Kimika: oinarrizko kontzeptuak, definizioak, termino eta legeak

Kimika, eta horrek kontuan hartzen badugu oinarrizko kontzeptuak - zientzia substantzia eta beren transformazio egitura eta osaketa aldaketa gertatzen da, eta beraz ezaugarriak aztertzen ditu. Lehenik eta behin, zer da termino bat ekarri, hala nola "substantzia" gisa definitu behar duzu. Horri buruz hitz egin dugu, bada, zentzu zabalean, materiaren forma hori gainerako masa bat du da. Substantzia edozein oinarrizko partikula, adibidez, neutroi da. Kimikan, terminoa zentzu estuagoa erabiltzen da.

To termino nagusiak eta kontzeptu kimika, atomikoa molekular teoriaren azalpen laburra hasiko da. Horren ondoren, horiek, baita present gisa zientzia honen lege garrantzitsu batzuk azaldu dugu.

Oinarrizko kimika kontzeptuak (materia, atomo, molekula) guztiok ezagutzen eskolatik dira. Jarraian, horiek azalpen laburra, bai eta beste, gutxiago bistako termino eta fenomeno bat da.

atomo

Lehenik eta behin, hori kimika aztertzen dira substantzia guztiak, partikula txikiak osatzen izeneko atomo. Neutroi ez dira zientzia honen aztergai bera. daiteke ere esan behar da atomo hori elkarren elkartu daitezke, horrela lotura kimikoen osatuz. Ordena konexio hau, beharrezkoa energia gastua apurtu. Hori dela eta, baldintza normaletan atomoak ez da existitzen banaka ( "gas noble" izan ezik). Dute elkarren konektatuta daude gutxienez binaka.

Etengabeko mugimendua termiko

Etengabeko partikula motion termiko daude kimika ikasten duten guztiek ezaugarri. zientzia honen oinarrizko kontzeptuak ezin azaldu, ez horri buruz hitz egiteko. mugimendu jarrai batekin batezbesteko energia zinetikoa partikula tenperatura proportzionala da (adierazi behar da aipatu partikula diskretuak desberdinetan energia hori). Ekin = kT / 2, non k - Boltzmann-en konstantea da. Formula hau edozein mugimendu mota balio du. Tkin = mV ^2/2, partikula masiboen mozioa motelago zenetik. Adibidez, tenperatura bera, oxigeno 4 aldiz karbono molekula baino motelagoa den batez besteko mugimenduan molekula bada. Hau da bere masa 16 aldiz baino gehiago delako. Mugimendu oszilatzen, translazio eta biraketa da. Oszilatzen substantzia likido eta solidoa, eta gas ikusitako. Baina translazio eta biraketa errazen egindako gas batean. are zailagoa - likidoak ere, zailagoa da, eta solidoen da.

molekula

oinarrizko kontzeptuak eta kimika definizioak deskribatzeko jarraituko dugu. atomo dira elkarren artean konbinatu bada, talde txiki bat (molekula deitzen) osatuz, besteak beste, talde daude motion termiko parte hartzen, unitate gisa. Gehienez 100 atomo, molekula tipikoa dauden, eta haien kopurua da deiturikoak handiko molekularreko konposatuen 105 arte izan daiteke.

substantzia ez-molekularreko

Hala ere, atomo ohi dira banda kopuru handi bat 107-tik 1027. formulario honen dira ia ez da gehiago mugitzen termiko parte har daitezen konbinatuta. Elkarte horiek dute molekularen zerikusi handirik. sendoago bat pieza bezala dira. substantzia hauek deitzen dira ez-molekularreko. Kasu honetan, motion termiko egiten da pieza barruan, eta molekula bezala hegan ahal izan dezan. Ez dago trantsizio eskualde bat eta tamaina, biltzen dituen atomoz osatuta 105-tik 107. partikula hauek kopuru bat elkarteek bai molekula oso handiak dira edo hauts-aleak txikiak dira da.

ioiak

Kontuan izan behar da atomo eta talde hori karga elektriko bat edukitzeko daiteke. Kasu honetan ioiak dira deitzen zientzia honetan, kimika, oinarrizko horietatik ikasten ari gara kontzeptu bezala. Geroztik bezalako karguak beti uxatzeko elkarri, substantzia present bat gehiegizko nabarmen bat edo karguak beste da agian ez egonkorra izango. karguak negatiboa eta positiboa beti dira espazioan ordezko. Baina, oro har, substantzia elektrikoki neutroa da. Kontuan izan elektrostatika ere handiak hartzen dira, kimikaren ikuspegitik karguak hori oso txikiak dira (105-1015 atomo at - 1e).

