Nó là hạt vật chất nhỏ nhất không thể phân chia được. Các bộ phận cơ bản của nguyên tử

Người sáng lập ra "thuyết nguyên tử" - một học thuyết triết học, theo đó tất cả các yếu tố có bản chất hữu hình và vô tri đều bao gồm các nguyên tử (các hạt không thể phân chia về mặt hóa học). Nguyên tử tồn tại vĩnh viễn và nhỏ bé đến mức không thể đo được, chúng giống nhau và chỉ khác nhau về hình thức, nhưng giữ nguyên tất cả các tính chất của chất ban đầu.

Năm 1808, ông hồi sinh thuyết nguyên tử và chứng minh rằng nguyên tử là có thật. Nguyên tử là các nguyên tố hóa học không thể được tạo ra mới, được chia thành các thành phần nhỏ hơn, bị phá hủy bởi bất kỳ sự biến đổi hóa học nào. Bất kỳ phản ứng hóa học nào cũng chỉ làm thay đổi trật tự sắp xếp lại các nguyên tử.

Năm 1897, nhà bác học J. Thompson đã chứng minh sự tồn tại của electron - hạt mang điện tích âm. Năm 1904, ông đề xuất một mô hình nguyên tử - "bánh pudding nho khô" Nguyên tử là một thể tích điện dương, bên trong phân bố các hạt nhỏ mang điện tích âm, giống như nho khô trong bánh pudding.

1911 - Cùng với các học trò của mình, ông thực hiện một thí nghiệm bác bỏ lý thuyết của J. Thompson và đề xuất một mô hình nguyên tử giống như một hệ hành tinh. Ở tâm nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương, xung quanh có các êlectron mang điện tích âm quay, trường hợp này khối lượng chủ yếu của nguyên tử tập trung ở hạt nhân, khối lượng êlectron rất nhỏ. Tổng điện tích của hạt nhân và các electron phải bằng không, vì nguyên tử nói chung là trung hòa về điện.

Khối lượng hạt Điện tích tuyệt đối (kg) Điện tương đối Electron 9.109 * .00051.602 * Proton 1.673 * .602 * Neutron 1.675 * Z - số proton (cho biết số proton trong hạt nhân và tổng khối lượng của chúng (tương đối)) N - số neutron (cho biết số nơtron trong hạt nhân và tổng khối lượng của chúng (tương đối)) A - khối lượng (nucleon) - đây là tổng số nơtron và proton trong hạt nhân và tổng khối lượng của chúng (tương đối))

Số nucleon (bằng khối lượng nguyên tử tương đối) - Số proton (bằng số thứ tự của nguyên tố) A = 23 Z = 11 N = = 12 e = 11

PHƯƠNG ÁN 1 1) Nguyên tử là hạt gồm ...... 2) Khối lượng của nguyên tử được xác định bằng tổng khối lượng của các hạt: ... 3) Số thứ tự của nguyên tố cho biết số … .. và số… .. trong nguyên tử 4) Nguyên tử của một nguyên tố hóa học khác nhau về giá trị tương đối của nguyên tử được gọi là ……. 5) Loại nguyên tử có điện tích hạt nhân nhất định được gọi là…. 6) Viết thành phần cấu tạo của nguyên tử kẽm bằng kí hiệu (proton, nơtron, electron, số nucleon) PHƯƠNG ÁN 2 1) Hạt nhân nguyên tử gồm…. 2) Các đồng vị khác nhau về lượng… .. 3) Số khối của nguyên tử là tổng khối lượng của các hạt…. 4) Số…. = number .... = số thứ tự của phần tử. 5) Một êlectron được kí hiệu là ..., có điện tích ...., và khối lượng tương đối .... 6) Viết thành phần cấu tạo của nguyên tử đồng bằng các kí hiệu (proton, nơtron, electron, số nucleon)

Nguyên tử là hạt tích phân nhỏ nhất của vật chất. Tại trung tâm của nó là hạt nhân, xung quanh nó, giống như các hành tinh xung quanh Mặt trời, các electron quay. Thật kỳ lạ, nhưng hạt nhỏ nhất này đã được phát hiện và khái niệm về nó đã được hình thành

Các nhà khoa học Hy Lạp cổ đại và Ấn Độ cổ đại, những người không có thiết bị thích hợp cũng như cơ sở lý thuyết. Các tính toán của họ trong nhiều thế kỷ đã tồn tại trên cơ sở các giả thuyết, và chỉ trong thế kỷ 17, các nhà hóa học mới có thể thực nghiệm chứng minh tính đúng đắn của các lý thuyết cổ đại. Nhưng khoa học đang tiến nhanh về phía trước, và vào đầu thế kỷ trước, các nhà vật lý đã khám phá ra các thành phần và cấu trúc hạ nguyên tử của các hạt. Sau đó, một thứ gọi là "không thể phân chia" đã bị bác bỏ. Tuy nhiên, khái niệm này đã được sử dụng trong khoa học và đã được bảo tồn.

Các nhà khoa học cổ đại tin rằng nguyên tử là một phần siêu nhỏ của bất kỳ vật chất nào. Các thông số vật lý phụ thuộc vào hình dạng, khối lượng, màu sắc và các thông số khác của chúng. Ví dụ, Democritus tin rằng các nguyên tử lửa cực kỳ sắc bén, vì nó cháy, các hạt của vật rắn có bề mặt thô ráp gắn chặt vào nhau, các nguyên tử nước thì trơn và trơn, bởi vì chúng tạo ra tính chất lỏng.

Democritus thậm chí còn coi linh hồn của một người bao gồm các nguyên tử được kết nối tạm thời, chúng sẽ tan rã khi người đó chết.

