Chembe ndogo zaidi isiyogawanyika ya maada ni. Sehemu za msingi za atomi

Mwanzilishi wa "atomi" - fundisho la falsafa kulingana na ambayo vitu vyote vya asili hai na visivyo hai vina atomi (chembe zisizoweza kugawanywa kwa kemikali). Atomi zipo milele na ni ndogo sana kwamba haziwezi kupimwa; zinafanana na hutofautiana tu kwa sura, lakini huhifadhi sifa zote za dutu asili.

Mnamo 1808 alifufua atomi na kuthibitisha kwamba atomi ni halisi. Atomu ni vipengele vya kemikali ambavyo haviwezi kuundwa upya, kugawanywa katika vipengele vidogo, au kuharibiwa kupitia mabadiliko yoyote ya kemikali. Mmenyuko wowote wa kemikali hubadilisha tu mpangilio wa mpangilio wa atomi.

Mnamo 1897, mwanasayansi J. Thompson alithibitisha kuwepo kwa elektroni - chembe za kushtakiwa vibaya. Mnamo 1904, alipendekeza mfano wa atomi - "pudding ya zabibu." Chembe ni mwili ulio na chaji chanya, ndani ambayo chembe ndogo zilizo na chaji hasi husambazwa, kama zabibu kwenye pudding.

1911 - Pamoja na wanafunzi wake, alifanya jaribio ambalo lilikanusha nadharia ya J. Thompson na kupendekeza kielelezo cha atomi kama mfumo wa sayari. Katikati ya atomi kuna kiini cha chaji, karibu na ambayo elektroni zenye chaji hasi huzunguka.Katika kesi hii, wingi wa molekuli ya atomi hujilimbikizia kwenye kiini, wingi wa elektroni ni ndogo sana. Malipo ya jumla ya kiini na elektroni lazima iwe sifuri, kwani atomi kwa ujumla haina umeme.

Chembechembe Chaji ya Misa Kabisa (kg) Elektroni Husika ya Umeme 9.109* .00051.602* Protoni 1.673* .602* Neutroni 1.675* Z - nambari ya protoni (inaonyesha idadi ya protoni kwenye kiini na jumla ya misa yao (nambari ya neutroni) (inaonyesha idadi ya neutroni kwenye kiini na jumla ya misa (jamaa)) A - wingi (nucleon) nambari - hii ni jumla ya neutroni na protoni kwenye kiini na misa yao jumla (jamaa))

Nambari ya nyuklia (sawa na wingi wa atomiki) - Nambari ya protoni (sawa na nambari ya atomiki ya kipengele) A = 23 Z = 11 N = = 12 e = 11

CHAGUO LA 1 1) Atomu ni chembe inayojumuisha ...... 2) Uzito wa atomi huamuliwa na jumla ya wingi wa chembe: ... 3) Nambari ya mfululizo ya elementi huonyesha nambari. ..... na nambari ..... katika atomi 4) Atomu za kipengele kimoja cha kemikali, zinazotofautiana katika misa ya atomiki ya thamani huitwa……. 5) Aina ya atomi zenye chaji fulani ya nyuklia inaitwa.... 6) Andika muundo wa atomi ya zinki kwa kutumia alama (protoni, neutroni, elektroni, nambari ya nukleoni) OPTION 2 1) Nucleus ya atomiki inajumuisha…. 2) Isotopu hutofautiana katika kiasi cha ..... 3) Idadi ya wingi wa atomu ni jumla ya wingi wa chembe .... 4) Nambari…. = nambari .... = nambari ya serial ya kipengele. 5) Elektroni imeteuliwa na ishara ..., ina chaji ...., na wingi wa jamaa .... 6) Andika muundo wa atomi ya shaba kwa kutumia alama (protoni, neutroni, elektroni, nambari ya nucleon)

Atomu ni chembe ndogo kabisa muhimu ya maada. Katikati yake kuna kiini ambacho, kama sayari zinazozunguka Jua, elektroni huzunguka. Ajabu ya kutosha, chembe hii ndogo zaidi iligunduliwa na dhana yake iliundwa

wanasayansi wa kale wa Ugiriki na wa kale wa India ambao hawakuwa na vifaa vinavyofaa wala msingi wa kinadharia. Mahesabu yao yalikuwepo kwa karne nyingi kama dhana, na ni katika karne ya 17 tu ndipo wanakemia waliweza kuthibitisha kwa majaribio uhalali wa nadharia za kale. Lakini sayansi inaendelea kwa kasi, na mwanzoni mwa karne iliyopita, wanafizikia waligundua vipengele vya subatomic na miundo ya chembe. Hapo ndipo jambo kama "kutogawanyika" lilikanushwa. Hata hivyo, dhana tayari imeingia katika matumizi ya kisayansi na imehifadhiwa.

Wanasayansi wa zamani waliamini kwamba atomi ni vipande vidogo vya jambo lolote. Vigezo vya kimwili hutegemea sura yao, ukubwa, rangi na vigezo vingine. Kwa mfano, Democritus aliamini kuwa atomi za moto ni kali sana, kwa sababu huwaka, chembe za miili imara zina nyuso mbaya ambazo zimeunganishwa kwa nguvu kwa kila mmoja, atomi za maji ni laini. kuteleza, kwa sababu hutoa kioevu kioevu.

Hata roho ya mwanadamu ilizingatiwa na Democritus kuwa inajumuisha atomi zilizounganishwa kwa muda, ambazo hutengana mtu anapokufa.

Muundo wa kisasa zaidi ulipendekezwa mwanzoni mwa karne ya 20 na mwanafizikia wa Kijapani Nagaoka. Aliwasilisha maendeleo ya kinadharia, ambayo ni kwamba atomi ni mfumo wa sayari kwa kiwango cha microscopic, na muundo wake ni sawa na ule wa Zohali. Muundo huu uligeuka kuwa mbaya. Mfano wa Bohr-Rutherford wa atomi uligeuka kuwa karibu na ukweli, lakini pia haukuweza kuelezea mali zote za kimwili na za umeme za corpuscles. Dhana tu kwamba atomi ni muundo ambao haujumuishi tu sifa za mwili, lakini pia zile za quantum, zinaweza kuelezea idadi kubwa zaidi ya hali halisi zinazozingatiwa.