ikasketa objektuak kimikan

Beharrezkoa da, ikasketa objektuen kimikan defendatzen duten fenomenoak, eta horrek ez diren argitzeko, eta ez hautsi behera atomo, baina bakarrik berrantolatzeko, hori modu berri batean konektatua. bonu batzuk hautsita daude, eta beste batzuk emaitza gisa sortzen dira. Bestela esanda, substantzia berrien lehenak atomo hasierako materialen konposizioa ere agertzen dira. atomo, eta hauen artean dauden loturak gordetzen dira bada (adibidez, konposatu molekular lurruntzea), prozesu horiek Kimika luzeagoa eta Fisika molekularra azterketaren erlazionatzeko. Kasu honetan, non atomo eratzen edo hautsita daude, fisika nuklearra edo atomikoa gaia estudio bat da. Hala ere, kimikoa eta fenomeno fisikoen arteko muga lausotu. zientzia zatiketa bereizi baldintzapeko sartu, izaera zatiezina, berriz ostean. Beraz, fisika ezagutza kimikari oso erabilgarria.

kimikaren oinarrizko kontzeptuak ditugu laburki azaldutako ziren. Orain gehiago eskaintzen ditugu horiek kontuan hartu behar.

Irakurri Atomo buruz gehiago

Atomoak eta molekulak - horrek jende asko kimika elkartua zerbait da. Oinarrizko kontzeptuak, hauek argi eta garbi definitu behar dira. Izan ere, atomo existitzen dela, duela bi mila urte, jenio trazua bat asmatzen zen. Gero, 19an mendean, zientzialariek datu esperimentalak izan ziren (oraindik zeharkakoa). harreman anitz Avogadro konposizio konstantzia legeak hitz egiten ari gara (behean begiratu kimikaren oinarrizko kontzeptu horiek ditugu). Atom jarraitzeko 20an mendean, ez zen jada zuzeneko froga esperimental asko esploratu. Dute espektroskopia oinarritzen ziren, X izpiak, Alfa partikulez, neutroi, elektroiak, etab dispertsio dagoen partikula horiek tamaina 1 inguru E = 1 º ^-10 m pisua da - .. Gutxi gorabehera 10 ^-27 - 10 ^-25 kg. partikulak erdian positiboki kargatuta dago core horren inguruan elektroiak karga negatiboa mugitzeko. Kernel tamaina buruz 10 ¹⁵ m da. Bihurtzen da, elektroia atomoaren oskol tamaina zehazten du, baina kasu honetan bere pisua ia erabat nukleoa kontzentratuta. definizio Another aurkeztu behar dira, kimikaren oinarrizko kontzeptuak kontuan hartuta. elementu kimikoa - Atomo mota bat, nukleoaren arduratzen den berdina.

askotan gertatzen da determinazio atomo minutuko partikula substantzia bat kimikoki zatiezin gisa. Nola du "kimiko" ulertu? adierazi dugun bezala, zentzagarriko fisiko eta kimikoa fenomeno zatiketa. Baina, jakina, atomo daudela. Hori dela eta, kimika hobeto zehazteko, horien bitartez, eta ez alderantziz, kimika bidez atomo.

lotura kimiko

Hau da, beraz, atomo ospatzen dira elkarrekin. Ez du uzten aparte hegan haiekin motion termiko eraginpean. Hona hemen bonoak ezaugarri nagusiak - internuclear distantzia eta energia da. Hau ere kimikaren oinarrizko kontzeptuak. fidantza luzera esperimentalean zehazten da zehaztasun nahikoa handiarekin. Energia - ere, baina ez beti. Adibidez, ezinezkoa da objektiboki zehaztu zer den bereizi komunikazio bat aldean molekula konplexu batean atalean. Hala ere, lehendik lotura guztiak apurtu behar diren substantzia atomizazioa energia beti zehaztuko da. konexio luzera jakinda, zein atomo konektatuta daude zehaztu dezakezu (distantzia labur bat dute), eta zer - no (distantzia luzeagoak).

