Idea bahawa semua bahan terdiri daripada zarah individu timbul lama sebelum era kita. Ahli falsafah Yunani kuno percaya. Bahawa bahan dibina daripada zarah terkecil yang tidak boleh dibahagikan - atom, yang berada dalam gerakan berterusan. Terdapat ruang kosong antara jilid. Pemikir purba percaya bahawa semua bahan berbeza antara satu sama lain dalam bentuk, bilangan dan susunan atom yang membentuknya, dan semua perubahan yang berlaku dalam alam semula jadi dijelaskan oleh sambungan atau pemisahan atom.
Idea atomistik ahli falsafah purba telah dikembangkan oleh M.V. Lomonosov (1748) menjadi doktrin atom-molekul yang harmoni, intipatinya bermuara kepada perkara berikut. Semua bahan terdiri daripada zarah-zarah kecil - korpuskel (molekul) yang bergerak secara berterusan. Korpuskel pula terdiri daripada unsur (atom). Dengan jelas membezakan konsep atom dan molekul, Lomonosov M.V. jauh mendahului ahli kimia asing. Jauh sebelum saintis Inggeris Dalton, beliau menggunakan konsep atomistik untuk menerangkan beberapa fenomena kimia dan fizikal. Beliau percaya bahawa sifat-sifat bahan yang terhasil bergantung pada jenis dan bilangan atom, serta pada susunan hubungannya antara satu sama lain. Tidak lama kemudian, ahli kimia mentakrifkan konsep unsur kimia.
Permulaan abad ke-19 ditandai dengan penemuan tiga undang-undang yang paling penting: undang-undang ketekalan komposisi (Proust, 1799), undang-undang nisbah berbilang mudah (Dalton, 1804), dan undang-undang nisbah volumetrik mudah untuk bertindak balas. gas (Gay-Lussac, 1805). Pada tahun 1808, Dalton mencadangkan teori atom struktur jirim konsep "atom" dan "molekul" telah diperkenalkan ke dalam kimia.
Kemudian, berdasarkan sains atom-molekul, jisim atom dan sifat kimia unsur, D.I. Mendeleev menemui undang-undang berkala pada tahun 1869 - salah satu undang-undang asas alam.
Pada masa ini, teori atom-molekul (serta hukum berkala) adalah asas kimia. Peruntukan utama AMU adalah seperti berikut:
1. Semua bahan terdiri daripada zarah yang tidak boleh dibahagikan secara kimia - atom.
Atom mewakili zarah-zarah kecil bahan yang tidak boleh dipisahkan secara kimia kepada bahagian komponennya, ditukar kepada satu sama lain, atau dimusnahkan. Atom – sistem zarah asas yang berinteraksi yang terdiri daripada nukleus yang dibentuk oleh proton dan neutron, dan elektron.
Atom unsur berbeza berbeza jisim. Himpunan atom yang serupa membentuk bahan ringkas yang sepadan dengan unsur kimia tertentu. Atom unsur yang berbeza berinteraksi antara satu sama lain dalam nisbah integer. Hasilnya ialah pembentukan kompleks, khususnya molekul.
2. Molekul – neutral cas ialah koleksi terkecil atom yang disambungkan kerana interaksi kimia dalam susunan tertentu (iaitu, mempunyai struktur tertentu), yang, sebagai peraturan, tidak mempunyai elektron tidak berpasangan dan mampu kewujudan bebas. .
Molekul ialah zarah terkecil bagi bahan individu yang mengekalkan sifat kimianya, keperibadian kimianya. Kedua-dua daya tarikan dan tolakan bertindak antara molekul. Molekul sentiasa bergerak (translasi dan putaran). Molekul boleh dibahagikan secara kimia.
3. Unsur kimia – ialah satu set atom dengan cas nuklear yang sama.
4. Bahan – satu set zarah atom dan molekul tertentu, sekutu dan agregatnya, terletak dalam mana-mana tiga keadaan pengagregatan.
