Хімія, як наука про речовини, їх перетворення і явища, що супроводжують ці перетворення

Для таких дисциплін, як фізика, біологія, хімія основним об’єктом вивчення є природа. Тому вони і називаються природничими дисциплінами. Найважливішим розділом сучасного природознавства є хімія - наука про речовини, їх властивості і перетворення.

Головне завдання хімії – виявлення і опис таких властивостей речовин, завдяки яким стає можливим перетворення одних речовин в інші в результаті хімічних явищ, або хімічних реакцій.

Об’єктами дослідження в хімії є атоми, молекули і кристали. Будову речовини і її елементарних частинок пояснює атомно-молекулярна теорія.

Атом - це найменьша хімічно неподільна електронейтральна частинка матерії, що складається з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів. Ядро атому містить протони і нейтрони. Ці частинки мають майже однакові маси, але відрізняються зарядом. Нейтрон не має електричного заряду, тоді, як протон має позитивний заряд, який точно компенсує негативний заряд електронів. Число протонів в ядрі атому називають протонним числом. Атом хімічно неділимий. Під час хімічних переворень змінюється тільки електронна оболонка атомів. Всі атоми з однаковим протонним числом в хімічному відношенні практично однакові і розглядаються як атоми одного хімічного елементу.

Хімічний елемент – це тип атомів, що характеризується певним протонним числом. На сьогоднішній день відомо 110 хімічних елементів. Найменшою частинкою елементу є атом. Наприклад, атоми елементу кисень, атоми елементу хлор і т.ін. Кожен елемент має свою назву і свій хімічний знак – символ. Символ – це одна або дві букви латинської назви елементу. Наприклад: Н (аш) – Hydrogenium – гидроген; Ferrum – Fe – ферум.Усі елементи поділяють на метали, неметали і напівметали. Однак, такий поділ умовний.

Проста речовина – речовина, утворена атомами одного хімічного елементу, або форма існування елементу у вільному вигляді. Так, елемент хлор існує у вигляді простої речовини Cl₂ . В деяких випадках один елемент може утворювати декілька простих речовин. Це явище називається алотропією Алотропія - аластивість хімічних елементів утворювати декілька простих речовин, що відрізняються за будовою та властивостями. Наприклад, елемент оксіген (О) утворює дві простих речовини: кисень (О₂) і озон (О₃); елемент карбон (С) утворює прості речовини – графіт і алмаз, які відрізняються за будовою.

Коли атоми наближуються один до одного так, що зовнішні електрони одного атому можуть взаємодіяти з іншими атомами, між атомами виникають достатньо великі сили притягування і утворюються молекули. Молекула – найменша частинка даної речовини, яка має сталий склад і задатна зберігати її хімічні властивості. Молекула є хімічно подільною частинкою. Хімічні властивості речовини визначаються її складом і будовою. З молекул складаються речовини у газоподібному, рідкому агрегатних станах. У твердому стані з молекул складаються тільки речовини, кристалічна структура яких має молекулярну структуру. Більшість твердих неорганічних речовин мають кристалічну решітку, яка складається з іонів та атомів. Молекули можуть бути одно-, двох-, і багатоатомними (H₂, O₂, O₃, S₆, P₄ – молекули простих речовин; CO, H₂O, NH₃, H₂SO₄ –молекули складних речовин або хімічних сполук). Гомоядерні молекули – молекули простих речовин, які складаються з атомів одного хімічного елементу. Гетероядерні молекули – молекули складних речовин, що складаються з атомів різних хімічних елементів.

Основні положення атомно-молекулярного вчення:

1. Всі речовини складаються з атомів.

2. Атоми кожного виду (елементу) однакові між собою, але відрізняються від атомів будь-якого іншого виду (елементу).

3. При взаємодії атомів утворюються молекули: гомоядерні (при взаємодії атомів одного елементу), або гетероядерні (при взаємодії атомів різних елементів).

4. При фізичних явищах молекули зберігаються, при хімічних - руйнуються: при хімічних реакціях атоми, на відміну від молекул, зберігаються.

5. Хімічні реакції полягають в утворенні нових речовин із тих самих атомів, з яких складаються початкові (вихідні) речовини.