The koordinazio zenbakia eta koordinazioa

Oinarrizko kimika analitikoa kontzeptuak artean, bi baldintza hauek. Zer esan nahi dute? Dezagun aurre.

koordinazioa kopurua atomo jakin bizilagunak hurbilen kopurua da. Bestela esanda, harekin lotuta dago kimikoki dutenen kopurua ere. Koordinazio elkarrekiko a posizioa, mota eta bizilagun zenbakia. Bestela esanda, kontzeptu hori esanguratsua da. Adibidez, koordinazioa nitrogeno molekula amoniako eta azido nitrikoaren ezaugarria kopurua, bera - 3. Hala ere, beste koordinazio dute - ez-planar eta laua da. It irudikapen arteko lotura izaera edozein dela zehazten da, oxidazio egoera eta balentzia berriz, - baldintzapeko nozioa dira, ordena koordinazioa eta konposizio iragartzeko aurrera egiteko sortu.

Molekula zehaztea

Dagoeneko izan dugu kontzeptu hori ukitu, oinarrizko kontzeptuak eta kimika laburki legeak kontuan hartuta. Orain Ohar xehetasun gehiago. testu-liburuak maiz txikiagoa neutral Substantzia partikula bezala molekularen, zein bere ezaugarri kimikoak dauzka, eta independentean existitzen determinazioa ere. Kontuan izan behar da definizio hori da gaur egun zaharkituta. Lehenik eta behin, izan ere, fisikari eta kimikari guztiek molekula bat erreferentzia, substantzia propietate ez dira gordeko. Ura dissociates, baina gutxienez 2 molekula eskatzen du. Uraren disoziazio-maila - 10 ^{-7 da.} Bestela esanda, prozesu honetan 10 milioi molekula bat bakarrik izan ditzakete. molekula bakar bat baduzu, edo han, nahiz eta ehun, ezin duzu bere disoziazio ideia bat lortzeko. Izan ere, erreakzio kimikoak ondorioak termiko hori, oro har, molekula arteko elkarrekintza energia. Horregatik, ezin dira haietako bat aurkitu. Eta substantzia molekular propietate kimiko eta fisikoak zehaztu daitezke bakarrik molekula talde handi batek. Horrez gain, ez dira nor dira beren kabuz existitzen ahal agenteak, "txikiena" partikula mugagabean handia eta molekulak konbentzionalak oso desberdinak. Molekula da, funtsean atomoz osatutako talde batek ez daude elektrikoki kobratuko. kasu Bereziki, atomo bat, adibidez, Ne izan daiteke. Talde honi zabalkundea parte hartzeko, baita beste motion termiko motak ere, unitate gisa jarduten gai izan behar du.

Ikusten duzun bezala, ez da kimikaren oinarrizko kontzeptuak hain erraza. Molekula - zerbait behar arretaz kontuan hartu da. bere propietateak, eta pisu molekular ditu. bigarrenak buruz orain aztertuko ditugu.

masa molekularra

Nola esperientzia pisu molekularra zehazteko? Joanekoa - oinarritutako Avogadroren legea, lurrun-dentsitate erlatiboa gainean. zehatzena metodoa masa espektrometria da. Electron molekularen postuan. ondorioz ion Lehenengo eremu elektriko bat barreiatu egiten da eta, ondoren, bere bidea magnetikoa desbideratu. masa ratioa kargaren dago desbideratzea magnitude zehazten. Badira ere oinarritzen dela soluzio dute propietate on-metodo daude. Hala ere, kasu horietan guztietan molekula nahitaez motion izan - vacuo konponbidea gas bat jartzeko. Ez badute mugitu, ezinezkoa da bere pisua objektiboki kalkulatzeko. Eta beren kasu honetan existentzia zaila da antzematea da.

substantzia ez-molekularreko Ezaugarriak

haiei buruz hitz egitea esan atomo, ez molekulak dutela osatzen dute. Hala ere, bera gas nobleak dagokionez, egia da. Atomo horiek mugitu libreki, beraz, hobe bere gain beraien monohydric molekulak. Hala ere, hau ez da garrantzitsua. Garrantzitsua da substantzia ez-molekularreko hori, ez dago atomo, eta elkarrekin lotuta daude asko da. Kontuan izan behar da molekularreko eta ez-molekularreko nahikoa substantzia guztiak zatiketa hori. Konexioa esanguratsua zatiketa. Demagun, adibidez, grafito eta diamante propietate aldea. Biek karbono dira, baina lehen - biguna, eta bigarren - solidoa. Nola datoz elkarrengandik dira? aldea besterik beren konektibitatea da. grafito egitura kontuan hartuz gero, harreman sendoak daudela bakarrik bi dimentsiotan ikusi ahal izango dugu. Baina hirugarren interatomic distantziak oso esanguratsua da, beraz, ez dago indartsu fidantza bat da. Graphite erraza irrist da eta geruza horiek batera zatitu.

