Основные понятия и законы химии

История развития химии:

Как правило, большинство историков химии выделяют следующие основные этапы её развития:

1. Предалхимический период: до III в. н.э.

В предалхимическом периоде теоретический и практический аспекты знаний о веществе развиваются относительно независимо друг от друга. Происхождение свойств вещества рассматривает античная натурфилософия, практические операции с веществом являются прерогативой ремесленной химии.

2. Алхимический период: III – XVI вв.

Алхимический период, в свою очередь, разделяется на три подпериода:[4]

· александрийскую,

· арабскую

· европейскую алхимию.

Алхимический период – это время поисков философского камня, считавшегося необходимым для осуществления трансмутации металлов.

В этом периоде происходит зарождение экспериментальной химии и накопление запаса знаний о веществе; алхимическая теория, основанная на античных философских представлениях об элементах, тесно связана с астрологией и мистикой. Наряду с химико-техническим "златоделием" алхимический период примечателен также и созданием уникальной системы мистической философии.

3. Период становления (объединения): XVII – XVIII вв.

В период становления химии как науки происходит её полная рационализация. Химия освобождается от натурфилософских и алхимических взглядов на элементы как на носители определённых качеств. Наряду с расширением практических знаний о веществе начинает вырабатываться единый взгляд на химические процессы и в полной мере использоваться экспериментальный метод. Завершающая этот период химическая революция окончательно придаёт химии вид самостоятельной науки, занимающейся экспериментальным изучением состава тел.

4. Период количественных законов (атомно-молекулярной теории): 1789 – 1860 гг.

Период количественных законов, ознаменовавшийся открытием главных количественных закономерностей химии – стехиометрических законов, и формированием атомно-молекулярной теории, окончательно завершает превращение химии в точную науку, основанную не только на наблюдении, но и на измерении.

5. Период классической химии: 1860 г. – конец XIX в.

Период классической химии характеризуется стремительным развитием науки: создаётся периодическая система элементов, теория валентности и химического строения молекул, стереохимия, химическая термодинамика и химическая кинетика; блестящих успехов достигают прикладная неорганическая химия и органический синтез. В связи с ростом объёма знаний о веществе и его свойствах начинается дифференциация химии – выделение её отдельных ветвей, приобретающих черты самостоятельных наук.

Основные понятия химии:

Химия — это наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций, а также о фундаментальных законах, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий.

Вещество — вид материи с определёнными химическими и физическими свойствами. Совокупность атомов, атомных частиц или молекул, находящаяся в определённом агрегатном состоянии. Из веществ состоят физические тела (медь — вещество, а медная монета — физическое тело).

Атом — мельчайшая, химически неделимая, электронейтральная частица вещества. Состоит из ядра и электронной оболочки.

Химический элемент — определённый вид атома имеющий название, порядковый номер, и положение в таблице Менделеева называют химическим элементом. В настоящее время известно 118 химических элементов, заканчивая Uuo (Ununoctium - Унуноктий). Каждый элемент обозначен символом, который представляет одну или две буквы из его латинского названия (водород обозначен буквой H — первой буквой его латинского названия Hydrogenium).

Валентность — кол-во связей, которые может образовывать вещество.

Молекула — наименьшая частица вещества сохраняющая его химические свойства и способная к самостоятельному существованию,состоит из атомов.

Молярная масса — (г/моль) масса одного атома элемента

Свойства — совокупность признаков по которым одни вещества отличаются от других, они бывают химическими и физическими.

Физические свойства — признаки вещества, при характеристике которых вещество не изменяет свой химический состав.(плотность, агрегатное состояние, температуры плавления и кипения и т.п.)

Химические свойства — способность веществ взаимодействовать с другими веществами или изменятся под действием определённых условий.Результатом является превращения одного вещества или веществ в другие вещества.

Агрегатные состояния вещества — состояние вещества, характеризующееся определенными свойствами (способность сохранять форму, объем).Выделяют три основных агрегатных состояния: твёрдое тело, жидкость и газ. Иногда не совсем корректно к агрегатным состояниям причисляют плазму. Существуют и другие агрегатные состояния, например, жидкие кристаллы или конденсат Бозе — Эйнштейна.

Моль — мера количества вещества, содержащая Число Авогадро (NA ≈ 6,02×1023</sup) любых структурных частиц. (NA-кол-во атомов в 12 граммах углерода 12C.)

Простое вещество — вещество, состоящее из атомов одного химического элемента: водород, кислород и т.д.

Сложное вещество — вещество, состоящее из атомов разных химических элементов: кислоты, вода и др.

Относительная атомная масса - масса (а.е.м) 6,02×10*23 молекул простого вещества, где а.е.м-атомная единица массы.определяем по таблице менделеева.

Относительная молекулярная масса - масса (а.е.м) 6,02×10*23 молекул сложного вещества. Численно равна молярной массе, но отличается размерностью. Методы определения:

Экспериментальные:

1)Метод шприца.(Большой стеклянный шприц с градуировкой (газовую пипетку) взвешивают до и после наполнения газом, относительная молекулярная масса которого подлежит определению. Можно ипользовать и для определения жидкостей.)

2)Метод Виктора Мейера. Этот метод используется для определения молярной массы летучих жидкостей. Он основан на таком же принципе, как метод шприца: определение плотности газа путем измерения объема газа, полученного из жидкости с известной массой.

Для газов Менделеева-Клайперона(идеальный газ)

PV = MRT/m, где ===> m=MRT/PV

Р – давление газа в Паскалях;

V – его объем в кубических метрах;

M – фактическая масса газа;

m – его молярная масса;

R – универсальная газовая постоянная;

Т – температура газа в градусах Кельвина.