Bahan mudah- ini adalah bahan yang terdiri daripada atom unsur kimia yang sama, dan bahan kompleks terbentuk semasa interaksi kimia atom unsur kimia yang berbeza.
Kita sedia maklum bahawa banyak bahan terdiri daripada molekul, dan molekul terdiri daripada atom. Maklumat tentang atom dan molekul digabungkan menjadi sains molekul atom. Anda tahu bahawa peruntukan utama ajaran ini telah dibangunkan oleh saintis besar Rusia M.V. Lebih daripada dua ratus tahun telah berlalu sejak itu, dan kajian atom dan molekul telah menerima perkembangan selanjutnya. Sebagai contoh, kini diketahui bahawa tidak semua bahan terdiri daripada molekul. Kebanyakan pepejal yang kita temui dalam kimia tak organik mempunyai struktur bukan molekul.
Walau bagaimanapun, berat molekul relatif dikira untuk kedua-dua bahan dengan struktur molekul dan bukan molekul. Untuk yang terakhir, konsep "molekul" dan "berat molekul relatif" digunakan secara bersyarat.
Peruntukan utama doktrin atom-molekul boleh dirumuskan seperti berikut:
1. Terdapat bahan dengan struktur molekul dan bukan molekul.
2. Terdapat jurang antara molekul, saiznya bergantung kepada keadaan pengagregatan bahan dan suhu. Jarak terbesar wujud antara molekul gas. Ini menerangkan kebolehmampatan mudah mereka. Cecair di mana ruang antara molekul jauh lebih kecil adalah lebih sukar untuk dimampatkan. Dalam pepejal, ruang antara molekul adalah lebih kecil, jadi mereka hampir tidak memampatkan.
3. Molekul berada dalam gerakan berterusan. Kelajuan pergerakan molekul bergantung pada suhu. Apabila suhu meningkat, kelajuan pergerakan molekul meningkat.
4. Di antara molekul terdapat daya tarikan dan tolakan bersama. Daya ini dinyatakan pada tahap yang paling besar dalam pepejal, dan paling sedikit dalam gas.
5. Molekul terdiri daripada atom, yang, seperti molekul, dalam gerakan berterusan.
6. Atom satu jenis berbeza daripada atom jenis lain dalam jisim dan sifat.
7. Semasa fenomena fizikal, molekul dipelihara semasa fenomena kimia, sebagai peraturan, ia dimusnahkan.
8. Bahan dengan struktur molekul dalam keadaan pepejal mempunyai molekul pada nod kekisi kristalnya. Ikatan lemah antara molekul yang terletak di nod kekisi kristal terputus apabila dipanaskan. Oleh itu, bahan dengan struktur molekul, sebagai peraturan, mempunyai takat lebur yang rendah.
9. Bahan dengan struktur bukan molekul mempunyai atom atau zarah lain pada nod kekisi kristalnya. Terdapat ikatan kimia yang kuat antara zarah-zarah ini, yang memerlukan banyak tenaga untuk pecah.
Bersenam
1. Pilih slaid dengan salah satu peruntukan Pengajaran Atom-Molekul. Pilih ilustrasi dan contoh kehidupan sebenar yang membuktikan perkara ini.
Tarikh akhir siap: 01/25-01/30/162. Nilaikan slaid seterusnya selepas anda berdasarkan kriteria berikut:
1. Ketersediaan ilustrasi yang sepadan dengan peruntukan ini. 0-1b
2. Fakta yang dipilih membuktikan pendirian ini. 0-1b
3. Bahan dibentangkan dalam bahasa yang boleh diakses. 0-1b
4. Reka bentuk estetik (ilustrasi berkualiti baik, teks boleh dibaca). 0-1b
Sains atom-molekul- satu set peruntukan, aksiom dan undang-undang yang menerangkan semua bahan sebagai satu set molekul yang terdiri daripada atom.
