Вопрос 1 «Предмет и задача химии. Значение химии»

Химия — наука о строении, свойствах веществ, их превращениях и сопровождающих явлениях. Три главные задачи: 1)исследование строения вещества, развитие теории строения и свойств молекул и материалов. Важно установление связи между строением и разнообразными свойствами веществ и на этой основе построение теорий реакци­онной способности вещества, кинетики и механизма химических реакций и ката­литических явлений. 2)осуществление направленного синтеза новых веществ с заданными свойствами. Здесь также важно найти новые реакции и катализаторы для более эффективного осуществления синтеза уже известных и имеющих промышленное значение соединений. 3)анализ. Эта традиционная задача химии приобрела особое значе­ние. Оно связано как с увеличением числа химических объектов и изучаемых свойств, так и с необходимостью определения и уменьшения последствий воз­действия человека на природу.

Различают неорганическую, органическую и элементоорганическую химии. Объектом неорганической химии являются все химические элементы и их соединения, другие вещества на их основе. Органическая химия изучает свойства обширного класса соединений, образованных посредством хи­мических связей углерода с углеродом и другими органогенными элементами: водородом, азотом, кислородом, серой, хлором, бромом и йодом. Элементоорганическая химия находится на стыке неорганической и органической химии. Эта «третья» химия относится к соединениям, включающим химические связи углерода с остальными элементами периодической системы, не являющимися органогенами.

Химия является общетеоретической дисциплиной. Она призвана дать современное научное представление о веществе как одном из видов движущейся материи, о путях, механизмах и способах превращения одних веществ в другие. Знание основных химических за­конов, владение техникой химических расчетов, понимание возможностей, пре­доставляемых химией с помощью других специалистов, работающих в отдель­ных и узких ее областях, значительно ускоряют получение нужного результата в различных сферах инженерной и научной деятельности.

Химическая отрасль — одна из важнейших отраслей промышленности в нашей стране. Производимые ею химические соединения, различные композиции и материалы применяются повсюду: в машиностроении, металлургии, сельском хозяйстве, строительстве, электротехнической и элек­тронной промышленности, связи, транспорте, космической технике, медицине, быту, и др. Главными направлениями развития современной химической промышленности являются: производство новых соединений и материалов и повышение эффек­тивности существующих производств.

Вопрос 2. Строение атома. Модели атома (Морозова, Резерфорда, Бора). Теория Бора. Уравнение Планка. Принцип неопределенности Гейзенберга. Волновая функция.

Все вещества состоят из атомов.. Атом — система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра и электронов. Тип атома определяется составом его ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов, вместе называемых нуклонами..

При химическом взаимодействии атомов образуются молекулы. Молекулы бывают одноатомные (молекулы гелия Не), двухатомные (азота N2), многоатомные (воды Н₂О,) и полимерные (содержащие до сотен тысяч и более атомов — молекулы металлов в компакт­ном состоянии, белков, кварца).

Модель атома.

1. Первая модель М.П. Морозова была разработана в 1860 г. – атом некий кристалл в узлах находятся электроны, в середине сосредоточен «+» заряд.

2. Э. Резерфорд в 1914 году выдвинул новую модель атома. Согласно этой модели:атом-сфера с положит.ядром. вокруг ядра вращаются электроны. Поэтому данную модель наз-ют планетарной. Модель сущ-ет по сей день.

3. Н. Бор исходил из планетарной модели атома. Атом-сфера с положит.ядром,вокруг которого по стационарным орбитам вращаются электроны.

Постулаты Бора:

1. Движение ℮ ограничено индивид.устойчив.орбитой: ℮ вращается по стационарной орбите, при этом ℮ не поглощает и не выделает энергию.

2. При переходе ℮ с дальней орбиты на нижнюю энергия выделяется,а при переходе с нижней орбиты на верхнюю поглощается.

3. Энергия выделается порциями(квантами), которую можно рассчитать по ур-ю Планка.

Уравнение Планка: E=hν

Принцип неопределенности Гейзенберга. Невозможно в любой момент времени определить и положение ℮ в пространстве и импульс, т.е. скорость движения ℮. Движение ℮ носит волновой характер.

∆р*∆х≥h/2π ,где ∆р – неопределенная величина импульса, ∆х – неопределенное положение частицы в пространстве.

Для описания свойств электрона используют волновую функцию, которую обозначают буквой ψ (пси). Квадрат ее модуля |ψ|² имеет физический смысл, а сама волновая функция его не имеет. Величину |ψ|² называют амплитудой вероятности.