konektibitatea egitura

Bestela, dimentsio espaziala deitzen da. espazioa dimentsio-kopurua adierazten du, ezaugarritu etengabeko (ia infinitua) hezurdura sistema (lotura estuak) horiek ere. balioak hori hartu ahal izango da, - 0, 1, 2 eta 3. Beraz, beharrezkoa da hiru dimentsiotan konektatutako, laminatu, eta uharte-katean (molekularreko) egitura bereizteko.

definitua proportzio Zuzenbidea

Dagoeneko ikasi dugu kimikaren oinarrizko kontzeptuak. Materiala zen laburki dira kontuan. Orain dela aplikatzen legea kontatzeko. edozein osagai bakar (adibidez, garbi), modu horretan, hura lortu dituen ere, kualitatiboa eta kuantitatiboa konposizio bera du: Normalean honela formulatu. Baina zer "substantzia puru" kontzeptua ez? Dezagun aurre.

Duela bi mila urte, substantzia egitura ezin zuzenago metodoak aztertzeko orduan ez ziren, nahiz kimiko oinarrizko kontzeptuak eta kimikaren legeak, guretzat ezagunak izan, descriptively erabakitzen den. Adibidez, ura - likido bat itsaso eta ibaiak oinarria da. no usaina, kolorea, zaporea ditu. hala nola urtzen eta izozte-puntu bat dauka, batetik urdina da kobre sulfatoa. Salt ura ez da garbia delako. Hala ere, gatz egon destilazio bidez bereizi daiteke. Horrela, azalpen metodoa, zehaztu oinarrizko kontzeptuak eta kimikaren lege kimikoak.

garai hartan zientzialari ez zen bistakoa likidoa hori hainbat modutan (hidrogenoa sulfatoa deshidratazioa, itsasoko ura destilatzeko erretzea) nabarmenduko dira, konposizio bera du. zientzia Great aurkikuntza Izan ere horren froga izan zen. argi geratu zen, oxigeno eta hidrogenoa ratio hori ezin da aldatu arazorik gabe. Horrek esan nahi du elementu atomoz osatuta - zatiezina zatiak. Horrela formula konposatu prestatu zituzten, eta, gainera, froga zientzialariek molekula irudikapena.

Gaur egun edozein substantzia esplizituki edo inplizituki nagusiki zehaztu beharrean urtzen, zapore edo kolore baino erreklamazioak. Ura - H ₂ O. badira beste molekula bada, ezingo da garbi. Ondorioz, substantzia molekularrak pure bat den molekula mota bakar bat osatzen da.

Hala ere, kasu honetan, elektrolitoak egon? Azken finean, biltzen dute, ioiak agertu dira, molekula bakarra. definition gehiago zorrotzak izan behar dugu. Pure Substantzia molekularreko ziurrenik ere euren bihurtze azkarraren produktu itzulgarria (isomerization sindikatuak, disoziazio) horietako bat da mota bateko molekulak osatzen dute, eta da. "Azkarrak" hitza testuinguru honetan esan nahi du produktu horien gainean, ezin dugu lortu, berehala berriro ager zuten kentzeko. Hitza "itzulgarria" adierazten duen bihurtze ez da amaiera ekarri. jakinaraziko bada, orduan hobe da ezegonkorra dela esateko. Kasu honetan ez da substantzia puru bat.

materiaren masa kontserbazio legea

Lege hori dauka antzinatik dira metaforikoa forma ezaguna. Gaia ezin dela sortu eta suntsiezina adierazi du. Ondoren etorri zen bere formulazio kuantitatiboa. horren arabera, pisua (eta berandu 17an mendean - pisua) substantzia zenbatekoa neurri bat da.

ireki da ohiko forma legea 1748 Lomonosov ere. 1789an, Lavoisier, frantsesa zientzialari bat gehitu du. Garaikidearen bere formulazio honako hau da: substantzia erreakzio kimiko sartzen masa dela ondorioz substantzia masa berdina da.