Ahli falsafah Yunani kuno Jauh sebelum permulaan era kita, mereka sudah mengemukakan teori kewujudan atom dalam karya mereka. Menolak kewujudan tuhan dan kuasa dunia lain, mereka cuba menjelaskan semua fenomena semula jadi yang tidak dapat difahami dan misteri oleh sebab semula jadi - sambungan dan pemisahan, interaksi dan pencampuran zarah yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia - atom. Tetapi selama berabad-abad, pendeta gereja menganiaya penganut dan pengikut doktrin atom dan menyebabkan mereka dianiaya. Tetapi kerana kekurangan peranti teknikal yang diperlukan, ahli falsafah purba tidak dapat mengkaji fenomena semula jadi dengan teliti, dan di bawah konsep "atom" mereka menyembunyikan konsep moden "molekul".
Hanya pada pertengahan abad ke-18 saintis Rusia yang hebat M.V. Lomonosov konsep atom-molekul yang kukuh dalam kimia. Peruntukan utama pengajarannya dinyatakan dalam karya "Unsur Kimia Matematik" (1741) dan beberapa yang lain. Lomonosov menamakan teori itu teori kinetik korpuskular.
M.V. Lomonosov jelas dibezakan antara dua peringkat dalam struktur jirim: unsur (dalam erti kata moden - atom) dan korpuskel (molekul). Asas teori kinetik korpuskularnya (pengajaran atom-molekul moden) ialah prinsip ketakselanjaran struktur (discreteness) jirim: sebarang bahan terdiri daripada zarah individu.
Pada tahun 1745 M.V. Lomonosov menulis:“Unsur ialah bahagian badan yang tidak terdiri daripada badan yang lebih kecil dan berbeza... Korpuskel ialah himpunan unsur-unsur menjadi satu jisim kecil. Mereka adalah homogen jika ia terdiri daripada nombor yang sama unsur-unsur yang sama disambungkan dengan cara yang sama. Korpuskel adalah heterogen apabila unsur-unsurnya berbeza dan disambungkan dengan cara yang berbeza atau dalam bilangan yang berbeza; kepelbagaian badan yang tidak terhingga bergantung pada ini.
Molekul ialah zarah terkecil bahan yang mempunyai semua sifat kimianya. Bahan yang mempunyai struktur molekul, terdiri daripada molekul (kebanyakan bukan logam, bahan organik). Sebahagian besar bahan bukan organik terdiri daripada atom(kekisi kristal atom) atau ion (struktur ionik). Bahan tersebut termasuk oksida, sulfida, pelbagai garam, berlian, logam, grafit, dll. Pembawa sifat kimia dalam bahan ini adalah gabungan zarah asas (ion atau atom), iaitu, kristal adalah molekul gergasi.
Molekul terdiri daripada atom. Atom- komponen molekul terkecil yang tidak boleh dibahagikan secara kimia.
Ternyata teori molekul menjelaskan fenomena fizikal yang berlaku dengan bahan. Kajian atom datang untuk membantu teori molekul dalam menerangkan fenomena kimia. Kedua-dua teori ini - molekul dan atom - digabungkan ke dalam teori atom-molekul. Intipati doktrin ini boleh dirumuskan dalam bentuk beberapa undang-undang dan peraturan:
- bahan terdiri daripada atom;
- apabila atom berinteraksi, molekul ringkas dan kompleks terbentuk;
- semasa fenomena fizikal, molekul dipelihara, komposisinya tidak berubah; dengan bahan kimia - mereka dimusnahkan, komposisi mereka berubah;
- molekul bahan terdiri daripada atom; dalam tindak balas kimia, atom, tidak seperti molekul, dipelihara;
- atom satu unsur adalah serupa antara satu sama lain, tetapi berbeza daripada atom mana-mana unsur lain;
- tindak balas kimia melibatkan pembentukan bahan baharu daripada atom yang sama yang membentuk bahan asal.
Terima kasih kepada teori atom-molekulnya M.V. Lomonosov berhak dianggap sebagai pengasas kimia saintifik.
blog.site, apabila menyalin bahan sepenuhnya atau sebahagian, pautan ke sumber asal diperlukan.