Một cấu trúc hiện đại hơn đã được đề xuất vào đầu thế kỷ 20 bởi nhà vật lý người Nhật Bản Nagaoka. Ông đã trình bày một sự phát triển lý thuyết, đó là nguyên tử là một hệ hành tinh ở quy mô hiển vi, và cấu trúc của nó tương tự như cấu trúc của Sao Thổ. Cấu trúc này hóa ra là sai. Mô hình Bohr-Rutherford của nguyên tử hóa ra gần với thực tế hơn, nhưng nó cũng không giải thích được tất cả các tính chất vật lý và điện của các tiểu thể. Chỉ có giả thiết rằng nguyên tử là một cấu trúc không chỉ bao gồm các thuộc tính tiểu thể mà còn cả các tính chất lượng tử, mới có thể giải thích được số lượng thực tế quan sát được lớn nhất.

Corpuscles có thể ở trạng thái bị ràng buộc, hoặc chúng có thể ở trạng thái tự do. Ví dụ, một nguyên tử oxy kết hợp với một hạt tương tự khác để tạo thành phân tử. Sau khi phóng điện, chẳng hạn như giông bão, nó kết hợp thành

cấu trúc phức tạp hơn - azine, bao gồm các phân tử triatomic. Theo đó, đối với một loại hợp chất của nguyên tử thì cần có những điều kiện lý - hóa nhất định. Nhưng cũng có những liên kết bền chặt hơn giữa các phần tử của phân tử. Ví dụ, một nguyên tử nitơ được kết nối với một liên kết ba khác, do đó phân tử này cực kỳ bền và hầu như không thay đổi.

Nếu số proton trong hạt nhân) quay quanh quỹ đạo tương tự nhau thì nguyên tử là trung hòa về điện. Nếu không có sự đồng nhất, thì hạt có phóng điện âm hoặc dương và được gọi là ion. Theo quy luật, các hạt mang điện này được hình thành từ các nguyên tử dưới tác động của điện trường, bức xạ có bản chất khác nhau hoặc nhiệt độ cao. Các ion rất hiếu động về mặt hóa học. Các nguyên tử tích điện này có khả năng phản ứng động với các hạt khác.

hạt nhỏ nhất trung hòa về điện, không thể phân chia về mặt hóa học

Mô tả thay thế

Nhỏ, có táo bạo (năng lượng)

hạt vật chất nhỏ nhất

Hạt nhỏ nhất của một nguyên tố hóa học

Trên hành tinh Neptune, đối với một ... heli, có 20 đứa con tương tự của hydro

Một cái gì đó nhỏ, trong sự "chia sẻ" mà nhân loại đã tích tụ những rắc rối lớn

Khi một điện tử bị mất hoặc bị thu hồi, nó sẽ trở thành một ion.

Hạt năng lượng nhất

Thành phần phân tử

Vật chủ của proton và neutron

Isobar là gì

chất nhận điện tử

Nucleon + electron

Chia "không thể phân chia"

. thủ phạm "hòa bình" của thảm họa Chernobyl

Tên của đạo diễn phim người Canada Egoyan

Một hạt của vũ trụ

Phim của Igor Gostev "Đánh dấu ..."

Chính khái niệm này đã được đưa ra bởi nhà khoa học Hy Lạp cổ đại Leucippus để chỉ những đơn vị nhỏ nhất của hiện hữu.

Chữ "A" trong nhà máy điện hạt nhân

Đồng vị là gì?

Theo nhà khoa học Hy Lạp cổ đại Democritus, thế giới bao gồm những gì?

Mặc dù nó là "không thể phân chia", nó có thể được chia thành một hạt nhân và một lớp vỏ electron

Mảnh vật chất vô hình

Nhỏ, có táo bạo (tràn đầy năng lượng)

Hạt trung hòa về điện nhỏ nhất

. Chernobyl "yên bình"

gạch phân tử

Thủ phạm của thảm họa Chernobyl

Ngay cả anh ấy cũng bị bắn tung tóe

Bình yên, "không thể chia cắt"

Thành phần phân tử

. "không thể phân chia"

một phần của phân tử

hạt vật chất

. "viên gạch của vũ trụ"

vi hạt

. hạt "hòa bình"

Em bé với các electron

Hạt vật chất

hạt nhỏ nhất

. vi hạt "không thể phân chia"

Nó nhỏ hơn một phân tử

đồng vị như nó là

Hạt nhân + electron

Bình yên cho đến khi chia xa

hạt năng lượng

Người chấp nhận

Hạt vật chất

. "và bây giờ là bình yên của chúng ta ..."

Thành phần phân tử

Cơ sở của thế giới theo Democritus

. "hạt" của một phân tử

Cái gì có proton bên trong?

Phim của Gostev "Đánh dấu ..."

. "chi tiết" mà các nhà máy điện hạt nhân đang được xây dựng

Nó được tách thành các nhà máy điện hạt nhân

Bạn chỉ không thể nhìn thấy anh ấy

"Không thể phân chia" trong tiếng Hy Lạp

Chi tiết về "sự lắp ráp" của phân tử

. phần "không thể phân chia" của phân tử

Hạt nhỏ nhất của hóa chất thành phần

. "viên gạch" của phân tử

Bộ phim "Tagged ..."