Avogadroren legea, bolumetrikoak harremanak gasen legea

Azkena izan zen 1808an formulatu JL Gay-Lussac, frantsesa zientzialari arabera. Gaur egun lege hau deitzen da Gay-Lussac-en legea. haren arabera, gasak erreaktiboa bolumena beste bat baita, ondorioz, gas produktuen bolumena osotasunean zenbakiak txikiak dira.

Eredua, bertan aurkitutako Gay-Lussac, legea, inauguratu zen, pixka bat geroago, 1811 urtean azaldu duenez, Amedeo Avogadro, Italian zientzialari bat. baldintza berdinetan (presioa eta tenperatura) gasak ere azpian bolumen berean, molekula dauden kopuru bera izatea dela.

Bi ondorio garrantzitsuak Avogadro leguetic jarraitu. Izan ere, baldintza berdinetan, edozein gas mole bolumen berdina hartzen lehena datza. bai, baldintza normaletan (horrek tenperatura 0 ºC eta 101,325 kPa dira) pean desplazamendu 22,4 litro izan zen. Lege hori, bigarren ondorioa honako hau: pisua gasak baldintza berdinetan kopuru bera, euren arteko erlazioa berdina izatea ratioa masa molar.

Ez dago beste lege bat, zalantzarik gabe, behar aipatu behar da. Esango dugu horri buruz, labur-labur.

Aldizkako legeak eta mahai

D. I. Mendeleev, oinarritutako elementuen ezaugarri kimikoak eta zientzialari atomiko eta molekularra duten lege hau aurkitu orrian. Ekitaldi hau ospatu March 1, 1869 Aldizkako Zuzenbidea gehien naturan garrantzitsuenetako bat da. Honela esan dezakegu: substantzia konplexuak eta sinpleak osatzen elementuen propietate eta atomo nukleoen kostuei buruzko aldizkako menpekotasuna izan.

Aldizkako taula, izan zen Mendeleev sortutako zazpi aldiak eta zortzi talde osatzen dute. Taldeak izeneko bere zutabe bertikalak. Horietako bakoitzaren barruan elementuak propietate fisiko eta kimiko antzekoak dituzte. Taldea, era berean, azpi-taldeak (nagusia eta alboko) banatzen da.

taula honetan ilarek horizontala epeak aipatzeko. beretan dauden elementuak, ez datoz bat beren artean, baina komunean ez dute - Izan ere, bere azken energia-maila berean elektroi hori. Lehenengo aldian elementu bi bakarrik dira. H hidrogenoa eta helioa zuen da. Zortzi elementuak bigarren aldian daude. Beren dagoeneko 18. Mendeleev laugarren batean izendatutako aldi honetan lehenengo handi gisa. Bosgarren eta 18 elementu, bere egitura laugarrena antzekoa da. 32 elementu - Seigarren zati gisa. Zazpigarren ez da amaitu. Epe hori frantsesek (Fr) hasten da. onar dezakegu hori 32 elementuak, bai eta seigarren edukiko du. Hala ere, orain arte bakarrik 24 aurkitu.

arau otketa

arauaren arabera otketa elementu guztiak joera elektroi bat eskuratzeko edo galtzen ordena 8 elektroi gas noble konfigurazioa dute haiekin gertuen dauden. The ionizazio energia - energia zenbatekoa elektroi bereizteko atomo eskatzen da. Otketa arau xedatzen denean eskuinera taula periodikoan ezkerretik mugitzen duten energia gehiago behar elektroi bat kentzeko. Hori dela eta, ezkerreko aldean dauden elementuak, bilatzen duten galduko elektroi bat bermatzeko. Aitzitik, horiek eskuinaldean dago, irrikaz erosteko.

Legeak eta kimikaren oinarrizko kontzeptuak, laburki azaldutako dugu. Jakina, informazio orokorra besterik ez da. Artikulu batean ezinezkoa da zehatz-mehatz zientzia larria esaterako buruz hitz egiteko. Oinarrizko kontzeptuak eta planteaturiko artikulu honetan bezala kimika legeak - hasierako azterketa gehiago puntu bat da. Azken finean, zientzia honetan bertan atal asko daude. Ez dago, adibidez, organikoa eta kimika-organikoak da. zientzia honen atal bakoitzaren oinarrizko kontzeptuak egon denbora luzez aztertu daiteke. Baina horiek goian azaldu, gai orokorrei buruzkoak dira. Beraz, esan dezakegu horiek kimika organikoaren oinarrizko kontzeptuak, baita ez-organikoak.