Konsep asas kimia, undang-undang stoikiometri
Atomisme kimia (teori atom-molekul) secara sejarah merupakan konsep teori asas pertama yang membentuk asas sains kimia moden. Pembentukan teori ini mengambil masa lebih daripada seratus tahun dan dikaitkan dengan aktiviti ahli kimia yang cemerlang seperti M.V. Lomonosov, A.L. Lavoisier, J. Dalton, A. Avogadro, S. Cannizzaro.
Teori atom-molekul moden boleh dibentangkan dalam bentuk beberapa peruntukan:
1. Bahan kimia mempunyai struktur diskret (tak selanjar). Zarah-zarah jirim berada dalam gerakan terma huru-hara yang berterusan.
2. Unit struktur asas bahan kimia ialah atom.
3. Atom dalam bahan kimia terikat antara satu sama lain untuk membentuk zarah molekul atau agregat atom (struktur supramolekul).
4. Bahan kompleks (atau sebatian kimia) terdiri daripada atom unsur yang berbeza. Bahan ringkas terdiri daripada atom satu unsur dan harus dianggap sebagai sebatian kimia homonuklear.
Apabila merumuskan prinsip asas teori atom-molekul, kami terpaksa memperkenalkan beberapa konsep yang perlu dibincangkan dengan lebih terperinci, kerana ia adalah asas dalam kimia moden. Ini adalah konsep "atom" dan "molekul," lebih tepat lagi, zarah atom dan molekul.
Zarah atom termasuk atom itu sendiri, ion atom, radikal atom, dan ion radikal atom.
Atom ialah zarah neutral elektrik terkecil bagi unsur kimia, yang merupakan pembawa sifat kimianya, dan terdiri daripada nukleus bercas positif dan petala elektron.
Ion atom ialah zarah atom yang mempunyai cas elektrostatik, tetapi tidak mempunyai elektron tidak berpasangan, contohnya, Cl - ialah anion klorida, Na + ialah kation natrium.
Radikal atom- zarah atom neutral elektrik yang mengandungi elektron tidak berpasangan. Sebagai contoh, atom hidrogen sebenarnya adalah radikal atom - H × .
Zarah atom yang mempunyai cas elektrostatik dan elektron tidak berpasangan dipanggil ion radikal atom. Contoh zarah sedemikian ialah kation Mn 2+, yang mengandungi lima elektron tidak berpasangan pada subperingkat d (3d 5).
Salah satu ciri fizikal atom yang paling penting ialah jisimnya. Oleh kerana nilai mutlak jisim atom boleh diabaikan (jisim atom hidrogen ialah 1.67 × 10 -27 kg), kimia menggunakan skala jisim relatif, di mana 1/12 daripada jisim atom karbon isotop- 12 dipilih sebagai unit. Jisim atom relatif ialah nisbah jisim atom kepada 1/12 jisim atom karbon bagi isotop 12 C.
Perlu diingatkan bahawa dalam sistem berkala D.I. Mendeleev membentangkan purata jisim atom isotop unsur, yang kebanyakannya diwakili oleh beberapa isotop yang menyumbang kepada jisim atom unsur mengikut kadar kandungannya dalam alam semula jadi. Oleh itu, unsur klorin diwakili oleh dua isotop - 35 Cl (75 mol.%) dan 37 Cl (25 mol.%). Purata jisim isotop unsur klorin ialah 35.453 amu. (unit jisim atom) (35×0.75 + 37×0.25).
Sama seperti zarah atom, zarah molekul termasuk molekul itu sendiri, ion molekul, radikal molekul dan ion radikal.
Zarah molekul ialah koleksi terkecil yang stabil bagi zarah atom yang saling berkaitan, yang merupakan pembawa sifat kimia sesuatu bahan. Molekul ini tidak mempunyai cas elektrostatik dan tidak mempunyai elektron tidak berpasangan.
ion molekul ialah zarah molekul yang mempunyai cas elektrostatik, tetapi tidak mempunyai elektron tidak berpasangan, contohnya, NO 3 - ialah anion nitrat, NH 4 + ialah kation ammonium.
radikal molekul ialah zarah molekul neutral elektrik yang mengandungi elektron tidak berpasangan. Kebanyakan radikal adalah zarah tindak balas dengan jangka hayat yang singkat (pada urutan 10 -3 -10 -5 s), walaupun radikal yang agak stabil diketahui pada masa ini. Jadi radikal metil × CH 3 ialah zarah stabil rendah biasa. Walau bagaimanapun, jika atom hidrogen di dalamnya digantikan oleh radikal fenil, maka trifenilmetil radikal molekul yang stabil terbentuk
Molekul dengan bilangan elektron ganjil, seperti NO atau NO 2, juga boleh dianggap sebagai radikal bebas yang sangat stabil.
Zarah molekul yang mempunyai cas elektrostatik dan elektron tidak berpasangan dipanggil ion radikal molekul. Contoh zarah tersebut ialah kation radikal oksigen – ×O 2 + .
Satu ciri penting bagi molekul ialah berat molekul relatifnya. Jisim molekul relatif (M r) ialah nisbah purata jisim isotop molekul, dikira dengan mengambil kira kandungan semula jadi isotop, kepada 1/12 daripada jisim atom karbon bagi isotop 12 C.
Oleh itu, kami telah mendapati bahawa unit struktur terkecil mana-mana bahan kimia ialah atom, atau lebih tepatnya zarah atom. Sebaliknya, dalam mana-mana bahan, tidak termasuk gas lengai, atom disambungkan antara satu sama lain dengan ikatan kimia. Dalam kes ini, pembentukan dua jenis bahan adalah mungkin:
· sebatian molekul di mana pembawa terkecil sifat kimia dengan struktur yang stabil boleh dikenal pasti;
· sebatian struktur supramolekul, yang merupakan agregat atom di mana zarah atom dihubungkan oleh ikatan kovalen, ionik atau logam.
Sehubungan itu, bahan dengan struktur supramolekul ialah kristal atom, ionik atau logam. Sebaliknya, bahan molekul membentuk kristal molekul atau molekul-ionik. Bahan yang berada di bawah keadaan normal dalam keadaan gas atau cecair terkumpul juga mempunyai struktur molekul.
Sebenarnya, apabila bekerja dengan bahan kimia tertentu, kita tidak berurusan dengan atom atau molekul individu, tetapi dengan koleksi sejumlah besar zarah, tahap organisasi yang boleh diwakili oleh rajah berikut:
Untuk penerangan kuantitatif tatasusunan zarah yang besar, yang merupakan badan makro, konsep khas "jumlah jirim" telah diperkenalkan, sebagai bilangan unsur strukturnya yang ditetapkan dengan ketat. Unit kuantiti bahan ialah mol. Tahi lalat ialah sejumlah bahan(n) , mengandungi seberapa banyak unit struktur atau formula kerana terdapat atom dalam 12 g isotop karbon 12 C. Pada masa ini, nombor ini diukur dengan agak tepat dan ialah 6.022 × 10 23 (nombor Avogadro, N A). Atom, molekul, ion, ikatan kimia dan objek lain dunia mikro boleh bertindak sebagai unit struktur. Konsep "unit formula" digunakan untuk bahan dengan struktur supramolekul dan ditakrifkan sebagai hubungan paling mudah antara unsur konstituennya (formula kasar). Dalam kes ini, unit formula mengambil peranan sebagai molekul. Contohnya, 1 mol kalsium klorida mengandungi 6.022 × 10 23 unit formula - CaCl 2.
Salah satu ciri penting bahan ialah jisim molarnya (M, kg/mol, g/mol). Jisim molar ialah jisim satu mol bahan. Jisim molekul relatif dan jisim molar bahan adalah sama secara berangka, tetapi mempunyai dimensi yang berbeza, contohnya, untuk air M r = 18 (jisim atom dan molekul relatif adalah nilai tanpa dimensi), M = 18 g/mol. Jumlah bahan dan jisim molar dikaitkan dengan hubungan mudah:
Peranan utama dalam pembentukan atomisme kimia dimainkan oleh undang-undang stoikiometrik asas yang dirumuskan pada permulaan abad ke-17 dan ke-18.
1. Undang-undang Pemuliharaan Jisim (M.V. Lomonosov, 1748).
Jumlah jisim hasil tindak balas adalah sama dengan jumlah jisim bahan yang berinteraksi. Dalam bentuk matematik, hukum ini dinyatakan dengan persamaan berikut:
Tambahan kepada undang-undang ini ialah undang-undang pemuliharaan jisim unsur (A. Lavoisier, 1789). Mengikut undang-undang ini Semasa tindak balas kimia, jisim setiap unsur kekal malar.
Undang-undang M.V. Lomonosova dan A. Lavoisier menemui penjelasan mudah dalam kerangka teori atom. Sesungguhnya, semasa sebarang tindak balas, atom unsur kimia kekal tidak berubah dan dalam kuantiti yang tetap, yang memerlukan kedua-dua ketekalan jisim setiap unsur secara individu dan sistem bahan secara keseluruhan.
Undang-undang yang sedang dipertimbangkan adalah penting untuk kimia, kerana ia membenarkan seseorang memodelkan tindak balas kimia menggunakan persamaan dan melakukan pengiraan kuantitatif berdasarkannya. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa undang-undang pemuliharaan jisim tidak sepenuhnya tepat. Seperti berikut dari teori relativiti (A. Einstein, 1905), sebarang proses yang berlaku dengan pembebasan tenaga disertai dengan penurunan jisim sistem mengikut persamaan:
dengan DE ialah tenaga yang dibebaskan, Dm ialah perubahan dalam jisim sistem, c ialah kelajuan cahaya dalam vakum (3.0×10 8 m/s). Akibatnya, persamaan hukum kekekalan jisim hendaklah ditulis dalam bentuk berikut:
Oleh itu, tindak balas eksotermik disertai dengan penurunan jisim, dan tindak balas endotermik disertai dengan peningkatan jisim. Dalam hal ini, hukum kekekalan jisim boleh dirumuskan seperti berikut: dalam sistem terpencil jumlah jisim dan tenaga yang dikurangkan adalah kuantiti yang tetap. Walau bagaimanapun, bagi tindak balas kimia yang kesan habanya diukur dalam ratusan kJ/mol, kecacatan jisim ialah 10 -8 -10 -9 g dan tidak dapat dikesan secara eksperimen.
2. Hukum Ketekalan Komposisi (J. Proust, 1799-1804).
Bahan kimia individu struktur molekul mempunyai komposisi kualitatif dan kuantitatif yang berterusan, bebas daripada kaedah penyediaannya.. Sebatian yang mematuhi hukum komposisi malar dipanggil rabun warna. Daltonides adalah semua sebatian organik yang diketahui pada masa ini (kira-kira 30 juta) dan sebahagian (kira-kira 100 ribu) bahan bukan organik. Bahan yang mempunyai struktur bukan molekul ( Bertolides), tidak mematuhi undang-undang ini dan mungkin mempunyai komposisi yang berubah-ubah, bergantung pada kaedah mendapatkan sampel. Ini termasuk majoriti (kira-kira 500 ribu) bahan bukan organik. Ini terutamanya sebatian binari unsur-d (oksida, sulfida, nitrida, karbida, dll.). Contoh sebatian komposisi berubah-ubah ialah titanium(III) oksida, komposisinya berbeza dari TiO 1.46 hingga TiO 1.56. Sebab bagi komposisi berubah-ubah dan tidak rasional formula Bertolide adalah perubahan dalam komposisi beberapa sel asas kristal (kecacatan dalam struktur kristal), yang tidak memerlukan perubahan mendadak dalam sifat bahan. Bagi Daltonid, fenomena sedemikian adalah mustahil, kerana perubahan dalam komposisi molekul membawa kepada pembentukan sebatian kimia baru.
3. Hukum setara (I. Richter, J. Dalton, 1792-1804).
Jisim bahan bertindak balas adalah berkadar terus dengan jisim setaranya.
di mana E A dan E B ialah jisim setara bagi bahan bertindak balas.