Ions xoay quanh nó

Nguồn điện hạt nhân

"Tính không thể phân chia" của một phân tử

hạt phân hạch

. "hòa bình", giết chết tất cả các sinh vật

. "khối xây dựng" của phân tử

Nó bị chia tách bởi hạt nhân

. "em bé" mà các nhà máy điện hạt nhân đang được xây dựng

Cơ sở "A" trong nhà máy điện hạt nhân

Chia theo hạt nhân

Điều đó chia tách hạt nhân

Trường hợp đơn giản nhất của công thức

Nguồn hạt nhân của những vấn đề lớn

Bohr đã tạo ra mô hình của mình

Chỉ với thước đo khác 0

Robot trong phim "Real Steel"

Bình yên trước khi chia ly

Hạt của một nguyên tố (hóa học)

Hạt nhỏ nhất của một nguyên tố hóa học, bao gồm hạt nhân và các electron

Năng lượng nguyên tử

. "Chi tiết" của phân tử

. "Detalka" vì lợi ích của các nhà máy điện hạt nhân đang được xây dựng

. "Nhỏ, nhưng táo bạo" (tràn đầy năng lượng)

. "Đứa trẻ" mà họ xây dựng nhà máy điện hạt nhân

. "Bình yên", giết chết mọi sinh vật

. Phần "không thể phân chia" của phân tử

. "Không thể phân chia"

. Phân tử "hạt cát"

. "Viên gạch xây dựng" của phân tử

. "và bây giờ là bình yên của chúng ta ..."

. "viên gạch của vũ trụ"

. "viên gạch" của phân tử

. thủ phạm "hòa bình" của thảm họa Chernobyl

. Chernobyl "yên bình"

. Hạt "yên bình"

. Vi hạt "không thể phân chia"

Đảo chữ cái cho "Tom"

Chữ "A" trong nhà máy điện hạt nhân

Những gì có proton bên trong

"Không thể phân chia" trong tiếng Hy Lạp

"Tính không thể phân chia" của một phân tử

Chi tiết về "sự lắp ráp" của phân tử

Theo nhà khoa học Hy Lạp cổ đại Democritus, thế giới bao gồm những gì

M. Tiếng Hy Lạp. không thể chia cắt; vật chất trong giới hạn cực hạn của khả năng phân chia của nó, một hạt bụi vô hình, từ đó mọi cơ thể được cho là cấu tạo, mọi chất, như thể từ những hạt cát. Một hạt bụi nhỏ vô hạn, vô hạn, một lượng không đáng kể. các nhà hóa học, từ nguyên tử mang ý nghĩa của một thước đo ái lực của các cơ thể: một nguyên tử oxy hấp thụ một, hai, ba nguyên tử sắt, có nghĩa là: các chất này được kết hợp với nhau theo một tỷ lệ bội số. Thuyết nguyên tử m. Nguyên tử, học thuyết nguyên tử, trong vật lý, lấy làm cơ sở rằng mọi chất đều bao gồm các nguyên tử không thể phân chia; nguyên tử học khoa học, tri thức là; nhà khoa học nguyên tử m. người giữ niềm tin này. Ông đối lập với người nói, một trường phái năng động bác bỏ giới hạn tính có thể phân chia của vật chất và nhìn nhận nó như một biểu hiện, một biểu hiện của các lực lượng trong thế giới của chúng ta.

Một mớ hỗn độn của từ "Toma"

Bình yên, "không thể chia cắt"

Một điều gì đó nhỏ bé, trong sự "chia sẻ" mà nhân loại đã tự gây ra rắc rối lớn cho chính mình

Cơ sở "A" trong nhà máy điện hạt nhân

Chia "không thể phân chia"

Robot trong phim Real Steel

Phim "Được gắn thẻ ..."

Phim của Gostev "Đánh dấu ..."

Phim của Igor Gostev "Đánh dấu ..."

Mặc dù nó là "không thể phân chia", nó có thể được chia thành một hạt nhân và một lớp vỏ electron

Đồng vị là gì

Hạt nhân + electron

1. Các khái niệm, định nghĩa và định luật cơ bản của hóa học

1.2. Nguyên tử. Nguyên tố hóa học. chất đơn giản

Nguyên tử là một khái niệm trung tâm trong hóa học. Tất cả các chất đều được tạo thành từ các nguyên tử. Nguyên tử - giới hạn nghiền nát một chất bằng phương pháp hóa học, tức là nguyên tử - hạt vật chất nhỏ nhất không thể phân chia về mặt hóa học. Sự phân hạch của nguyên tử chỉ có thể xảy ra trong các quá trình vật lý - phản ứng hạt nhân và biến đổi phóng xạ.

Định nghĩa hiện đại về nguyên tử: nguyên tử là hạt trung hòa điện nhỏ nhất không thể phân chia về mặt hóa học, bao gồm một hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm.

Trong tự nhiên, nguyên tử tồn tại cả ở dạng tự do (riêng lẻ, cô lập) (ví dụ, khí quý bao gồm các nguyên tử riêng lẻ) và là một phần của các chất đơn giản và phức tạp khác nhau. Rõ ràng là trong thành phần của phức chất, các nguyên tử không trung hòa về điện, nhưng có điện tích âm hoặc dương dư thừa (ví dụ, Na + Cl -, Ca 2+ O 2−), tức là trong chất phức tạp, nguyên tử có thể ở dạng ion đơn chất. Nguyên tử và các ion đơn nguyên hình thành từ chúng được gọi là hạt nguyên tử.

Tổng số nguyên tử trong tự nhiên không thể đếm được, nhưng chúng có thể được phân loại thành các loại hẹp hơn, chẳng hạn như, tất cả các cây trong rừng được chia thành bạch dương, sồi, vân sam, thông, v.v. theo các tính năng đặc trưng của chúng. Điện tích hạt nhân được lấy làm cơ sở để phân loại nguyên tử theo các loại nhất định, tức là số proton trong hạt nhân của nguyên tử, vì đặc tính này được bảo toàn, bất kể nguyên tử đó ở dạng tự do hay liên kết hóa học.

Nguyên tố hóa học Là loại hạt nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.

Ví dụ, nguyên tố hóa học là natri, bất kể nguyên tử natri tự do hay ion Na + trong thành phần của muối đều được xem xét.

