относятся прежде всего а) изучение электролиза — процесса переноса электричесиз зарядов через жидкость; б) открытие электронов в) обнаружение явления радиоактивности. В начале 20го века на основе иследований многих учёных, и прежде всего английского физика Э. Резерфорда, была установлена принципиальная модель строения атома, получившая название ядерной (планетарной). Согласно этой модели атом состоит их положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. Почти вся масса атома сосредоточена в его ядре. Диаметр ядра приблизительно в 100 000 раз меньше диаметра всего атома. Согласно современным представление ядра атомов состоят из двух видов частиц: протонов и нейстронов, имеющих общее название нуклоны. Они имеют практически одинаковую массу, равную примерно одной атомной единиц массы. Протон (его символ р) имеет заряд 1+, а нейтрон (символ n) электронейтрален. Заряд электрона (символ е-) равен 1-, а масса почти в две тысячи раз меньше массы протона. Протоны и нейтроны удерживаются в ядре особыми силами, которые так и называются: ядерные силы. Ядерные силы действуют только на очень маленьких расстояниях, но их величина в сотни и тысячи раз превышает силу отталкивания одноимённо заряженных протонов. Энергия связи нуклонов в ядрах атомов в миллион раз превышает энергию химической связи. Поэтому при химических реакцих ядра атомов не разрушаются, а происходит лишь перегруппировка атомов. Число протонов (Z) в ядре атома носит назвнаие протонного числа. Оно равно атомному номеру элемента и определяет его место в переодической системе. В этом заключается физический смысл атомного номера (порядкового номера). Поскольку атом целиком электронейтрален, то очевидно, что число протонов в ядре равно числу электронов. Общее число протонов (Z) и нейтронов (N) называется массовым числом (A): А=Z+N. Массовое число прктически определяет массу атома в атомных единицах, так как масса электронов составляет ничтожную часть общей массы атома. Заряд ядра атома и его массовое число указывают числовыи индексами слева от символа химического элемента. ^A_ZX, например ¹⁴₇ N. Атом с определёнными значениями атомного номера и массового числа называется нуклидом. Изотопы — нуклиды, имеющие одинаковый атомный номер, но различные массовые числа (оэто объёсняется тем, что в их ядрах при одном и том же числе протонов может находиться разное число нейтронов). Химический элемент — это совокупность всех изотопов, имеющих одинаковый атомный номер (т.е. одинаковый заряд ядра).

Состояние электрона в атоме описывается с помощью квантовомеханической модели — модели Бора-Зоммерфельда — электронного облака. Электрон движется вокруг ядра с огромной скоростью, при которой его отрицательный заряз как бы размазывается в пространстве. Получается, что ядро окружено трёхмерным электронным облаком, не имеющим чётких границ. Обычно его ограничивают условной поверхностью, которая охватывает примерно 90% электронного облака — атомной электронной орбиталью. Орбиталь — область околоядерного пространства, в которой наиболее вероятно нахождение данного электрона. Орбитали в зависимости от энергии электронов имеют различные формы и размеры. Орбитали, имеющие форму шара — S (S-электроны), Электронная плотность с увеличением размера орбитали уменьшается. Орбитали в форме гантели — p, они ориентируются в пространстве относительно ядра вдоль каждой из осей координат под углом 90 друг к другу. Более сложную форму имеют орбитали d и f.