Corpuscles inaweza kuwa katika hali ya kufungwa, au inaweza kuwa katika hali huru. Kwa mfano, atomi ya oksijeni huchanganyika na chembe nyingine sawa na kutengeneza molekuli. Baada ya kutokwa kwa umeme, kama vile dhoruba ya radi, inachanganya ndani

muundo ngumu zaidi ni azine, ambayo inajumuisha molekuli za triatomic. Ipasavyo, hali fulani za kifizikia zinahitajika kwa aina fulani ya misombo ya atomiki. Lakini pia kuna vifungo vyenye nguvu kati ya chembe za molekuli. Kwa mfano, atomi ya nitrojeni imeunganishwa na nyingine kwa kifungo cha tatu, kama matokeo ambayo molekuli ni kali sana na karibu haiwezi kubadilika.

Ikiwa idadi ya protoni za kiini) ni sawa katika obiti, basi atomi haina umeme. Ikiwa hakuna utambulisho, basi chembe ina kutokwa hasi au chanya na inaitwa ion. Kama sheria, chembe hizi za kushtakiwa huundwa kutoka kwa atomi chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme, mionzi ya asili anuwai au joto la juu. Ioni zina nguvu nyingi za kemikali. Atomu hizi zinazochajiwa zina uwezo wa kuathiriwa na chembe nyingine.

chembe ndogo kabisa isiyo na umeme, isiyogawanyika kwa kemikali

Maelezo mbadala

Ndogo lakini ujasiri (nishati)

Chembe ndogo zaidi ya maada

Chembe ndogo zaidi ya kipengele cha kemikali

Katika sayari ya Neptune, kwa kila ... heliamu kuna watoto 20 sawa wa hidrojeni

Kitu kidogo, "mgawanyiko" ambao ulisababisha ubinadamu shida kubwa

Wakati elektroni zinapotea au kupatikana, inakuwa ioni.

Chembe yenye nguvu zaidi

Sehemu ya molekuli

Jeshi la protoni na neutroni

Isobar ni nini

Mpokeaji wa elektroni

Nucleon+electron

Imegawanywa "isiyoonekana"

. "amani" mkosaji wa maafa ya Chernobyl

Jina la mkurugenzi wa filamu wa Canada Egoyan

Nafaka ya ulimwengu

Filamu ya Igor Gostev "Ilitambulishwa..."

Ilikuwa ni dhana hii ambayo ilianzishwa na mwanasayansi wa kale wa Kigiriki Leucippus ili kuteua vitengo vidogo zaidi vya kuwa

Barua "A" katika kiwanda cha nguvu za nyuklia

Isotopu ni nini?

Ulimwengu unajumuisha nini kulingana na mwanasayansi wa zamani wa Uigiriki Democritus?

Ingawa "haionekani", inaweza kugawanywa katika msingi na shell ya elektroni

Sehemu isiyoonekana ya dutu

Ndogo lakini shupavu (nguvu)

Chembe ndogo kabisa ya kielektroniki

. "amani" aliyeokoka Chernobyl

Matofali ya Masi

Mtuhumiwa wa maafa ya Chernobyl

Hata yeye amegawanyika

Amani, "isiyoonekana"

Sehemu ya molekuli

. "isiyoonekana"

Sehemu ya molekuli

Chembe ya jambo

. "matofali ya ulimwengu"

Microparticle

. chembe ya "amani".

Mtoto mwenye elektroni

chembe ya maada

chembe ndogo zaidi

. "isiyoonekana" microparticle

Ni ndogo kuliko molekuli

Isotopu kama ilivyo

Nucleus+elektroni

Amani mpaka watengane

Chembe yenye nguvu

Mpokeaji

Chembe ya jambo

. "na sasa amani yetu ..."

Sehemu ya molekuli

Msingi wa ulimwengu kulingana na Democritus

. molekuli ya "nafaka ya mchanga".

Protoni zina nini ndani yao?

Filamu ya Gostev "Imewekwa alama ..."

. "sehemu" ambazo mitambo ya nyuklia hujengwa

Imegawanywa katika kiwanda cha nguvu za nyuklia

Huwezi kumwona

Kigiriki "isiyoonekana"

Sehemu ya "kukusanya" molekuli

. sehemu "isiyoonekana" ya molekuli

Chembe ndogo zaidi ya kemikali. kipengele

. "kizuizi cha ujenzi" cha molekuli

Filamu "Imetiwa alama..."

Ions huzunguka pande zote

Chanzo cha nishati ya nyuklia

"kutogawanyika" kwa molekuli

chembe inayoweza kutengana

. "amani", na kuua viumbe vyote vilivyo hai

. "kizuizi cha ujenzi" cha molekuli

Inagawanywa na mwanasayansi wa nyuklia.

. "mtoto" ambaye mitambo ya nyuklia inajengwa kwa ajili yake

Msingi "A" katika mitambo ya nyuklia

Imechangiwa na mwanasayansi wa nyuklia

Ni nini mwanasayansi wa nyuklia anagawanyika

Kesi rahisi zaidi ya formula

Chanzo cha nyuklia cha matatizo makubwa

Mfano wake uliundwa na Bohr

Elekeza kwa kipimo kisicho sifuri

Robot kutoka kwa filamu "Real Steel"

Amani kabla ya mgawanyiko

Chembe ya kipengele (kemikali)

Chembe ndogo zaidi ya kipengele cha kemikali, yenye kiini na elektroni

Nishati ya Atomiki

. "Maelezo" ya molekuli

. "Sehemu" ambazo mitambo ya nyuklia inajengwa

. "Ndogo, lakini ujasiri" (nguvu)

. "Mtoto" ambaye mitambo ya nyuklia inajengwa kwa ajili yake

. "Amani", na kuua viumbe vyote vilivyo hai

. Sehemu "isiyoweza kugawanyika" ya molekuli

. "Haionekani"

. "Nafaka ya mchanga" molekuli

. "Kujenga matofali" ya molekuli

. "na sasa amani yetu ..."