Đừng nhầm lẫn giữa các khái niệm về nguyên tử, nguyên tố hóa học và chất đơn giản. Nguyên tử là một khái niệm cụ thể, nguyên tử tồn tại trong thực tế, và một nguyên tố hóa học là một khái niệm tập thể, trừu tượng. Ví dụ, trong tự nhiên có những nguyên tử đồng cụ thể với khối lượng nguyên tử tương đối làm tròn là 63 và 65. Nhưng nguyên tố hóa học đồng được đặc trưng bởi một khối lượng nguyên tử tương đối trung bình được D.I. Mendeleev, có tính đến hàm lượng của các đồng vị, là 63,54 (các nguyên tử đồng với giá trị Ar như vậy không có trong tự nhiên). Nguyên tử trong hóa học theo truyền thống được hiểu là một hạt trung hòa về điện, trong khi một nguyên tố hóa học trong tự nhiên có thể được biểu thị bằng cả hạt trung hòa về điện và mang điện - các ion đơn nguyên:,,,.

Đơn chất là một trong những dạng tồn tại của nguyên tố hóa học trong tự nhiên (một dạng khác là nguyên tố hóa học trong thành phần của phức chất). Ví dụ, nguyên tố hóa học oxi trong tự nhiên tồn tại ở dạng đơn chất O 2 và ở dạng một số chất phức tạp (H 2 O, Na 2 SO 4 ⋅ 10H 2 O, Fe 3 O 4). Thường thì cùng một nguyên tố hóa học tạo thành một số chất đơn giản. Trong trường hợp này, họ nói về sự dị hướng - hiện tượng tồn tại của một nguyên tố trong tự nhiên dưới dạng một số chất đơn giản. Bản thân các chất đơn giản được gọi là biến đổi dị hướng ( sửa đổi). Một số biến đổi dị hướng được biết đến đối với cacbon (kim cương, than chì, cacbine, fullerene, graphene, tubulenes), phốt pho (phốt pho trắng, đỏ và đen), ôxy (ôxy và ôzôn). Do hiện tượng dị hướng, những chất đơn giản đã biết gấp khoảng 5 lần nguyên tố hoá học.

Nguyên nhân của hiện tượng dị dưỡng:

• sự khác nhau về thành phần định lượng của phân tử (O 2 và O 3);
• sự khác biệt về cấu trúc của mạng tinh thể (kim cương và than chì).

Các biến đổi dị hướng của một nguyên tố nhất định luôn khác nhau về tính chất vật lý và hoạt động hóa học. Ví dụ, ozon hoạt động mạnh hơn oxy, và nhiệt độ nóng chảy của kim cương cao hơn fullerene. Các biến đổi dị hướng trong những điều kiện nhất định (thay đổi áp suất, nhiệt độ) có thể chuyển hóa lẫn nhau.

Trong hầu hết các trường hợp, tên của một nguyên tố hóa học và một chất đơn giản trùng nhau (đồng, oxi, sắt, nitơ, v.v.), do đó cần phân biệt các tính chất (đặc điểm) của chất đơn giản là tập hợp các hạt và các tính chất của một nguyên tố hóa học như một loại nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.

Một chất đơn giản được đặc trưng bởi cấu trúc (phân tử hoặc không phân tử), khối lượng riêng, một trạng thái tập hợp nhất định trong các điều kiện nhất định, màu sắc và mùi, độ dẫn điện và nhiệt, độ hòa tan, độ cứng, điểm sôi và điểm nóng chảy (t bale và t pl ), độ nhớt, tính chất quang học và từ tính, khối lượng mol (phân tử tương đối), công thức hóa học, tính chất hóa học, phương pháp điều chế và ứng dụng. Có thể nói, tính chất của một chất là tính chất của một tập hợp các hạt liên kết hóa học, tức là cơ thể vật lý, vì một nguyên tử hoặc phân tử không có vị, mùi, độ hòa tan, điểm nóng chảy và sôi, màu sắc, độ dẫn điện và nhiệt.

Thuộc tính (đặc điểm) nguyên tố hóa học: số hiệu nguyên tử, ký hiệu hóa học, khối lượng nguyên tử tương đối, khối lượng nguyên tử, thành phần đồng vị, sự phong phú trong tự nhiên, vị trí trong hệ thống tuần hoàn, cấu tạo nguyên tử, năng lượng ion hóa, ái lực của điện tử, độ âm điện, trạng thái oxi hóa, hóa trị, hiện tượng dị hướng, khối lượng và phần mol trong thành phần của một chất có quang phổ hấp thụ và phát xạ. Chúng ta có thể nói rằng các tính chất của một nguyên tố hóa học là các tính chất của một hạt đơn lẻ hoặc các hạt cô lập.

Sự khác nhau giữa các khái niệm "nguyên tố hóa học" và "chất đơn giản" được thể hiện trong Bảng. 1.2 sử dụng nitơ làm ví dụ.