Jisim setara bahan ialah jisim molar setara dengannya.
Setara ialah zarah nyata atau bersyarat yang menderma atau memperoleh satu kation hidrogen dalam tindak balas asid-bes, satu elektron dalam tindak balas redoks, atau berinteraksi dengan satu setara dengan mana-mana bahan lain dalam tindak balas pertukaran. Sebagai contoh, apabila zink logam bertindak balas dengan asid, satu atom zink menyesarkan dua atom hidrogen, melepaskan dua elektron:
Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2
Zn 0 - 2e - = Zn 2+
Oleh itu, setara zink ialah 1/2 daripada atomnya, i.e. 1/2 Zn (zarah bersyarat).
Nombor yang menunjukkan bahagian molekul atau unit formula bahan yang setara dengannya dipanggil faktor kesetaraan - f e. Jisim setara, atau jisim molar setara, ditakrifkan sebagai hasil darab faktor kesetaraan dan jisim molar:
Sebagai contoh, dalam tindak balas peneutralan, asid sulfurik memberikan dua kation hidrogen:
H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2H 2 O
Sehubungan itu, setara asid sulfurik ialah 1/2 H 2 SO 4, faktor kesetaraan ialah 1/2, dan jisim setara ialah (1/2) × 98 = 49 g/mol. Kalium hidroksida mengikat satu kation hidrogen, jadi setara dengannya ialah unit formula, faktor kesetaraan adalah sama dengan satu, dan jisim setara adalah sama dengan jisim molar, i.e. 56 g/mol.
Daripada contoh yang dipertimbangkan, adalah jelas bahawa apabila mengira jisim setara adalah perlu untuk menentukan faktor kesetaraan. Terdapat beberapa peraturan untuk ini:
1. Faktor kesetaraan asid atau bes adalah sama dengan 1/n, di mana n ialah bilangan kation hidrogen atau anion hidroksida yang terlibat dalam tindak balas.
2. Faktor kesetaraan garam adalah sama dengan hasil bagi perpaduan dibahagikan dengan hasil darab valensi (v) kation logam atau sisa asid dan nombornya (n) dalam komposisi garam (indeks stoikiometri dalam formula):
Contohnya, untuk Al 2 (SO 4) 3 - f e = 1/6
3. Faktor kesetaraan agen pengoksidaan (agen penurunan) adalah sama dengan hasil bagi kesatuan dibahagikan dengan bilangan elektron yang terikat (didermakan) olehnya.
Perhatian harus diberikan kepada fakta bahawa sebatian yang sama mungkin mempunyai faktor kesetaraan yang berbeza dalam tindak balas yang berbeza. Sebagai contoh, dalam tindak balas asid-bes:
H 3 PO 4 + KOH = KH 2 PO 4 + H 2 O f e (H 3 PO 4) = 1
H 3 PO 4 + 2KOH = K 2 HPO 4 + 2H 2 O f e (H 3 PO 4) = 1/2
H 3 PO 4 + 3KOH = K 3 PO 4 + 3H 2 O f e (H 3 PO 4) = 1/3
atau dalam tindak balas redoks:
KMn 7+ O 4 + NaNO 2 + H 2 SO 4 ® Mn 2+ SO 4 + NaNO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O
MnO 4 - + 8H + + 5e - ® Mn 2+ + 4H 2 O f e (KMnO 4) = 1/5
Sains atom-molekul telah dibangunkan dan pertama kali digunakan dalam kimia oleh saintis besar Rusia M.V. Peruntukan utama doktrin ini ditetapkan dalam karya "Unsur Kimia Matematik" (1741) dan beberapa yang lain. Intipati ajaran Lomonosov boleh dikurangkan kepada peruntukan berikut.
1. Semua bahan terdiri daripada "korpuskel" (sebagaimana Lomonosov dipanggil molekul).
2. Molekul terdiri daripada "elemen" (sebagaimana Lomonosov dipanggil atom).
3. Zarah - molekul dan atom - berada dalam gerakan berterusan. Keadaan haba badan adalah hasil daripada pergerakan zarahnya.