. "matofali ya ulimwengu"

. "kizuizi cha ujenzi" cha molekuli

. "amani" mkosaji wa maafa ya Chernobyl

. "amani" aliyeokoka Chernobyl

. "Amani" chembe

. "Haigawanyiki" microparticle

Anagram ya neno "Tom"

Barua "A" katika kiwanda cha nguvu za nyuklia

Protoni zina nini ndani?

Kigiriki "isiyoonekana"

"kutogawanyika" kwa molekuli

Sehemu ya "kukusanya" molekuli

Ulimwengu unajumuisha nini kulingana na mwanasayansi wa zamani wa Uigiriki Democritus?

M. Kigiriki isiyogawanyika; dutu iliyo katika mipaka ya kupita kiasi ya mgawanyiko wake, chembe isiyoonekana ya vumbi, ambayo miili yote inadaiwa kuwa imeundwa, kila dutu, kana kwamba kutoka kwa chembe za mchanga. Kijiko kisichoweza kupimika, kisicho na kikomo cha vumbi, kiasi kisicho na maana. Kwa wanakemia, neno atomi huchukua maana ya kipimo cha mshikamano wa miili: atomi moja ya oksijeni inachukua atomi moja, mbili, tatu za chuma, ambayo ina maana: vitu hivi vinaunganishwa kwa uwiano wa nyingi. Atomu ni fundisho la atomi, la atomiki katika fizikia, ambalo linachukua kama msingi kwamba kila dutu ina atomi zisizogawanyika; atomi g. sayansi, maarifa ni; atomist ni mwanasayansi ambaye ana imani hii. Inapingana na shule yenye nguvu, yenye nguvu, ambayo inakataa kikomo cha mgawanyiko wa jambo na kuitambua kama usemi, dhihirisho la nguvu katika ulimwengu wetu.

Mish-mash ya neno "Tom"

Amani, "isiyoonekana"

Kitu kidogo, "mgawanyiko" ambao ulisababisha ubinadamu shida kubwa

Msingi "A" katika mitambo ya nyuklia

Imegawanywa "isiyoonekana"

Robot kutoka kwa filamu "Real Steel"

Filamu "Imetiwa alama..."

Filamu ya Gostev "Imewekwa alama ..."

Filamu ya Igor Gostev "Imewekwa alama ..."

Ingawa "haionekani", inaweza kugawanywa katika msingi na shell ya elektroni

Isotopu ni nini

Nucleus + elektroni

1. Dhana za kimsingi, ufafanuzi na sheria za kemia

1.2. Atomu. Kipengele cha kemikali. Dutu rahisi

Atomu ni dhana kuu katika kemia. Dutu zote huundwa na atomi. Atomi ni kikomo cha kuponda dutu kwa njia za kemikali, i.e. atomi ni chembe ndogo zaidi ya maada isiyogawanyika kwa kemikali. Fission ya atomiki inawezekana tu katika michakato ya kimwili - athari za nyuklia na mabadiliko ya mionzi.

Ufafanuzi wa kisasa wa atomi: atomi ni chembe ndogo kabisa isiyoweza kugawanywa kwa umeme isiyo na umeme, inayojumuisha kiini chenye chaji chanya na elektroni zenye chaji hasi.

Kwa asili, atomi zipo katika fomu ya bure (ya mtu binafsi, iliyotengwa) (kwa mfano, gesi nzuri huundwa na atomi za mtu binafsi) na kama sehemu ya vitu vingi rahisi na ngumu. Ni wazi kwamba katika utungaji wa vitu ngumu, atomi sio upande wowote wa umeme, lakini zina ziada ya malipo mazuri au hasi (kwa mfano, Na + Cl -, Ca 2+ O 2-), i.e. Katika vitu ngumu, atomi zinaweza kupatikana kwa namna ya ioni za monoatomiki. Atomi na ioni za monoatomiki zinazoundwa kutoka kwao huitwa chembe za atomiki.

Idadi kamili ya atomi katika maumbile haiwezi kuhesabiwa, lakini inaweza kugawanywa katika aina nyembamba, kama vile, kwa mfano, miti yote msituni imegawanywa katika birch, mwaloni, spruce, pine, nk, kulingana na tabia zao. vipengele. Msingi wa kuainisha atomi katika aina fulani ni malipo ya kiini, i.e. idadi ya protoni katika kiini cha atomi, kwa kuwa ni sifa hii ambayo imehifadhiwa, bila kujali ikiwa atomi iko katika fomu ya bure au ya kemikali.

Kipengele cha kemikali- Hii ni aina ya chembe za atomiki zenye chaji sawa ya nyuklia.

Kwa mfano, tunamaanisha kipengele cha kemikali cha sodiamu, bila kujali ikiwa atomi za sodiamu za bure au Na + ions katika muundo wa chumvi huzingatiwa.

Dhana za atomi hazipaswi kuchanganyikiwa, kipengele cha kemikali Na dutu rahisi. Atomu ni dhana halisi, atomi zipo kweli, lakini kipengele cha kemikali ni dhana isiyoeleweka, ya pamoja. Kwa mfano, katika asili kuna atomi maalum za shaba zilizo na wingi wa atomiki wa mviringo wa 63 na 65. Lakini shaba ya kipengele cha kemikali ina sifa ya wastani wa molekuli ya atomiki ya jamaa, iliyotolewa katika jedwali la mara kwa mara la vipengele vya kemikali na D.I. Mendeleev, ambayo, kwa kuzingatia yaliyomo kwenye isotopu, ni sawa na 63.54 (kwa asili, hakuna atomi za shaba zilizo na thamani kama hiyo ya A). Atomu katika kemia hueleweka kimapokeo kama chembe isiyoegemea upande wowote wa kielektroniki, ilhali kipengele cha kemikali katika asili kinaweza kuwakilishwa na chembe zisizo na umeme na zenye chaji - ioni za monatomiki: , , , .