Bảng 1.2

Sự khác nhau giữa khái niệm "nguyên tố hóa học" và "chất đơn giản" đối với nitơ

Nitơ - nguyên tố hóa học	Nitơ là một chất đơn giản
1. Số hiệu nguyên tử 7.	1. Chất khí (n.o.s.) không màu, không mùi và không vị, không độc.
2. Kí hiệu hóa học N.	2. Nitơ có cấu tạo phân tử, công thức là N 2, phân tử gồm hai nguyên tử.
3. Nguyên tử khối tương đối 14.	3. Khối lượng mol phân tử 28 g / mol.
4. Trong tự nhiên, nó được biểu diễn bằng các nuclôn 14 N và 15 N.	4. Kém tan trong nước.
5. Phần khối lượng trong vỏ trái đất 0,030% (vị trí thứ 16 về tỷ lệ phổ biến).	5. Tỷ trọng (N.O.) 1,25 g / dm 3, nhẹ hơn không khí một chút, tỷ trọng tương đối của heli 7.
6. Không có sửa đổi allotropic.	6. Chất điện môi, dẫn nhiệt kém.
7. Bao gồm các muối khác nhau - nitrat (KNO 3, NaNO 3, Ca (NO 3) 2).	7. t bale = -195,8 ° С; t làm ơn \ u003d -210.0 ° С.
8. Phần khối lượng trong amoniac 82,35%, là một phần của protein, amin, DNA.	8. Hằng số điện môi 1,00.
9. Khối lượng của nguyên tử là (đối với 14 N) 14u hoặc 2.324 10 −23 g.	9. Mômen lưỡng cực bằng 0.
10. Cấu tạo của nguyên tử: 7p, 7e, 7n (cho 14 N), cấu hình điện tử 1s 2 2s 2 2p 3, hai lớp electron, năm electron hóa trị, v.v.	10. Có mạng tinh thể phân tử (ở trạng thái rắn).
11. Trong hệ thống tuần hoàn, nó thuộc chu kỳ 2 và nhóm VA, thuộc họ nguyên tố p.	11. Trong khí quyển, phần trăm thể tích là 78%.
12. Năng lượng ion hóa 1402,3 kJ / mol, ái lực electron −20 kJ / mol, độ âm điện 3,07.	12. Sản lượng thế giới 44 · 10 6 tấn mỗi năm.
13. Thể hiện cộng hóa trị I, II, III, IV và các trạng thái oxy hóa -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.	13. Nhận được: trong phòng thí nghiệm - bằng cách đun nóng NH 4 NO 2; trong công nghiệp - bằng cách đốt nóng không khí hóa lỏng.
14. Bán kính (quỹ đạo) nguyên tử 0,052 nm.	14. Không hoạt động hóa học, khi đun nóng, tương tác với oxi, kim loại.
15. Vạch chính trong quang phổ 399,5 nm.	15. Dùng để tạo không khí trơ khi sấy chất nổ, khi cất giữ tranh vẽ và bản thảo có giá trị, tạo nhiệt độ thấp (nitơ lỏng).
16. Cơ thể của một người bình thường (trọng lượng cơ thể 70,0 kg) chứa 1,8 kg nitơ.
17. Là một phần của amoniac, nó tham gia vào quá trình hình thành liên kết hiđro.

Ví dụ 1.2. Cho biết trong câu nào sau đây oxi được gọi là nguyên tố hóa học:

• a) khối lượng của nguyên tử là 16u;
• b) tạo thành hai biến đổi dị hướng;
• c) khối lượng mol phân tử là 32 g / mol;
• d) tan kém trong nước.

Quyết định. Các phát biểu c), d) chỉ một chất đơn giản và phát biểu a), b) - cho nguyên tố hóa học oxi.

Trả lời: 3).

Mỗi nguyên tố hóa học có một ký hiệu riêng - một ký hiệu hóa học (ký hiệu): K, Na, O, N, Cu, v.v.

Một dấu hiệu hóa học cũng có thể thể hiện thành phần của một chất đơn giản. Ví dụ, ký hiệu của nguyên tố hóa học Fe cũng phản ánh thành phần của chất đơn giản là sắt. Tuy nhiên, các ký hiệu hóa học O, H, N, Cl chỉ biểu thị các nguyên tố hóa học; các chất đơn giản có công thức O 2, H 2, N 2, Cl 2.

Như đã lưu ý, trong hầu hết các trường hợp, tên của các nguyên tố hóa học và các chất đơn giản là giống nhau. Các trường hợp ngoại lệ là tên của các biến đổi dị hướng của cacbon (kim cương, than chì, cacbine, fullerene) và một trong những biến đổi của ôxy (ôxy và ôzôn). Ví dụ, khi chúng ta sử dụng từ "graphite", chúng ta có nghĩa là chỉ một chất đơn giản (nhưng không phải là một nguyên tố hóa học) cacbon.

Mức độ phổ biến của các nguyên tố hóa học trong tự nhiên được biểu thị bằng khối lượng và phần số mol. Phần khối lượng w là tỷ số giữa khối lượng nguyên tử của một nguyên tố nhất định với tổng khối lượng nguyên tử của tất cả các nguyên tố. Phân số mol χ - tỷ lệ giữa số nguyên tử của một nguyên tố nhất định với tổng số nguyên tử của tất cả các nguyên tố.

Trong lớp vỏ Trái Đất (một lớp dày khoảng 16 km), nguyên tử oxy có khối lượng lớn nhất (49,13%) và phần mol (55%), nguyên tử silic đứng ở vị trí thứ hai (w (Si) = 26%, χ (Si) = 16,35%. Trong Thiên hà, gần 92% tổng số nguyên tử là nguyên tử hydro và 7,9% là nguyên tử heli. Phần trăm khối lượng nguyên tử của các nguyên tố chính trong cơ thể con người: O - 65%, C - 18%, H - 10%, N - 3%, Ca - 1.5%, P - 1.2%.

Các giá trị tuyệt đối của khối lượng nguyên tử là cực kỳ nhỏ (ví dụ, khối lượng của một nguyên tử oxy có bậc 2,7 ⋅ 10 −23 g) và không thuận tiện cho việc tính toán. Vì lý do này, một thang đo khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố đã được phát triển. Hiện tại, 1/12 khối lượng nguyên tử của nuclide C-12 được chấp nhận làm đơn vị đo khối lượng nguyên tử tương đối. Giá trị này được gọi là khối lượng nguyên tử không đổi hoặc Đơn vị khối lượng nguyên tử(a.m.u.) và có ký hiệu quốc tế u:

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

1,66 ⋅ 10 - 24 g = 1,66 ⋅ 10 - 27 kg.

Dễ dàng chứng minh rằng giá trị số của u là 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 (d).

Khối lượng nguyên tử tương đối của một nguyên tố R (E) là đại lượng vật lý không có thứ nguyên cho biết khối lượng của một nguyên tử hoặc khối lượng trung bình của một nguyên tử (đối với các nguyên tố hỗn hợp tinh khiết về mặt đồng vị và đồng vị) lớn hơn 1/12 khối lượng của một nguyên tử bao nhiêu lần. của nuclêôtit C-12:

A r (E) \ u003d m a (E) 1 a. e. m. \ u003d m a (E) 1 u. (1.1)

Biết khối lượng nguyên tử tương đối, người ta có thể dễ dàng tính được khối lượng của nguyên tử:

m a (E) \ u003d A r (E) u \ u003d A r (E) ⋅ 1,66 ⋅ 10 −24 (g) \ u003d

A r (E) ⋅ 1,66 ⋅ 10 −27 (kg).

Phân tử. Và anh ấy. Chất có cấu tạo phân tử và không phân tử. phương trình hóa học

Khi các nguyên tử tương tác, các hạt phức tạp hơn được hình thành - phân tử.

Phân tử - tập hợp nhỏ nhất trung hòa về điện gồm các nguyên tử có khả năng tồn tại độc lập và là vật mang các đặc tính hóa học của một chất.

Các phân tử có thành phần định tính và định lượng giống như chất mà chúng tạo thành. Liên kết hóa học giữa các nguyên tử trong phân tử mạnh hơn nhiều so với lực tương tác giữa các phân tử (đó là lý do tại sao phân tử có thể được coi là một hạt riêng biệt, cô lập). Trong các phản ứng hóa học, các phân tử, không giống như nguyên tử, không được bảo toàn (bị phá hủy). Giống như một nguyên tử, một phân tử đơn lẻ không có các tính chất vật lý của một chất như màu sắc và mùi, điểm nóng chảy và điểm sôi, tính hòa tan, độ dẫn nhiệt và điện, v.v.

Chúng tôi nhấn mạnh rằng phân tử chính xác là vật mang các đặc tính hóa học của chất; không thể nói rằng một phân tử giữ lại (có các đặc tính hóa học hoàn toàn giống nhau) của một chất, vì các tính chất hóa học của một chất bị ảnh hưởng đáng kể bởi tương tác giữa các phân tử, điều này không có đối với một phân tử riêng biệt. Ví dụ, chất trinitroglycerin có khả năng gây nổ, nhưng không phải là một phân tử trinitroglycerin.

Ion là một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử mang điện tích dương hoặc âm.

Các ion mang điện tích dương được gọi là cation và anion mang điện tích âm. Ions rất đơn giản, tức là đơn chất (K +, Cl -), và phức (NH 4 +, NO 3 -), một - (Na +, Cl -) và nhân tích điện (Fe 3+, PO 4 3 -).

1. Đối với một nguyên tố đã cho, một ion đơn giản và một nguyên tử trung hòa có cùng số proton và nơtron, nhưng khác nhau về số electron: cation có ít hơn và anion có nhiều hơn nguyên tử trung hòa về điện.

2. Khối lượng của một ion đơn giản hay phức tạp bằng khối lượng của hạt trung hòa về điện tương ứng.

Cần lưu ý rằng không phải tất cả các chất đều được cấu tạo từ các phân tử.

Những chất được tạo thành từ phân tử được gọi là các chất có cấu trúc phân tử. Nó có thể là các chất đơn giản (argon, oxy, fullerene) và phức tạp (nước, metan, amoniac, benzen).

Tất cả các chất khí và hầu hết tất cả các chất lỏng đều có cấu trúc phân tử (ngoại lệ là thủy ngân); chất rắn có thể có cả cấu trúc phân tử (sacaroza, fructoza, iot, photpho trắng, axit photphoric) và không phân tử (kim cương, photpho đen và đỏ, carborundum SiC, muối thông thường NaCl). Trong các chất có cấu trúc phân tử, liên kết giữa các phân tử (tương tác giữa các phân tử) rất yếu. Khi đun nóng, chúng rất dễ bị phá hủy. Chính vì lý do này mà các chất có cấu trúc phân tử có nhiệt độ nóng chảy và sôi tương đối thấp, dễ bay hơi (kết quả là chúng thường có mùi).

Chất có cấu trúc phi phân tử bao gồm các nguyên tử trung hòa về điện hoặc các ion đơn giản hoặc phức tạp. Ví dụ, các nguyên tử trung hòa về điện bao gồm kim cương, than chì, phốt pho đen, silic, bo và các muối, chẳng hạn như KF và NH 4 NO 3, của các ion đơn giản và phức tạp. Kim loại được tạo thành từ các nguyên tử (cation) tích điện dương. Carborundum SiC, silic (IV) oxit SiO 2, kiềm (KOH, NaOH), hầu hết các muối (KCl, CaCO 3), hợp chất nhị phân của kim loại với phi kim loại (oxit bazơ và lưỡng tính, hydrua, cacbua, silicit, nitrit, photphua ), hợp chất liên kim (hợp chất của các kim loại với nhau). Trong các chất có cấu trúc phi phân tử, các nguyên tử hoặc ion riêng lẻ liên kết với nhau bằng liên kết hóa học bền vững, do đó, ở điều kiện thường, các chất này là chất rắn, không bay hơi và có nhiệt độ nóng chảy cao.

Ví dụ, sucrose (cấu trúc phân tử) nóng chảy ở 185 ° C, và natri clorua (cấu trúc không phân tử) nóng chảy ở 801 ° C.