4. Molekul bahan ringkas terdiri daripada atom yang sama, molekul bahan kompleks - daripada atom yang berbeza.
67 tahun selepas Lomonosov, saintis Inggeris John Dalton menerapkan pengajaran atomistik kepada kimia. Beliau menggariskan prinsip asas atomisme dalam buku "A New System of Chemical Philosophy" (1808). Pada terasnya, pengajaran Dalton mengulangi pengajaran Lomonosov. Walau bagaimanapun, Dalton menafikan kewujudan molekul dalam bahan mudah, yang merupakan satu langkah ke belakang berbanding dengan pengajaran Lomonosov. Menurut Dalton, bahan ringkas hanya terdiri daripada atom, dan hanya bahan kompleks terdiri daripada "atom kompleks" (dalam erti kata moden, molekul). Teori atom-molekul dalam kimia akhirnya ditubuhkan hanya pada pertengahan abad ke-19. Pada kongres antarabangsa ahli kimia di Karlsruhe pada tahun 1860, definisi konsep molekul dan atom telah diterima pakai.
Molekul ialah zarah terkecil bagi bahan tertentu yang mempunyai sifat kimianya. Sifat kimia molekul ditentukan oleh komposisi dan struktur kimianya.
Atom ialah zarah terkecil unsur kimia yang merupakan sebahagian daripada molekul bahan ringkas dan kompleks. Sifat kimia sesuatu unsur ditentukan oleh struktur atomnya. Ini membawa kepada definisi atom yang sepadan dengan konsep moden:
Atom ialah zarah neutral elektrik yang terdiri daripada nukleus atom bercas positif dan elektron bercas negatif.
Menurut konsep moden, bahan dalam keadaan gas dan wap terdiri daripada molekul. Dalam keadaan pepejal, hanya bahan yang kekisi kristalnya mempunyai struktur molekul terdiri daripada molekul. Kebanyakan bahan bukan organik pepejal tidak mempunyai struktur molekul: kekisi mereka tidak terdiri daripada molekul, tetapi zarah lain (ion, atom); mereka wujud dalam bentuk badan makro (kristal natrium klorida, sekeping tembaga, dll.). Garam, oksida logam, berlian, silikon, dan logam tidak mempunyai struktur molekul.
Unsur kimia
Sains atom-molekul memungkinkan untuk menerangkan konsep asas dan undang-undang kimia. Dari sudut pandangan teori atom-molekul, unsur kimia ialah setiap jenis atom individu. Ciri yang paling penting bagi atom ialah cas positif nukleusnya, yang secara numerik sama dengan nombor atom unsur tersebut. Nilai cas nuklear berfungsi sebagai ciri tersendiri untuk pelbagai jenis atom, yang membolehkan kita memberikan definisi yang lebih lengkap tentang konsep unsur:
Unsur kimia- Ini adalah jenis atom tertentu dengan cas positif yang sama pada nukleus.
Terdapat 107 elemen yang diketahui. Pada masa ini, kerja diteruskan pada pengeluaran tiruan unsur kimia dengan nombor atom yang lebih tinggi.
Semua unsur biasanya dibahagikan kepada logam dan bukan logam. Walau bagaimanapun, pembahagian ini adalah bersyarat. Ciri penting unsur ialah banyaknya di kerak bumi, i.e. dalam cangkerang pepejal atas Bumi, yang ketebalannya diandaikan kira-kira 16 km. Taburan unsur dalam kerak bumi dikaji secara geokimia - sains kimia Bumi. Ahli geokimia A.P. Vinogradov menyusun jadual komposisi kimia purata kerak bumi. Menurut data ini, unsur yang paling biasa ialah oksigen - 47.2% daripada jisim kerak bumi, diikuti oleh silikon - 27.6, aluminium - 8.80, besi -5.10, kalsium - 3.6, natrium - 2.64, kalium - 2.6, magnesium - 2.10, hidrogen - 0.15%.