Dutu rahisi ni mojawapo ya aina za kuwepo kwa kipengele cha kemikali katika asili (fomu nyingine ni kipengele cha kemikali katika utungaji wa vitu ngumu). Kwa mfano, kipengele cha kemikali oksijeni katika asili kipo katika mfumo wa dutu rahisi O 2 na kama sehemu ya idadi ya dutu changamano (H 2 O, Na 2 SO 4 ⋅ 10H 2 O, Fe 3 O 4). Mara nyingi kipengele sawa cha kemikali huunda vitu kadhaa rahisi. Katika kesi hiyo, wanazungumza juu ya allotropy - jambo la kuwepo kwa kipengele katika asili kwa namna ya vitu kadhaa rahisi. Dutu rahisi zenyewe huitwa marekebisho ya allotropiki ( marekebisho). Marekebisho kadhaa ya allotropiki yanajulikana kwa kaboni (almasi, grafiti, carbyne, fullerene, graphene, tubulenes), fosforasi (fosforasi nyeupe, nyekundu na nyeusi), oksijeni (oksijeni na ozoni). Kutokana na uzushi wa allotropi, kuna takriban mara 5 zaidi ya vitu rahisi vinavyojulikana kuliko vipengele vya kemikali.

Sababu za allotropy:

• tofauti katika muundo wa wingi wa molekuli (O 2 na O 3);
• tofauti katika muundo wa kimiani kioo (almasi na grafiti).

Marekebisho ya allotropic ya kipengele fulani daima hutofautiana katika mali ya kimwili na shughuli za kemikali. Kwa mfano, ozoni inafanya kazi zaidi kuliko oksijeni, na kiwango cha kuyeyuka cha almasi ni cha juu kuliko fullerene. Marekebisho ya allotropic chini ya hali fulani (mabadiliko ya shinikizo, joto) yanaweza kubadilika kuwa kila mmoja.

Katika hali nyingi, majina ya kipengele cha kemikali na dutu rahisi ni sawa (shaba, oksijeni, chuma, nitrojeni, nk), hivyo ni muhimu kutofautisha kati ya mali (tabia) ya dutu rahisi kama mkusanyiko wa chembe na sifa za kipengele cha kemikali kama aina ya atomi yenye chaji sawa ya nyuklia.

Dutu rahisi ina sifa ya muundo (Masi au isiyo ya Masi), msongamano, hali fulani ya mkusanyiko chini ya hali fulani, rangi na harufu, conductivity ya umeme na mafuta, umumunyifu, ugumu, kiwango cha kuchemsha na kuyeyuka (t jipu na t pl) , mnato, mali ya macho na sumaku , molekuli ya molar (jamaa ya molekuli), formula ya kemikali, mali ya kemikali, mbinu za maandalizi na matumizi. Tunaweza kusema kwamba mali ya dutu ni mali ya mkusanyiko wa chembe zinazohusiana na kemikali, i.e. mwili wa kimwili, kwa kuwa atomi moja au molekuli haina ladha, harufu, umumunyifu, viwango vya kuyeyuka na kuchemsha, rangi, umeme na conductivity ya mafuta.

Sifa (sifa) kipengele cha kemikali: nambari ya atomiki, ishara ya kemikali, wingi wa atomiki, wingi wa atomiki, utungaji wa isotopiki, tukio katika asili, nafasi katika jedwali la mara kwa mara, muundo wa atomiki, nishati ya ioni, mshikamano wa elektroni, elektronegativity, hali za oxidation, valence, jambo la alotropi, sehemu ya molekuli na molekuli katika muundo wa dutu changamano, unyonyaji na taswira ya utoaji. Tunaweza kusema kwamba mali ya kipengele cha kemikali ni mali ya chembe moja au chembe za pekee.

Tofauti kati ya dhana za "kipengele cha kemikali" na "dutu rahisi" zinaonyeshwa kwenye jedwali. 1.2 kutumia nitrojeni kama mfano.

Jedwali 1.2

Tofauti kati ya dhana ya "kipengele cha kemikali" na "dutu rahisi" kwa nitrojeni

Nitrojeni - kipengele cha kemikali	Nitrojeni ni dutu rahisi
1. Nambari ya atomiki 7.	1. Gesi (n.o.) haina rangi, haina harufu na haina ladha, haina sumu.
2. Alama ya kemikali N.	2. Nitrojeni ina muundo wa Masi, formula N 2, molekuli ina atomi mbili.
3. Uzito wa atomiki wa jamaa 14.	3. Masi ya molar 28 g / mol.
4. Katika asili inawakilishwa na nuclides 14 N na 15 N.	4. Haina mumunyifu katika maji.
5. Sehemu ya wingi katika ukoko wa dunia 0.030% (nafasi ya 16 katika kuenea).	5. Msongamano (n.s.) 1.25 g/dm3, nyepesi kidogo kuliko hewa, msongamano wa jamaa kwa heliamu 7.
6. Haina marekebisho ya allotropiki.	6. Dielectric, hufanya joto vibaya.
7. Sehemu ya chumvi mbalimbali - nitrati (KNO 3, NaNO 3, Ca (NO 3) 2).	7. t chemsha = -195.8 °C; t pl = -210.0 °C.
8. Sehemu ya wingi katika amonia ni 82.35%, ni sehemu ya protini, amini, na DNA.	8. Dielectric mara kwa mara 1.00.
9. Uzito wa atomi ni (kwa 14 N) 14u au 2.324 10 -23 g.	9. Wakati wa dipole ni 0.
10. Muundo wa atomiki: 7p,7e,7n (kwa 14 N), usanidi wa elektroniki 1s 2 2s 2 2p 3, tabaka mbili za elektroni, elektroni tano za valence, nk.	10. Ina kimiani ya kioo ya molekuli (katika hali ngumu).
11. Katika meza ya mara kwa mara iko katika kipindi cha 2 na kikundi cha VA, ni cha familia ya vipengele vya p.	11. Katika angahewa sehemu ya kiasi ni 78%.
12. Nishati ya ionization 1402.3 kJ / mol, mshikamano wa elektroni -20 kJ / mol, electronegativity 3.07.	12. Uzalishaji wa dunia 44 · tani 10 6 kwa mwaka.
13. Inaonyesha mishikamano I, II, III, IV na hali ya oxidation -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.	13. Iliyopatikana: katika maabara - kwa kupokanzwa NH 4 NO 2; katika sekta - kwa kupokanzwa hewa yenye maji.
14. Radi ya atomiki (orbital) 0.052 nm.	14. Kemikali haifanyiki, inapokanzwa inaingiliana na oksijeni na metali.
15. Mstari kuu katika wigo ni 399.5 nm.	15. Inatumika kuunda hali ya ajizi wakati wa kukausha vilipuzi, wakati wa kuhifadhi kazi muhimu za uchoraji na maandishi, kuunda joto la chini (nitrojeni ya kioevu).
16. Mwili wa mtu wastani (uzito wa kilo 70.0) una kilo 1.8 za nitrojeni.
17. Kama sehemu ya amonia, inashiriki katika uundaji wa vifungo vya hidrojeni.

Mfano 1.2. Onyesha ni kauli gani kati ya zifuatazo zinazotaja oksijeni kama kipengele cha kemikali:

• a) wingi wa atomi ni 16u;
• b) huunda marekebisho mawili ya allotropiki;
• c) molekuli ya molar ni 32 g / mol;
• d) mumunyifu hafifu katika maji.

Suluhisho. Taarifa c), d) hurejelea dutu rahisi, na kauli a), b) hurejelea kipengele cha kemikali oksijeni.

Jibu: 3).

Kila kipengele cha kemikali kina ishara yake - ishara ya kemikali (ishara): K, Na, O, N, Cu, nk.

Alama ya kemikali inaweza pia kueleza muundo wa dutu rahisi. Kwa mfano, ishara ya kipengele cha kemikali Fe pia inaonyesha utungaji wa dutu rahisi ya chuma. Hata hivyo, alama za kemikali O, H, N, Cl zinaashiria vipengele vya kemikali tu; vitu rahisi vina fomula O 2, H 2, N 2, Cl 2.

Kama ilivyoelezwa tayari, katika hali nyingi majina ya vipengele vya kemikali na vitu rahisi ni sawa. Isipokuwa ni majina ya marekebisho ya allotropiki ya kaboni (almasi, grafiti, carbyne, fullerene) na moja ya marekebisho ya oksijeni (oksijeni na ozoni). Kwa mfano, tunapotumia neno “graphite,” tunamaanisha tu dutu sahili (lakini si kipengele cha kemikali) kaboni.

Wingi wa vipengele vya kemikali katika asili huonyeshwa kwa wingi na sehemu za mole. Sehemu ya wingi w ni uwiano wa wingi wa atomi za kipengele fulani kwa jumla ya wingi wa atomi za vipengele vyote. Sehemu ya mole χ ni uwiano wa idadi ya atomi ya kipengele fulani kwa jumla ya idadi ya atomi za vipengele vyote.

Katika ukoko wa dunia (safu ya unene wa kilomita 16), atomi za oksijeni zina molekuli kubwa zaidi (49.13%) na molari (55%), ikifuatiwa na atomi za silicon (w (Si) = 26%, χ(Si) = 16. .35%). Katika Galaxy, karibu 92% ya jumla ya idadi ya atomi ni atomi za hidrojeni, na 7.9% ni atomi za heliamu. Sehemu za molekuli za atomi za vitu kuu katika mwili wa binadamu: O - 65%, C - 18%, H - 10%, N - 3%, Ca - 1.5%, P - 1.2%.

Thamani kamili za misa ya atomiki ni ndogo sana (kwa mfano, uzito wa atomi ya oksijeni ni takriban 2.7 ⋅ 10 −23 g) na sio rahisi kwa hesabu. Kwa sababu hii, kiwango cha misa ya atomiki ya jamaa ya vipengele ilitengenezwa. Hivi sasa, kitengo cha kipimo cha misa ya atomiki ya jamaa ni 1/12 ya wingi wa atomi ya nuclide ya C-12. Kiasi hiki kinaitwa molekuli ya atomiki ya mara kwa mara au kitengo cha molekuli ya atomiki(a.u.m.) na ina jina la kimataifa u:

m wewe = 1 a. e.m. = 1 u = 1 / 12 (m a 12 C) =

1.66 ⋅ 10 − 24 g = 1.66 ⋅ 10 − 27 kg.

Ni rahisi kuonyesha kuwa thamani ya nambari ya u ni sawa na 1/N A:

1 u = 1 12 m a (12 C) = 1 12 M (C) N A = 1 12 12 N A = 1 N A =

1 6.02 ⋅ 10 23 = 1.66 ⋅ 10 − 24 (g).

Uzito wa atomiki wa kipengele A r (E) ni kiasi kimwili kisicho na kipimo kinachoonyesha ni mara ngapi uzito wa atomi au uzito wa wastani wa atomi (mtawalia kwa vipengele safi na mchanganyiko wa isotopiki) ni zaidi ya 1/12 ya wingi wa atomi ya nuklidi ya C-12:

A r (E) = m a (E) 1 a. e.m. = m a (E) 1 u. (1.1)

Kujua misa ya atomi ya jamaa, unaweza kuhesabu kwa urahisi wingi wa atomi:

m a (E) = A r (E)u = A r (E) ⋅ 1.66 ⋅ 10 −24 (g) =

A r (E) ⋅ 1.66 ⋅ 10 −27 (kg).

Molekuli. Na yeye. Dutu za muundo wa Masi na zisizo za Masi. Mlinganyo wa kemikali

Wakati atomi zinaingiliana, chembe ngumu zaidi huundwa - molekuli.

Molekuli ni mkusanyiko mdogo kabisa wa atomi uliotengwa kwa njia ya kielektroniki, unaoweza kujitegemea na kuwa mtoaji wa sifa za kemikali za dutu.

Molekuli zina muundo wa ubora na kiasi sawa na dutu inayounda. Kifungo cha kemikali kati ya atomi katika molekuli ni nguvu zaidi kuliko nguvu za mwingiliano kati ya molekuli (ndiyo sababu molekuli inaweza kuzingatiwa kama chembe tofauti, iliyotengwa). Katika athari za kemikali, molekuli, tofauti na atomi, hazihifadhiwa (kuharibiwa). Kama atomi, molekuli ya mtu binafsi haina mali ya kimwili ya dutu kama vile rangi na harufu, viwango vya kuyeyuka na kuchemsha, umumunyifu, conductivity ya mafuta na umeme, nk.

Hebu tusisitize kwamba molekuli ni carrier wa mali ya kemikali ya dutu; haiwezi kusema kuwa molekuli huhifadhi (ina sawa kabisa) mali ya kemikali ya dutu, kwani mali ya kemikali ya dutu huathiriwa sana na mwingiliano wa intermolecular, ambayo haipo kwa molekuli ya mtu binafsi. Kwa mfano, dutu ya trinitroglycerin ina uwezo wa kulipuka, lakini si molekuli ya mtu binafsi ya trinitroglycerin.

Ioni ni atomi au kikundi cha atomi ambacho kina chaji chanya au hasi.

Ioni zenye chaji chanya huitwa cations, na zenye chaji hasi huitwa anions. Ions inaweza kuwa rahisi, i.e. monoatomiki (K +, Cl -), na changamano (NH 4 +, NO 3 -), chaji moja (Na +, Cl -) na chaji nyingi (Fe 3+, PO 4 3 -).

1. Kwa kipengele fulani, ioni rahisi na atomi ya neutral ina idadi sawa ya protoni na neutroni, lakini hutofautiana katika idadi ya elektroni: cation ina chache na anion ina zaidi ya atomi ya neutral ya umeme.

2. Wingi wa ioni rahisi au ngumu ni sawa na wingi wa chembe inayolingana ya umeme.

Inapaswa kukumbushwa katika akili kwamba si vitu vyote vinajumuisha molekuli.

Dutu zinazoundwa na molekuli zinaitwa vitu vya muundo wa Masi. Hizi zinaweza kuwa dutu rahisi (argon, oksijeni, fullerene) au changamano (maji, methane, amonia, benzene).

Gesi zote na karibu vinywaji vyote (isipokuwa zebaki) vina muundo wa Masi; yabisi inaweza kuwa na molekuli (sucrose, fructose, iodini, fosforasi nyeupe, asidi ya fosforasi) na muundo usio wa Masi (almasi, fosforasi nyeusi na nyekundu, Carborundum SiC, chumvi ya meza NaCl). Katika vitu vilivyo na muundo wa Masi, vifungo kati ya molekuli (maingiliano ya intermolecular) ni dhaifu. Inapokanzwa, huharibiwa kwa urahisi. Kwa sababu hii kwamba vitu vya muundo wa Masi vina kiwango cha chini cha kuyeyuka na kuchemsha na ni tete (kama matokeo ambayo mara nyingi huwa na harufu).

Dutu za muundo usio wa Masi inajumuisha atomi zisizo na umeme au ioni rahisi au changamano. Kwa mfano, almasi, grafiti, fosforasi nyeusi, silicon, boroni hufanywa kwa atomi zisizo na umeme, na chumvi hutengenezwa na ioni rahisi na ngumu, kwa mfano KF na NH 4 NO 3. Vyuma vinaundwa na atomi zenye chaji chanya (cations). Carborundum SiC, oksidi ya silicon (IV) SiO 2, alkali (KOH, NaOH), chumvi nyingi (KCl, CaCO 3), misombo ya binary ya metali zisizo na metali (oksidi za msingi na amphoteric, hidridi, carbides, silicides, nitridi, fosfidi. ), misombo ya intermetallic (misombo ya metali na kila mmoja). Katika vitu vya muundo usio wa Masi, atomi za mtu binafsi au ions huunganishwa kwa kila mmoja na vifungo vikali vya kemikali, kwa hiyo, chini ya hali ya kawaida, vitu hivi ni imara, visivyo na tete, na vina viwango vya juu vya kuyeyuka.

Kwa mfano, sucrose (muundo wa molekuli) huyeyuka kwa 185 ° C, na kloridi ya sodiamu (muundo usio wa molekuli) huyeyuka kwa 801 ° C.

Katika awamu ya gesi, vitu vyote vinajumuisha molekuli, na hata wale ambao kwa joto la kawaida wana muundo usio wa Masi. Kwa mfano, kwa joto la juu, molekuli za NaCl, K 2, na SiO 2 zilipatikana katika awamu ya gesi.

Kwa vitu vinavyotengana inapokanzwa (CaCO 3, KNO 3, NaHCO 3), molekuli haziwezi kupatikana kwa kupokanzwa dutu hii.

Dutu za molekuli huunda msingi wa ulimwengu wa kikaboni, na vitu visivyo vya Masi huunda msingi wa ulimwengu wa isokaboni (madini).

