1.2. Основні положення атомно-молекулярного вчення

Визначення основних положень атомно-молекулярного вчення в різних джерелах дещо відрізняються. Найбільше відповідають сучасним уявленням такі положення:

1. Речовини мають дискретну будову. Вони складаються з часток (структурних елементів речовини) – молекул, атомів або іонів.

2. Частки речовини (молекули, атоми або іони) неперервно, безладно рухаються.

3. Між складовими частками речовини (молекулами, атомами або іонами) діють сили взаємного притягання та відштовхування.

4. Між складовими частками речовини є відстані.

5. Молекули складаються з атомів.

6. Молекули зберігаються під час фізичних реакцій і руйнуються під час хімічних.

7. Атоми зберігаються під час хімічних реакцій – при цьому відбувається їхнє перегрупування, що призводить до утворення нових речовин.

8. Різноманітність речовин обумовлена різними сполученнями атомів.

Тема 2. Основні поняття хімії

План:

1. Поняття про молекулу та атом.

2. Хімічний елемент.

3. Прості та складні речовини.

4. Кількість речовини, молярний об’єм.

2.1. Основні поняття

Основними поняттями атомно-молекулярного вчення є "молекула", "атом", "хімічний елемент", "прості та складні речовини".

Молекула (від лат. тоlеs - маса) – здатна до самостійного існування найменша частка речовини, що зберігає хімічні властивості цієї речовини.

Молекули - це реально існуючі частки, природні об'єкти, які мають розміри та масу. Розміри молекул становлять 10^-10 – 10^-7 м, тобто це дуже малі частки. Маса окремої молекули має дуже мале значення. Так, маса молекули води дорівнює 2,895 х 10^-26кг.

Молекули складаються з атомів, які з'єднані між собою хімічними зв'язками, в певній послідовності та певним чином орієнтовані в просторі. Число атомів у молекулах становить від двох до кількох тисяч. Склад молекули – це важлива характеристика молекули та речовини. Він описується хімічними формулами. Усі молекули однієї речовини мають однаковий склад, розміри, масу, властивості. Молекули різних речовин відрізняються за складом, розмірами, масою, властивостями.

Між молекулами є відстані. Вони обумовлені агрегатним станом: у газах – 10^-8 – 10^-7 м, у рідких і твердих речовинах – 10^-10 м.

Молекули неперервно рухаються. У твердих речовинах вони здійснюють хаотичний коливальний рух навколо положень рівноваги, в рідинах – також хаотичний коливальний рух навколо положень рівноваги та прямолінійне переміщення в нові положення рівноваги, в газах -прямолінійний хаотичний рух.

Кількісною характеристикою молекул є відносна молекулярна маса.

Але не всі речовини складаються з молекул. Молекулярну будову мають більшість органічних та частина неорганічних речовин, наприклад прості речовини (азот, кисень, озон, фтор, хлор, бром, йод), складні – галогеніди, сульфіди, гідриди неметалів і безводні неорганічні кислоти. Більшість неорганічних речовин (основні оксиди, луги, солі) складаються з іонів. Носієм хімічних властивостей речовини є умовні частки, що відображають стехіометричний склад речовини асоціати іонів, наприклад, NaCl, КОН, K₂SO₄, які не є молекулами. Тому не можна застосовувати поняття "молекула" щодо речовини з іонною будовою.

Атом (від гр. аtотоs - неподільний) – найменша хімічно неподільна частка хімічного елемента, що є носієм його властивостей, це електронейтральна частка речовини, що складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів.

Атоми – реально існуючі матеріальні об'єкти, що характеризуються певними масою, розмірами, складом, зарядом ядра, будовою електронної оболонки та іншими властивостями. Маса атома має дуже мале значення. Так, маса атома водню дорівнює 1,67 х 10^-27 кг.

Атом – це система, що складається з елементарних часток – протонів, нейтронів та електронів. Протони та нейтрони знаходяться в ядрі (центральна частина атома), радіус якого становить 10^-14 – 10^-15 м. Електрони утворюють електронну оболонку, розміри якої визначають розміри атома. Позитивний заряд ядра, який відповідає числу протонів, дорівнює негативному заряду електронної оболонки, що визначається числом електронів. Тому атом електронейтральний.

Атоми – хімічно неподільні частки. Вони зберігаються під час хімічних реакцій – не зникають і не утворюються знову. Атоми руйнуються в процесі ядерних реакцій. Під час хімічних реакцій може змінюватися будова електронної оболонки атома (утворюються іони, змінюються ступені окислення атомів). Одночасно руйнуються одні комбінації атомів, утворюються інші, тобто відбуваються перегрупування атомів у нові речовини. Хімічні реакції є особливим видом руху атомів – хімічною формою руху матерії.

Кількісними характеристиками атома є заряд ядра та відносна атомна маса. Ці величини вказані в періодичній системі хімічних елементів.

Атоми, що мають однаковий заряд ядра, належать певному хімічному елементу. Вони виявляють однакові хімічні властивості. Атоми одного й того ж хімічного елемента можуть мати різні маси внаслідок явища ізотопії. Тому в періодичній системі вказано середню атомну масу елемента.

Атоми входять до складу молекул. Існують також речовини атомної будови (алмаз, благородні гази).

Атоми позначаються хімічними знаками (символами).