§1.3. Атомно-молекулярне вчення. Поняття «атом» і «молекула»

Основні положення атомно-молекулярного вчення сформулював російський вчений Михайло Васильович Ломоносов в 1749 році і англійський учений Джон Дальтон в 1804 році.

Сучасне атомно-молекулярне вчення формулюється так:

1. Всі речовини складаються з МОЛЕКУЛ.

Проте, є речовини молекулярної (наприклад О₂, H₂O) і немолекулярної (наприклад Fe, Al, He) будови.

2. Молекули складаються з АТОМІВ.

3. Атоми і молекули постійно рухаються.

4. Між молекулами є ІНТЕРВАЛИ. В газах вони більші, ніж в рідких і твердих речовинах.

5. Між молекулами діють СИЛИ ПРИТЯГАННЯ.

• АТОМ – це найменша електронейтральна частинка хімічного елементу, що не змінюється в хімічних реакціях. Атом скла­дається з ядра і електронів, що обертаються навколо ядра. Ядро має позитивний (+) заряд, а електрони – негативний (–). Атом визначає властивості хімічного елементу.

Приклад: Fe - атом заліза, С - атом карбону.

• МОЛЕКУЛА – це найменша частинка речовини, яка зберігає її хімічні властивості. Хімічні властивості молекул визначаються їх складом та хімічною будовою.

Приклад молекул: Н₂О – молекула води, О₂ – молекула кисню_.

§1.4. Відносна атомна та молекулярна маса

ВІДНОСНА АТОМНА МАСА ХІМІЧНОГО ЕЛЕМЕНТУ (Аr) – показує, в скільки разів маса атома більша ¹/₁₂ атома Карбону С¹². Відносна маса елементу вказана в періодичній таблиці.

Маси атомів і молекул в грамах дуже малі. Тому для вимірю­ван­ня цих використовують не грам, а міжнародну величину (а.о.м) (атомну одиницю маси).

а.о.м. - це стандартна одиниця маси атомів і молекул в хімії.

Наприклад, Аr(К) = 39 а.о.м. (атомних одиниць маси), Аr(Р)= 31 а.о.м.

 У періодичній системі елементів Д.І.Менделеєва наведено відносні атомні маси всіх елементів.

ВІДНОСНА МОЛЕКУЛЯРНА МАСА (Mr) – це число, яке по­казує, в скільки разів молекула важче ¹/₁₂ маси атома Карбону С¹².

Відносна молекулярна маса дорівнює сумі атомних мас атомів, що входять до складу речовини.

Наприклад: Mr(СO) = Ar(С)+ Ar(O) = 12 + 16 = 28.

Mr(Fe₂O₃)= 2•Ar(Fe) + 3•Ar(O) = 2•56 + 3•16 = 160.

ХІМІЧНА ФОРМУЛА показує, з яких елементів складаєть­ся сполука і скільки атомів кожного елементу входить до складу її молекули. Зображають склад речовини за допомогою хімічних символів і цифр – індексів.

Наприклад: Аl₂(SО₄)₃ – формула алюмінію сульфату, де 2,4,3 – ін­дек­си.

Індекс позначає число атомів кожного елементу в молекулі (2, 4) або число складних йонів в молекулі (3).

Формула позначає:

• назву і клас речовини;

• одну молекулу (моль молекул) речовини;

• відносну молекулярну і молярну маси речовини;

• якісний склад речовини (з атомів яких елементів складається речовина);

• кількісний склад речовини (скільки атомів кожного елементу є в молекулі речовини);

Наприклад: НNО₃ - одна молекула нітратної кислоти або моль (6,02•10²³ молекул) азотної кислоти, Mr(НNО₃) = 63, М (НNО₃) = 63 г/моль. Нітратна кислота складається з атомів Гідрогену, Нітрогену та Оксигену в кількісному співвідношенні 1 : 1 : 3.

Види хімічних формул

1. Емпіричні формули відображають кількісний і якісний склад молекул: N₂, NH₃, H₂O.

2. Електронні формули відображають порядок сполучення атомів у молекулі, а також природу і механізм утворення хімічних зв’язків. Крапками позначають електрони зовнішнього рівня, що йдуть на утворення хімічного зв’язку:

(H₂), (HCl), (BF₃)

3. Структурні формули – це формули, в яких кожна електронна пара, що утворює зв′язок, зображується рискою:

ХІМІЧНА РЕАКЦІЯ – це процес перетворення вихідних речовин (реагентів) в кінцеві речовини (продукти).

Цей процес супроводжується зміною складу і будови молекул речовин. Хімічні реакції записують за допомогою хімічних рівнянь і схем. Схема показує початкові речовини і продукти реакції без врахування їх кількості.

Наприклад: Р + О₂  Р₂О₅

ХІМІЧНЕ РІВНЯННЯ – це умовне зображення хімічної реакції за допомогою хімічних формул і коефіцієнтів. Сума атомів кожного елементу до реакції повинна дорівнювати сумі атомів кожного елементу після реакції.

Наприклад: 4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅

3NaOH + H₃PO₄ = Na₃PO₄ + 3H₂O

вихідні речовини кінцеві речовини

(РЕАГЕНТИ) (ПРОДУКТИ реакції)

Що показують цифри в рівнянні реакції?

Наприклад: 5О₂: де 5 – коефіцієнт, показує, скільки молекул вступає в реакцію, 2 – індекс, показує, скільки атомів з'єднується в молекулу. Знак « = » ставиться на основі ЗАКОНУ ЗБЕРЕЖЕННЯ МАСИ речовин, який відкрив Михайло Васильович Ломоносов в 1748 році

Як читається хімічне рівняння?

Наприклад: 4 А1 + 3О₂ = 2 А1₂О₃

Читаємо:

Алюміній	взаємодіє	з киснем –	утворює	оксид алюмінію
	реагує		одержуємо
	вступає в реакцію		в результаті утворюється
	з'єднується		продуктом є