Fomula ya kemikali. Kitengo cha formula. Mlinganyo wa kemikali

Muundo wa dutu yoyote huonyeshwa kwa kutumia formula ya kemikali. Fomula ya kemikali ni taswira ya muundo wa ubora na kiasi wa dutu kwa kutumia alama za vipengele vya kemikali, pamoja na nambari, alfabeti na ishara nyingine.

Kwa vitu rahisi vya muundo usio wa Masi, formula ya kemikali inafanana na ishara ya kipengele cha kemikali (kwa mfano, Cu, Al, B, P). Katika fomula ya dutu rahisi ya muundo wa Masi, onyesha (ikiwa ni lazima) idadi ya atomi kwenye molekuli: O 3, P 4, S 8, C 60, C 70, C 80, nk. Fomula za gesi adhimu huandikwa kila wakati na atomi moja: He, Ne, Ar, Xe, Kr, Rn. Wakati wa kuandika milinganyo ya athari za kemikali, fomula za kemikali za molekuli za polyatomic za vitu rahisi zinaweza (isipokuwa zimesemwa haswa) kwa namna ya alama za vipengele (atomi moja): P 4 → P, S 8 → S, C 60 → C (hii haiwezi kufanyika kwa ozoni O 3, oksijeni O 2, nitrojeni N 2, halojeni, hidrojeni).

Kwa vitu ngumu vya muundo wa Masi, fomula za empirical (rahisi) na za Masi (za kweli) zinajulikana. Fomula ya majaribio inaonyesha uwiano mdogo kabisa wa nambari za atomi katika molekuli, na formula ya molekuli- uwiano kamili wa atomi. Kwa mfano, formula ya kweli ya ethane ni C 2 H 6, na rahisi zaidi ni CH 3. Njia rahisi zaidi hupatikana kwa kugawa (kupunguza) nambari za atomi za vitu katika fomula ya kweli na nambari inayofaa. Kwa mfano, fomula rahisi zaidi ya ethane ilipatikana kwa kugawanya nambari za atomi C na H na 2.

Fomula rahisi na za kweli zinaweza sanjari (methane CH 4, amonia NH 3, maji H 2 O) au zisilingane (oksidi ya fosforasi (V) P 4 O 10, benzini C 6 H 6, peroksidi ya hidrojeni H 2 O 2, glukosi. C 6 H 12 O 6).

Njia za kemikali hukuruhusu kuhesabu sehemu kubwa za atomi za vitu kwenye dutu.

Sehemu ya wingi w ya atomi za kipengele E katika dutu huamuliwa na fomula

w (E) = A r (E) ⋅ N (E) M r (V) , (1.2)

ambapo N (E) ni idadi ya atomi za kipengele katika fomula ya dutu; M r (B) - molekuli ya jamaa (formula) ya dutu.

Kwa mfano, kwa asidi ya sulfuriki M r (H 2 SO 4) = 98, basi sehemu kubwa ya atomi za oksijeni katika asidi hii.

w (O) = A r (O) ⋅ N (O) M r (H 2 SO 4) = 16 ⋅ 4 98 ≈ 0.653 (65.3%).

Kwa kutumia fomula (1.2), idadi ya atomi za kitu kwenye molekuli au kitengo cha fomula hupatikana:

N (E) = M r (V) ⋅ w (E) A r (E) (1.3)

au molar (molekuli inayohusiana au fomula) wingi wa dutu:

M r (V) = A r (E) ⋅ N (E) w (E) . (1.4)

Katika fomula 1.2-1.4, maadili ya w (E) yanatolewa kwa sehemu za umoja.

Mfano 1.3. Katika dutu fulani, sehemu kubwa ya atomi za sulfuri ni 36.78%, na idadi ya atomi za sulfuri katika kitengo kimoja cha fomula ni mbili. Bainisha uzito wa molar (g/mol) ya dutu hii:

Suluhisho . Kwa kutumia formula 1.4, tunapata

M r = A r (S) ⋅ N (S) w (S) = 32 ⋅ 2 0.3678 = 174 ,

M = 174 g/mol.

Jibu: 2).

Mfano ufuatao unaonyesha mbinu ya kutafuta fomula rahisi zaidi ya dutu kulingana na sehemu kubwa za vipengele.

Mfano 1.4. Katika baadhi ya oksidi ya klorini, sehemu kubwa ya atomi za klorini ni 38.8%. Pata fomula ya oksidi.

Suluhisho . Kwa kuwa w (Cl) + w (O) = 100%, basi

w(O) = 100% - 38.8% = 61.2%.

Ikiwa wingi wa dutu ni 100 g, basi m (Cl) = 38.8 g na m (O) = 61.2 g.

Wacha tufikirie fomula ya oksidi kama Cl x O y. Tuna

x : y = n (Cl) : n (O) = m (Cl) M (Cl) : m (O) M (O) ;

x: y = 38.8 35.5: 61.2 16 = 1.093: 3.825.

Kugawanya nambari zinazosababishwa na ndogo zaidi (1.093), tunaona kwamba x: y = 1: 3.5 au, kuzidisha na 2, tunapata x: y = 2: 7. Kwa hiyo, formula ya oksidi ni Cl 2 O. 7.

Jibu: Cl 2 O 7.

Kwa vitu vyote ngumu vya muundo usio wa Masi, fomula za kemikali ni za nguvu na zinaonyesha muundo sio wa molekuli, lakini wa kinachojulikana kama vitengo vya fomula.

Kitengo cha formula(FE) - kikundi cha atomi kinacholingana na fomula rahisi ya dutu ya muundo usio wa Masi.

Kwa hivyo, fomula za kemikali za vitu vya muundo usio wa Masi ni vitengo vya fomula. Mifano ya vitengo vya fomula: KOH, NaCl, CaCO 3, Fe 3 C, SiO 2, SiC, KNa 2, CuZn 3, Al 2 O 3, NaH, Ca 2 Si, Mg 3 N 2, Na 2 SO 4, K 3 PO 4, nk.

