Тема 15. Организация материи на химическом уровне

Атомно-молекулярное учение – современная естественнонаучная теория физики и химии, в основе которой лежит принцип дискретности (прерывности строения) вещества: вещество состоит из отдельных, находящихся на очень малом расстоянии друг от друга частиц – молекул вещества, которые в свою очередь состоят из атомов.

Химический элемент – вещество, состоящее из одинаковых молекул, которые, в свою очередь, состоят из одного или нескольких одинаковых атомов – имеющих одинаковый заряд ядра и количество электронов; индивидуальность каждого химического элемента определяется зарядом ядра атома, а свойства химического элемента – электронным строением его атома.

Системный подход в химии – подход к изучению химических элементов с позиций их взаимосвязи по основополагающему принципу; основоположником этого подхода является Д.И.Менделеев, который в качестве системообразующего принципа выбрал атомный вес химического элемента.

Периодический закон Д.И.Менделеева – теоретическая основа систематизации химических элементов, предложенная Д.И. Менделеевым, согласно которой свойства химиче­ских элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости; по Менделееву – это зависимость от их атомарной массы; согласно современной версии, уточненной в современной теории строения атома, – это зависимость от за­ряда ядер их атомов.

Периодическая система химических элементов – система химических элементов в форме таблицы, в которой определяются с помощью порядкового номера индивидуальность и свойства каждого химического элемента; была предложена Д.И.Менделеевым, который в качестве системообразующего фактора выбрал атомную массу; в современной науке главным систематизирующим фактором периодической системы является заряд ядра атома (систематизация элементов по периодам), дополнительным – число электронов (систематизация элементов по подгруппам).

Изотопы – разновидности одного и того же химического элемента, с различной величиной массы ядер при одинаковом атомном номере (заряде ядра), т.е. ядра атомов которых отличаются числом нейтронов, но содержат одинаковое число протонов и поэтому занимают одно и то же место в периодической системе (к примеру, изотопами являются хлор-35 и хлор-37); в природе встречаются как стабильные (устойчивые), так и нестабильные (радиоактивные) изотопы.

Молекула – наименьшая структурная единица любого вещества, обладающая его химическими свойствами; в современном понимании молекула представляет собой квантовомеханическую систему, образованную в результате электромагнитного взаимодействия электронов и ядер нескольких атомов. Система, состоящая из большой совокупности молекул одного вида, представляет собой вещество.

Молекулярная структура – в структурной химии – сочетания ограниченного числа атомов, имеющих закономерное расположение в пространстве и связанных друг с другом химической связью с помощью валентных электронов.

Химическая связь – вид взаимодействия между атомами и атомно-молекуляр-ными частицами, обусловленный совместным использованием их электронов; существуют ковалентные полярные, ковалентные неполярные ионные, водородные и металлические химические связи.

Валентность – способность атомов химического элемента (или атомной группы) образовывать определенное число химических связей с другими атомами (или атомными группами).

Химическое соединение – определенное вещество, состоящее из одного или нескольких химических элементов (одинаковых молекул), атомы которых за счет взаимодействия друг с другом объединены в частицу, обладающую устойчивой структурой – молекулу, комплекс, монокристалл или иной агрегат.

Изомеры – химические соединения, одинаковые по молярной массе и составу, но различающиеся по строению или расположению атомов в пространстве и, следовательно, по свойствам.

Полимеры – химические соединения с высокой молекулярной массой, которые могут иметь природное (биополимеры), синтетическое или искусственное происхождение; полимеры построены из макромолекул, которые состоят из множества малых основных полекул – мономеров.

Смесь – вещество, состоящее из разных молекул; смеси состоят из нескольких веществ, каждое из которых сохраняет свои индивидуальные свойства и может быть выделено в чис­том виде.

Аморфные вещества – это вещества с неупорядочен­ным расположением атомов и молекул.

Кристаллические вещества – вещества с упорядочен­ным, периодическим расположением в пространстве атомов в виде кристаллической решетки.

Стехиометрические законы – законы классической химии (сер. XVIII – сер. XIX вв.), открытые в связи развитием количественных методов; к ним относятся: закон постоянства состава, закон эквивалентов и закон кратных отношений.

Закон сохранения массы выщества – химический закон, открытый М.В. Ломоносовым (1748-1756) и А. Лавуазье (1777): масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате реакции.

Закон постоянства состава – химический закон, открытый Ж.Прустом (1799), который гласит: любое чистое химическое соединение независимо от способа его получения имеет вполне определенный, неизменный состав, атомы прочно притягиваются, и этим химическое соединение отличается от смесей.

Закон кратных отношений – химический закон, установленный Д.Дальтоном (1803): если два элемента образуют друг с другом несколько соединений, то массы одного из элементов, приходящиеся в этих соединениях на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа.

Закон эквивалентов – химический закон, установленный И.Рихтером (1773): химические элементы взаимодействуют между собой в строго ограниченных количествах, сохраняющихся в виде пропорциональных чисел при переходе от одного сложного вещества к другому; эта упорядоченность называется стехиометрия, т. е. мера элементов, входящих в состав химического вида.

Закон Авогадо – химический закон, открытый А.Авогадо (1811), который гласит: в равных объемах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое чилсло молекул.