ЧастьI. Теоретические основы химии

Глава 1

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ

Все вещества состоят из атомов. Представление о том, что вещество состоит из отдельных, очень малых частиц, — атомная гипотеза - возникло еще в Греции. Однако создание научно обоснованного атомно-молекулярного стало возможным значительно позже - в XVIII-XIX вв., когда физика, стала базироваться на точном эксперименте. В химию количественные методы исследования были введены М. В. Ломоносовым во второй половине XVIII в.

Атомы бывают различные. Атомы каждого вида одинаковы между собой, но они отличаются от атомов любого другого вида. Так, атомы углерода, азота и кислорода имеют различные размеры, отличаются по физическим и химическим свойствам. Атомы состоят из элементарных частиц; для последних приняты условные обозначения (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Характеристики отдельных элементарных частиц

Частица	Обозначение	Заряд, Кл	Масса покоя, кг
Электрон	e-, e, β-	-1,60219 × 10-19	9,10953 × 10-31
Протон	p, p	+1,60219 × 10-19	1,67265 × 10-27
Нейтрон	п, п		1,67495 × 10-27 '

Атом - система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра и электронов. Тип атома определяется составом его ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов, вместе называемых нуклонами. Элемент - совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра, т. е. числом протонов. Атомы элемента могут иметь различные числа нейтронов в составе ядра, а, следовательно, и массу. Такие атомы, относящиеся к одному элементу, называются изотопами. Каждый известный элемент имеет свое обозначение. Так водород обозначается как Н, углерод — С, кислород — О, кремний — Si, железо — Fе. Атом — наименьшая частица элемента, обладающая его химическими свойствами.

При химическом взаимодействии атомов образуются молекулы. Молекулы бывают одноатомные (например, молекулы гелия Не), двухатомные (азота N₂, углерода СО), многоатомные (воды Н₂О, бензола С₆Н₆) и полимерные (содержащие до сотен тысяч и более атомов - молекулы металлов в компактном состоянии, белков, кварца). При этом атомы могут соединяться друг с другом не только в различных соотношениях, но и различным образом. Поэтому при сравнительно небольшом числе химических элементов число различных веществ очень велико. Состав и строение молекул определяют состояние вещества при выбранных условиях и его свойства. Например, диоксид углерода СО₂ при обычных условиях газ, взаимодействующий с водой, а диоксид кремния SiO₂ – твердое полимерное вещество, в воде не растворяющееся. При химических явлениях молекулы разрушаются, но атомы сохраняются. Во многих химических процессах атомы и молекулы могут переходить в заряженное состояние с образованием ионов – частиц, несущих избыточный положительный или отрицательный заряды.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: