Основные термины, понятия и законы химии

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ

Для адекватного восприятия смысла любого текста следует четко определиться со смыслом используемых в нем терминов.

Общенаучные термины

Научные знания	• это система теорий, представленных ясным, строгим и общепринятым в данное время языком • отражают объективные законы Природы, основой научных знаний являются наблюдение и эксперимент. •практика-критерий истинности и научности знаний. • научные знания позволяют объяснять и предсказывать явления Природы
Химия	• наука, изучающая состав, строение, свойства и превращения веществ, а также законы управляющие этими превращениями
Гипотеза	• предположительное суждение о закономерной связи явлений, • должна поддаваться проверке, соответствовать результатам наблюдения и экспериментов • не должна быть логически противоречивой
Эксперимент	• метод научного познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности
Закон	• необходимое, существенное, повторяющееся соотношение между явлениями
Теория	• высшая форма организации научных знаний, устанавливающая закономерности определенной области реальности
Материя	• объективная реальность, существующая вне и независимо от человеческого сознания и отображаемая им
Вещество	• форма материи, состоящая из частиц, имеющих массу покоя (молекула, атом, электрон и т.п.)
Поле	• форма материи, не имеющая массы покоя (электромагнитное, гравитационное поля и т.п.)
Масса, m (г, кг)	• физическая характеристика материи, являющаяся выражением и мерой гравитационных и инерционных свойств материи
Взаимосвязь энергии (E) и массы (m)	Е = mc²

Основные термины, понятия и законы химии

Атом	•электронейтральная, химически неизменяемая частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и взаимодействующих с ним отрицательно заряженных электронов
Относительная атомная масса элемента, A_r	•величина, показывающая во сколько раз масса атома данного элемента больше 1/12 массы атома углерода .
Молекула (лат. moles – масса)	• наименьшая электронейтральная частица вещества состоящая из взаимодействующих атомов и определяющая химические свойства данного вещества
Относительная молекулярная масса, M_r	•величина, показывающая во сколько раз масса молекулы простого или сложного вещества больше 1/12 массы атома углерода •равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в данную молекулу
Абсолютная атомная (молекулярная) масса,m₀(г, кг).	• масса одной частицы (атома, молекулы) выраженная в единицах массы
Моль, n или ν	•количество вещества, содержащее такое же число структурных единиц (атомов, молекул, ионов, электронов, эквивалентов и т.д.), которое равно числу атомов (постоянная Авогадро) в 12г изотопа углерода 12
Постоянная Авогадро, N_A (моль^-1)	6,02∙10²³
Молярная масса, M(г/моль)	•физическая величина, равная массе вещества, взятого количеством 1 моль •численно совпадает со значением относительной атомной или молекулярной массы вещества
Молярный объем, V_m (л/моль, м³/моль)	•физическая величина, равная объему вещества, взятого количеством 1 моль. молярный объем газов при нормальных условиях (н.у.) приблизительно равен: V_m ≈ 22,4 ^л/моль.
Взаимосвязь m, ν, M	● m ν = —— М пример: m (H₂SO₄)=196г M(H₂SO₄)=98 г/моль 196г ν(H₂SO₄) = —— = 2 моль 98г/моль
Химический элемент	• определенный вид атомов, имеющих одинаковые значения зарядов ядер, строение которых определяет химическую индивидуальность элемента. • заряд ядра атома (количество протонов) определяет порядковый номер элемента в периодической системе химических элементов.
Молекулы простых веществ	• состоят из взаимодействующих между собой атомов одного и того же химического элемента, (H₂,O₂,N₂,O₃,P₄,S₈)
Молекулы сложных веществ	• состоят из атомов разных химических элементов, вступивших в химическое взаимодействие между собой (H₂O, CO₂, HCN)
Макромоле-кула	• совокупность большого числа одинаковых повторяющихся группировок атомов, соединенных химическими связями • макромолекула может состоять из тысяч и миллионов атомов
Химическая формула	• выражает элементный состав соединения и указывает относительное количество атомов различных элементов в молекуле данного вещества (С₂H₆, Ca₃ (PO₄)₂, O₂)
Химические знаки (графические символы химических элементов и соединений)	•система сокращенных обозначений химических элементов например: Cu (сuprum – медь), S (sulfur – сера); предложено шведским химиком И.Я. Берцелиусом в 1811г.
Химические реакции	• процесс превращения одних веществ в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами
Химические уравнения	• запись реакций при помощи химических формул и численных коэффициентов
Структурные (графические) формулы	• условное изображение строения молекул химических соединений с учетом геометрического расположения атомов и структуры их связей; например: серная кислота: H O O S H O O, диметиловой эфир: Н Н ‌‌ H – C – O – C – H H H
Закон сохранения энергии	• энергия изолированной системы постоянна, не зависит от процессов, происходящих в этой системе
Закон сохранения массы при химических реакциях	• сумма масс веществ системы после окончания химической реакции, равна сумме масс исходных веществ
Закон постоянства состава	• всякое химически индивидуальное вещество имеет всегда один и тот же количественный и качественный состав независимо от способов и условий его получения; сформулирован Прустом (Франция 1801-1802); применим, в основном, к веществам жидкофазных и газовых систем
Эквивалент, Э	•реальная или гипотетическая (условная) частица, которая может присоединять, высвобождать или быть каким-либо другим образом эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях
Эквивалентная масса (молярная масса эквивалента), M_э(г/моль)	• масса эквивалентов, взятых количеством 1 моль
Эквива-лентный объем, V_э (л/моль)	• объем, занимаемый 1 моль эквивалентов вещества: V_э (Н₂) = 11,2л /моль (н.у.) V_э (О₂) = 5,6л/моль (н.у.)
Закон эквивалентов	•массы (объемы) взаимодействующих веществ относятся как их эквивалентные массы (объемы) ;
Закон кратных отношений	• если два вещества образуют между собой несколько соединений, то массы этих веществ в разных соединениях относятся как небольшие целые числа Сформулирован английским ученым Дальтоном в 1808 г
Закон Дальтона	• парциальное давление газа в смеси - давление которое производил бы этот газ, если бы один занимал объем, равный объему смеси при той же температуре • общее давление смеси газов, не вступающих друг с другом в химическое взаимодействие, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь:
Уравнение Клапейрона ―Менделеева	• m PV = —— RT M
Закон Бойля-Мариота (изотерма)	• при постоянной температуре (T=const) давление, производимое данной массой газа, обратно пропорционально объему газа: p₁V₁= p₂V₂=…= p_nV_n, т.е. pV = const
Гей-Люссака (изобара)	• при постоянном давлении (p=const) объем данной массы газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре: V₁ V₂ V_n V — = — = … = ―, т.е. ― = const T₁ T₂ T_n T
Закон Шарля (изохора)	• при постоянном объеме (V=const) давление данной массы газа прямо пропорционально абсолютной температуре: p₁ p₂p_np — = — = … = —, т.е. ― = const T₁ T₂ T_n T
Относительная плотность одного газа по другому	• величина, равная отношению плотностей газов, находящихся в одинаковых условиях; pассчитывается как отношение молярных масс газов. ρ₁ M₁ D(газ₁/газ₂) = — = — ρ₂ M₂
Закон Авогадро Следствие из закона Авогадро	• в равных объемах различных газов при одинаковых значениях температуры и давления содержится одинаковое число молекул • при одинаковых физических условиях 1 моль любого газа занимает один и тот же объем; при нормальных условиях (Т = 273,15 К; р = 101325 Па) молярный объем составляет приблизительно 22,4 ∙ 10^-3 м³/моль, или 22,4 м³/кмоль, или 22,4 л/моль