Пособие по неорганической химии. Фаина Львовна Лубенская

ext-author>

      Широко простирает химия руки свои в дела человеческие.

(М. Ломоносов

      Общая химия

      Введение

      Явления физические и химические

      Происходящие с телами изменения называются явлениями.

      Явления, при которых состав вещества остается неизменным – это физические явления. При физических явлениях происходит изменение формы, агрегатного состояния, температуры вещества.

      Пример. При нагревании воды она будет испаряться, а при температуре ниже 0°C – превращаться в лед, однако ее состав при этих превращениях не изменяется.

      Явления, при которых вещество претерпевает глубокие изменения, в результате чего получается вещество с новыми свойствами, называются химическими явлениями.

      Химические явления составляют основу жизни всей природы.

      Химические процессы (вместе с физическими) определяют состав нашей планеты. Эти же процессы создают почву, ткани растений и животных.

      Химические изменения поддерживают жизнь всех организмов. В результате химических явлений происходит превращение одних веществ в другие, т.е. изменяется состав молекул – образуются молекулы новых веществ.

      Примеры химических явлений. Железо во влажном воздухе покрывается ржавчиной – образуется оксид железа (Fe₂O₃). Медные пластины при нагревании теряют свой блеск и покрываются налетом черного цвета: оксидом меди (CuO). Лента металлического магния горит ослепительно ярким светом, образуя порошок белого цвета – оксид магния (MgO).

      Процесс превращения одних веществ в другие, отличающиеся составом и свойствами от исходных веществ – называется химической реакцией.

      Химическая реакция – это процесс превращения одних веществ в другие без изменения общего числа и природы атомов, из которых эти вещества состоят.

      Способ выражения химической реакции, его качественной и количественной сторон – это уравнение химической реакции, где отражены химические формулы и уравнения, описывающие состав и их химическое строение.

      Пример химической реакции:

      NaOH + HCl = NaCl + H₂O

      Уравнения химических реакций основаны на законе массы реагирующих веществ (М. В. Ломоносов). Поскольку при химических реакциях атомы сохраняются, масса атомов, вступивших в реакцию, в точности равна массе атомов, содержащихся в продуктах реакции – это количественная сторона химической реакции.

      Атомно-молекулярное учение в химии

      Атомно-молекулярное учение в химии окончательно утвердилось в середине XIX в. На международном съезде химиков г. Карлсруэ в 1860 г. были приняты определения понятий молекулы и атома.

      Молекула – это наименьшая частица данного вещества, способная существовать самостоятельно и обладающая его химическими свойствами. Химические свойства молекулы определяются ее составом и химическим строением.

      Атом – мельчайшая химически неделимая электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Атомы находятся в природе в различных формах: входят в состав простых и сложных веществ, существуют в виде ионов или одиночных атомов.

      Химические элементы

      Химическим элементом называется каждый отдельный вид атомов. Важнейшей характеристикой атома является положительный заряд его ядра. Таким образом, химический элемент – это определенный вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра.

      Простые и сложные вещества. Аллотропия

      Простые вещества – это вещества, образованные из атомов одного элемента.

      Простое вещество отличается от понятия "химический элемент" тем, что простое вещество имеет определенный химический состав, строение, физические и химические свойства.

      Пример. Простое вещества железо образовано атомами элемента железа, простое вещество азот – атомами элемента азота. Молекулы простых веществ могут состоять из одного (He, Ne), двух (О₂, N₂, Н₂) и большего числа атомов (О₃ – озон) одного элемента.

      Многие химические элементы образуют несколько простых веществ, различных по строению и свойствам. Это явление называется аллотропией, а образующиеся вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

      Пример. Элемент кислород образует две аллотропные модификации – кислород О₂ и озон О₃; элемент углерод – три: алмаз, графит и карбин.

      Явление аллотропии вызывается двумя причинами:

      1. Различным числом атомов в молекуле (например, кислород О₂ и озон О₃);

      2. Образованием различных кристаллических форм (например – алмаз, графит, карбин).

      Сложные вещества, или химические соединения – это вещества, образованные атомами разных