Trong pha khí, tất cả các chất đều được cấu tạo từ các phân tử, và ngay cả những chất ở nhiệt độ thường cũng có cấu trúc phi phân tử. Ví dụ, các phân tử NaCl, K 2 và SiO 2 được tìm thấy trong pha khí ở nhiệt độ cao.

Đối với các chất bị phân huỷ khi đun nóng (CaCO 3, KNO 3, NaHCO 3) thì khi đun nóng chất đó không thu được phân tử là

Các chất phân tử tạo nên nền tảng của thế giới hữu cơ, và các chất phi phân tử tạo nên nền tảng của thế giới vô cơ (khoáng).

Công thức hóa học. Đơn vị công thức. phương trình hóa học

Thành phần của bất kỳ chất nào được biểu thị bằng công thức hóa học. Công thức hóa học- đây là hình ảnh về thành phần định tính và định lượng của một chất bằng cách sử dụng các ký hiệu của các nguyên tố hóa học, cũng như các ký hiệu số, chữ cái và các dấu hiệu khác.

Đối với các chất đơn giản có cấu tạo không phân tử, công thức hóa học trùng với dấu hiệu của nguyên tố hóa học (ví dụ Cu, Al, B, P). Trong công thức cấu tạo phân tử chất đơn giản, hãy cho biết (nếu cần) số nguyên tử trong phân tử: O 3, P 4, S 8, C 60, C 70, C 80, v.v. Công thức khí cao quý luôn được viết với một nguyên tử: He, Ne, Ar, Xe, Kr, Rn. Khi viết phương trình phản ứng hóa học, công thức hóa học của một số phân tử đa nguyên tử của các chất đơn giản (trừ trường hợp có quy định khác) có thể viết dưới dạng ký hiệu của các nguyên tố (đơn nguyên tử): P 4 → P, S 8 → S, C 60 → C ( điều này không thể thực hiện được đối với ozon O 3, oxy O 2, nitơ N 2, halogen, hydro).

Đối với những chất phức tạp về cấu tạo phân tử thì có công thức phân tử (đơn giản) và công thức phân tử (đúng) theo kinh nghiệm. Công thức thực nghiệm cho biết tỷ lệ số nguyên nhỏ nhất của số nguyên tử trong phân tử, và công thức phân tử là tỷ lệ số nguyên thực của nguyên tử. Ví dụ, công thức đúng của etan là C 2 H 6, và công thức đơn giản nhất là CH 3. Công thức đơn giản nhất nhận được bằng cách chia (giảm) số nguyên tử của các nguyên tố trong công thức đúng cho bất kỳ số nào thích hợp. Ví dụ, công thức đơn giản nhất của etan thu được bằng cách chia số nguyên tử C và H cho 2.

Các công thức đơn giản nhất và đúng có thể trùng hợp (metan CH 4, amoniac NH 3, nước H 2 O), hoặc không trùng (phốt pho (V) oxit P 4 O 10, benzen C 6 H 6, hydro peroxit H 2 O 2, glucozơ C 6 H 12 O 6).

Công thức hóa học cho phép bạn tính thành phần khối lượng của nguyên tử các nguyên tố trong một chất.

Phần khối lượng w của các nguyên tử của nguyên tố E trong một chất được xác định bằng công thức

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

trong đó N (E) - số nguyên tử của nguyên tố trong công thức của chất; M r (B) là khối lượng (công thức) phân tử tương đối của chất.

Ví dụ, đối với axit sunfuric M r (H 2 SO 4) = 98, thì phần trăm khối lượng của nguyên tử oxi trong axit này

w (O) \ u003d A r (O) ⋅ N (O) M r (H 2 SO 4) \ u003d 16 ⋅ 4 98 ≈ 0,653 (65,3%).

Theo công thức (1.2), số nguyên tử nguyên tố trong một phân tử hoặc đơn vị công thức được tìm thấy:

N (E) = M r (B) ⋅ w (E) A r (E) (1.3)

hoặc khối lượng mol (phân tử hoặc công thức tương đối) của một chất:

M r (V) \ u003d A r (E) ⋅ N (E) w (E). (1.4)

Trong công thức 1.2–1.4, các giá trị của w (E) được cho dưới dạng phân số của một đơn vị.

Ví dụ 1.3. Trong một số chất, phần trăm khối lượng của nguyên tử lưu huỳnh là 36,78% và số nguyên tử lưu huỳnh trong một đơn vị công thức là hai. Cho biết khối lượng mol (g / mol) của chất:

Quyết định . Sử dụng công thức 1.4, chúng tôi thấy

M r = A r (S) ⋅ N (S) w (S) = 32 ⋅ 2 0,3678 = 174,

M = 174 g / mol.

Trả lời: 2).

Ví dụ sau đây cho thấy cách tìm công thức đơn giản nhất của một chất từ ​​phần trăm khối lượng của các nguyên tố.

Ví dụ 1.4. Trong một số oxit clo, phần trăm khối lượng của nguyên tử clo là 38,8%. Tìm công thức của oxit.

Quyết định . Vì w (Cl) + w (O) = 100% nên

w (O) \ u003d 100% - 38,8% \ u003d 61,2%.

Nếu khối lượng của một chất là 100 g thì m (Cl) = 38,8 g và m (O) = 61,2 g.

Hãy biểu diễn công thức oxit là Cl x O y. Chúng ta có

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.

Chia các số thu được cho số nhỏ nhất (1,093), ta nhận thấy x: y \ u003d 1: 3,5 hoặc nhân với 2 ta được x: y \ u003d 2: 7. Do đó, công thức oxit là Cl 2 O 7.

Đáp án: Cl 2 O 7.

Đối với tất cả các chất phức tạp có cấu trúc không phải là phân tử, công thức hóa học là theo kinh nghiệm và phản ánh thành phần của không phải phân tử mà là đơn vị công thức.

Đơn vị công thức(FU) - một nhóm nguyên tử tương ứng với công thức đơn giản nhất của một chất có cấu trúc phi phân tử.

Như vậy, công thức hóa học của các chất có cấu tạo không phân tử là công thức đơn vị. Ví dụ về đơn vị công thức: 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, v.v.

Đơn vị công thức có thể coi là đơn vị cấu tạo của chất phi phân tử. Đối với các chất có cấu trúc phân tử, rõ ràng đây là những phân tử đang tồn tại.

Sử dụng công thức hoá học, viết các phương trình phản ứng hoá học.

phương trình hóa học- đây là bản ghi có điều kiện của một phản ứng hóa học sử dụng công thức hóa học và các dấu hiệu khác (bằng, cộng, trừ, mũi tên, v.v.).

Phương trình hóa học là hệ quả của định luật bảo toàn khối lượng, do đó nó được lập sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong cả hai phần của nó bằng nhau.

Các số đứng trước công thức được gọi là hệ số phân tích, trong khi đơn vị không được viết, nhưng được ngụ ý (!) và được tính đến khi tính tổng tổng của các hệ số phân vị. Hệ số phân tử cho biết tỉ lệ số mol các chất bắt đầu phản ứng và sản phẩm phản ứng được tạo thành là bao nhiêu. Ví dụ, đối với một phản ứng có phương trình là

3Fe 3 O 4 + 8Al \ u003d 9Fe + 4Al 2 O 3

n (Fe 3 O 4) n (Al) \ u003d 3 8; n (Al) n (Fe) = 8 9 v.v.

Trong sơ đồ phản ứng, các hệ số không được đặt và một mũi tên được sử dụng thay cho dấu bằng:

FeS 2 + O 2 → Fe 2 O 3 + SO 2

Mũi tên cũng được sử dụng khi viết phương trình phản ứng hóa học liên quan đến các chất hữu cơ (để không nhầm dấu bằng với liên kết đôi):

CH 2 \ u003d CH 2 + Br 2 → CH 2 Br – CH 2 Br,

cũng như phương trình phân ly điện hóa của các chất điện ly mạnh:

NaCl → Na + + Cl -.

Quy luật hằng số của thành phần

Đối với các chất có cấu trúc phân tử, luật không đổi của thành phần(J. Proust, 1808): bất kỳ chất nào có cấu trúc phân tử, bất kể phương pháp và điều kiện điều chế nào, đều có thành phần định tính và định lượng không đổi.

Theo quy luật hằng số thành phần, các nguyên tố trong hợp chất phân tử phải có tỷ lệ khối lượng xác định chặt chẽ, tức là có phần trăm khối lượng không đổi. Điều này đúng nếu thành phần đồng vị của nguyên tố không thay đổi. Ví dụ, phần khối lượng của nguyên tử hydro trong nước, bất kể phương pháp sản xuất nó từ các chất tự nhiên (tổng hợp từ các chất đơn giản, đun nóng đồng sunfat CuSO 4 5H 2 O, v.v.), sẽ luôn là 11,1%. Tuy nhiên, trong nước thu được do tương tác của các phân tử đơteri (nuclêôtit với A r ≈ 2) và ôxy tự nhiên (A r = 16), phần khối lượng của nguyên tử hiđrô

w (H) = 2 ⋅ 2 2 ⋅ 2 + 16 = 0,2 (20%).

Các chất tuân theo quy luật thành phần không đổi, tức là các chất phân tử được gọi là trắc nghiệm.

Các chất có cấu trúc phi phân tử (đặc biệt là cacbua, hiđrua, nitrua, oxit và sunfua của các kim loại thuộc họ d) không tuân theo quy luật hằng số thành phần, do đó chúng được gọi là không phân biệt. Ví dụ, tùy thuộc vào điều kiện sản xuất (nhiệt độ, áp suất), thành phần của titan (II) oxit có thể thay đổi và thay đổi trong phạm vi TiO 0,7 -TiO 1,3, tức là trong một tinh thể của oxit này, có thể có từ 7 đến 13 nguyên tử oxy trên 10 nguyên tử titan. Tuy nhiên, đối với nhiều chất có cấu trúc không phân tử (KCl, NaOH, CuSO 4), độ lệch so với hằng số của thành phần là rất nhỏ, vì vậy chúng ta có thể cho rằng thành phần của chúng thực tế không phụ thuộc vào phương pháp điều chế.

Trọng lượng phân tử và công thức tương đối

Để đặc trưng cho các chất có cấu tạo phân tử và không phải phân tử, người ta đưa ra khái niệm "khối lượng phân tử tương đối" và "khối lượng công thức tương đối", được ký hiệu bằng cùng một ký hiệu - M r

Trọng lượng phân tử tương đối- Đại lượng vật lý không thứ nguyên, cho biết khối lượng của phân tử lớn hơn 1/12 khối lượng nguyên tử của nuclôn C-12 bao nhiêu lần:

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

Trọng lượng công thức tương đối- Đại lượng vật lý không thứ nguyên, cho biết khối lượng của đơn vị công thức lớn hơn 1/12 khối lượng nguyên tử của nuclôn C-12 bao nhiêu lần:

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

Công thức (1.5) và (1.6) cho phép bạn tìm khối lượng của phân tử hoặc PU:

m (giả sử, PU) = uM r. (1.7)

Trong thực tế, các giá trị của M r được tìm thấy bằng cách tính tổng khối lượng nguyên tử tương đối của các nguyên tố tạo thành phân tử hoặc đơn vị công thức, có tính đến số nguyên tử riêng lẻ. Ví dụ:

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

3 ⋅ 1 + 31 + 4 ⋅ 16 = 98.