Тема: Основные понятия и законы химии.
Химия
- наука о веществах, их строении, свойствах
и превращениях.
Вещество - это любая совокупность атомов
и молекул.
Атом - наименьшая частица
элемента в химических соединениях
(определение 19-го века). Современное
определение: атом - это электронейтральная
частица, состоящая из положительно
заряженного ядра и отрицательно
заряженных электронов.
Химический элемент - это вид атомов,
характеризующийся определенным зарядом
ядра. Молекула - наименьшая
частица вещества, обладающая его
химическими свойствами (определение
19-го века). Современное определение:
молекула - это наименьшая электронейтральная
замкнутая совокупность атомов, образующих
определенную структуру с помощью
химических связей.
Вещества делятся
на индивидуальные вещества (химические
соединения), образованные молекулами
или атомами одного сорта, и смеси,
состоящие из нескольких индивидуальных
веществ, не взаимодействующих друг с
другом. Индивидуальные
вещества делятся на простые и сложные.
Простые
вещества образованы атомами одного
элемента 
сложные вещества
образованы атомами разных элементов
(этанол
серная
кислота 
Один
элемент может образовывать несколько
простых веществ. Это явление называется
аллотропией, а простые вещества
аллотропными формами (модификациями)
элемента. Все химические
элементы обозначают символами по их
латинским названиям (углерод - С от слова
Carboneum). Состав соединений обозначается
с помощью химических формул, которые
состоят из символов элементов и
подстрочных индексов, указывающих число
атомов данного элемента в составе
молекулы.
Химические формулы
газообразных веществ отражают состав
молекулы 
а
формулы твердых и жидких веществ, как
правило, описывают простейшее соотношение
атомов элементов 
в
веществе.
Превращения веществ, сопровождающиеся
изменением их состава и (или) строения,
называются химическими реакциями. При
химических реакциях число атомов каждого
элемента сохраняется. Химические реакции
записываются посредством химических
уравнений и схем.
В химических
уравнениях, в отличие от схем, число
атомов каждого элемента одинаково в
левой и правой частях, что отражает
закон сохранения массы.
Коэффициенты перед формулами
веществ в химических уравнениях
называются стехиометрическими
коэффициентами. Количества веществ,
которые точно соответствуют уравнению
реакции, называются стехиометрическими
количествами. Классификация химических
реакций
1. По типу
взаимодействия:
а) разложения 
б) соединения 
в) замещения 
г) обмена 
2. По изменению
степеней окисления:
а) реакции, протекающие без изменения
степеней окисления элемент:
б)
окислительно-восстановительные реакции,
протекающие с изменением степени
окисления хотя бы одного элемента:
3. По знаку теплового эффекта:
а) экзотермические
реакции, протекающие с выделением
теплоты (+Q)
б)
эндотермические реакции, протекающие
с поглощением теплоты (-Q):
4. По
направлению протекания процесса:
а) необратимые реакции, которые
протекают только в одном направлении:
б)
обратимые реакции, которые протекают
одновременно в прямом и обратном
направлениях, при этом реагенты
превращаются в продукты лишь частично
(реакции не идут до конца):
Основные
законы химии
Закон
сохранения массы (М. Ломоносов, 1748; А.
Лавуазье, 1789): масса всех веществ,
вступивших в химическую реакцию, равна
массе всех продуктов реакции.
Периодический закон (Д. Менделеев,
1869): свойства простых веществ, а также
формы и свойства соединений элементов
находятся в периодической зависимости
от заряда ядра элемента.
Существует ряд
частных законов химии, которые имеют
ограниченную область применения.
Закон
постоянства состава (Ж. Пруст, 1808): все
индивидуальные вещества имеют постоянный
качественный и количественный состав,
независимо от способа их получения.
Известны соединения переменного
состава, для которых закон Пруста
несправедлив, например сверхпроводники
общей формулы:
Решающую
роль в доказательстве существования
атомов и молекул сыграли газовые законы.
Закон объемных отношений (Ж.
Гей-Люссак, 1808): объемы газов, вступающих
в реакцию, а также объемы газообразных
продуктов реакции, относятся друг к
другу как небольшие целые числа.
Закон Авогадро - в
равных объемах любых газов при постоянных
температуре и давлении содержится
одинаковое число молекул.
Закон Авогадро является следствием
уравнения Клапейрона - Менделеев
где
Р - давление газа, V - его объем, 
-
количество газа (в молях), R - универсальная
газовая постоянная, Т - абсолютная
температура, m - масса газа, М – его
молярная масса.
Численное значение R зависит от
размерности давления (объем газов, как
правило, выражают в литрах).
Если [Р] = кПа,
то R = 8,314 Дж/(моль*К);
если [Р] = атм, то R = 0,082 л*атм/(моль*К).
Нормативные
условия для газов: = 101,325 кПа = 1 атм, 
=
273,15 К = 0 °С. 
При нормальных условиях объем одного
моля газа равен: 
Количество
газа при нормальных условиях рассчитывают
по формуле:
При произвольных условиях
количество газа рассчитывают по уравнению
Клапейрона - Менделеева:
Плотность газов
прямо пропорциональна их молярной массе
при заданных давлении и температуре:
Относительная плотность газов
показывает, во сколько раз один газ
тяжелее другого. Плотность газа В
по газу А определяется следующим
образом:
Средняя молярная масса смеси п газов
равна общей массе смеси, деленной на
общее число молей:
Тест по теме: Основные понятия и свойства химии. Вариант-1
1. Отметьте
правильные утверждения:
а) химический элемент
обозначается химическим символом;
б) химические элементы имеют изотопы;
в) некоторые
химические элементы получены искусственно;
г) в земной коре наиболее
распространен элемент кислород.
2. Укажите
формулы сложных веществ :
3. При каких процессах протекают химические реакции: а) фильтрование в) гидратация этилена б) перегонка нефти г) полимеризация этилена
4. Укажите единицу измерения количества вещества: а) г; б) кг; в) а.е.м.; г) моль.
5.
Отметьте правильные утверждения.
Относительная
атомная масса:
а) показывает, во сколько раз
масса атома больше 1/12 части массы изотопа
углерода 
б) имеет размерность
г/моль;
в) безразмерная величина;
г) приведена
в Периодической системе элементов.
6. Укажите массу атома углерода:
а) 12 г;
б) 6 г; в) 
7.
Отметьте правильные утверждения.
Постоянная Авогадро:
а) показывает
число структурных единиц в 1г вещества;
б) показывает число структурных
единиц в 1 моле вещества;
в) имеет
размерность 
г) равна
22,4 л.
8.
Укажите массы или объемы соединений, в
которых содержится 1 моль вещества:
а) 22,4 л 
б) 98 г 
в) 40 г NaOH;
г) 26 г 
9.
Укажите формулы аллотропных модификаций
элемента кислорода:
а) О2; б) О3;
в) 
г) N0.
10. Укажите
молекулу, которая имеет наибольшую
массу:
а) 
б) СО;