Vitengo vya fomula vinaweza kuzingatiwa kama vitengo vya kimuundo vya vitu vya muundo usio wa Masi. Kwa vitu vilivyo na muundo wa molekuli, hizi ni dhahiri kweli molekuli zilizopo.

Kutumia fomula za kemikali, hesabu za athari za kemikali zimeandikwa.

Mlinganyo wa kemikali ni nukuu ya kawaida ya mmenyuko wa kemikali kwa kutumia fomula za kemikali na ishara zingine (sawa, kuongeza, kuondoa, mishale, n.k.).

Mlinganyo wa kemikali ni matokeo ya sheria ya uhifadhi wa wingi, kwa hivyo inaundwa ili idadi ya atomi za kila kipengele katika pande zake zote mbili ziwe sawa.

Nambari kabla ya fomula huitwa mgawo wa stoichiometric, katika kesi hii kitengo hakijaandikwa, lakini kinamaanisha (!) na kuzingatiwa wakati wa kuhesabu jumla ya coefficients ya stoichiometric. Coefficients ya stoichiometric inaonyesha katika uwiano gani wa molar vitu vya kuanzia huguswa na bidhaa za majibu huundwa. Kwa mfano, kwa majibu ambayo mlinganyo wake ni

3Fe 3 O 4 + 8Al = 9Fe + 4Al 2 O 3

n (Fe 3 O 4) n (Al) = 3 8; n (Al) n (Fe) = 8 9 nk.

Katika mifumo ya majibu, mgawo hauwekwi na kishale hutumiwa badala ya ishara sawa:

FeS 2 + O 2 → Fe 2 O 3 + SO 2

Mshale pia hutumiwa wakati wa kuandika milinganyo ya athari za kemikali inayohusisha vitu vya kikaboni (ili kutochanganya ishara ya usawa na dhamana mbili):

CH 2 =CH 2 + Br 2 → CH 2 Br–CH 2 Br,

na vile vile hesabu za kutengana kwa elektroliti za elektroliti zenye nguvu:

NaCl → Na + + Cl − .

Sheria ya Kudumu ya Utungaji

Kwa vitu vya muundo wa Masi hii ni kweli sheria ya kudumu ya utungaji(J. Proust, 1808): kila dutu ya muundo wa molekuli, bila kujali njia na masharti ya uzalishaji, ina muundo wa ubora na kiasi cha mara kwa mara.

Kutoka kwa sheria ya uthabiti wa utungaji inafuata kwamba katika misombo ya molekuli vipengele lazima viwe katika uwiano uliofafanuliwa madhubuti wa wingi, i.e. kuwa na sehemu ya misa ya mara kwa mara. Hii ni kweli ikiwa muundo wa isotopiki wa kitu haubadilika. Kwa mfano, sehemu ya molekuli ya atomi za hidrojeni katika maji, bila kujali njia ya maandalizi yake kutoka kwa vitu vya asili (awali kutoka kwa vitu rahisi, inapokanzwa kwa sulfate ya shaba CuSO 4 · 5H 2 O, nk) daima itakuwa sawa na 11.1%. Walakini, katika maji yaliyopatikana kwa mwingiliano wa molekuli za deuterium (nyuklidi ya hidrojeni na A r ≈ 2) na oksijeni asilia (A r = 16), sehemu kubwa ya atomi za hidrojeni.

w (H) = 2 ⋅ 2 2 ⋅ 2 + 16 = 0.2 (20%).

Dutu zinazotii sheria ya uthabiti wa utungaji, i.e. vitu vya muundo wa Masi huitwa stoichiometric.

Vitu vya muundo usio wa Masi (haswa carbides, hidridi, nitridi, oksidi na sulfidi za metali za d-familia) hazitii sheria ya muundo wa mara kwa mara, ndiyo sababu wanaitwa. yasiyo ya stoichiometric. Kwa mfano, kulingana na hali ya uzalishaji (joto, shinikizo), muundo wa oksidi ya titani (II) ni tofauti na huanzia TiO 0.7 -TiO 1.3, i.e. katika kioo cha oksidi hii, kwa kila atomi 10 za titani kunaweza kuwa na atomi 7 hadi 13 za oksijeni. Walakini, kwa vitu vingi vya muundo usio wa Masi (KCl, NaOH, CuSO 4), kupotoka kutoka kwa muundo wa kila wakati sio muhimu sana, kwa hivyo tunaweza kudhani kuwa muundo wao hautegemei njia ya maandalizi.

Uzito wa Masi na formula

Ili kuangazia vitu vya muundo wa Masi na usio wa Masi, mtawaliwa, dhana za "molekuli ya molekuli ya jamaa" na "molekuli ya fomula ya jamaa" huletwa, ambayo inaonyeshwa na ishara sawa - M r.

Uzito wa Masi ya jamaa- kiasi cha kimwili kisicho na kipimo ambacho kinaonyesha ni mara ngapi uzito wa molekuli ni mkubwa kuliko 1/12 ya wingi wa atomi ya nuclide ya C-12:

M r (B) = m mol (B) u . (1.5)

Uzito wa formula ya jamaa- kiasi cha kimwili kisicho na kipimo ambacho kinaonyesha ni mara ngapi uzito wa kitengo cha fomula ni zaidi ya 1/12 ya wingi wa atomi ya nyuklidi C-12:

M r (B) = m PU (B) u . (1.6)

Fomula (1.5) na (1.6) hukuruhusu kupata wingi wa molekuli au kitengo cha kimwili:

m (mol, FU) = uM r. (1.7)

Kwa mazoezi, maadili ya M r hupatikana kwa muhtasari wa misa ya atomiki ya vitu vinavyounda molekuli au kitengo cha fomula, kwa kuzingatia idadi ya atomi za mtu binafsi. Kwa mfano:

M r (H 3 PO 4) = 3A r (H) + A r (P) + 4A r (O) =

3 ⋅ 1 + 31 + 4 ⋅ 16 = 98.