itthon Vegyes

Szójegyzék az „Atomok, molekulák és ionok. Téma

Nagyon gyakran hallani azt a véleményt, hogy az atom, mint a molekula szerves része, ugyanazokkal a tulajdonságokkal és hasonló szerkezettel rendelkezik. Egy ilyen pozíciónak csak részben van létjogosultsága, hiszen a részecskéknek közös ill jellemzők. Először is elegendő két objektum tulajdonságait figyelembe venni, és ezek alapján további következtetéseket levonni.

Az atomot úgy tekinthetjük, mint egy homogén anyag elemi részecskéje. Egy ilyen anyag definíció szerint csak egy kémiai elemből áll (C, N, O és mások periódusos táblázat Mengyelejev). Ez az ilyen elemek legkisebb része, amely tulajdonságaik hordozója lehet, és atomnak nevezik. A legújabb modern elképzelések szerint az atom három összetevőből áll: protonokból, neutronokból és elektronokból.

Az első két részecske együtt alkotja alapmag, amely pozitív töltésű. Az atommag körül mozgó elektronok ellentétes előjelű kompenzációs töltést hoznak létre. Így az első következtetés az, hogy a legtöbb atom elektromosan semleges. Ami a többit illeti, a különféle fizikai és kémiai folyamatok következtében az atomok elektronokat kapcsolhatnak vagy felszabadíthatnak, ami töltés megjelenéséhez vezet. Az atomnak van tömege és mérete (amelyet az atommag mérete határoz meg), és meghatározza Kémiai tulajdonságok anyagokat.

Molekula

A molekula az az anyag legkisebb szerkezeti egysége. Egy ilyen anyag több kémiai elemből állhat. Molekulának tekinthető azonban egy kémiai elem, az argon inert gáz egyatomos anyaga is. Az atomokhoz hasonlóan elektromosan semleges. Ionizálni lehet egy molekulát, de ez már sokkal nehezebb: a molekulán belüli atomok kovalens vagy ionos kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. Ezért sokkal nehezebbé válik egy elektron rögzítése vagy eltávolítása. A legtöbb molekula összetett felépítésű, ahol minden atom előre elfoglalja a helyét.

Atom és molekula: általános tulajdonságok

Szerkezet. Mindkét részecske az anyag szerkezeti egysége. Ebben az esetben egy atom egy meghatározott elemet jelent, míg egy molekula már több kémiailag kötött atomot tartalmaz, de a szerkezet (pozitív atommag negatív elektronokkal) változatlan marad.

elektromos semlegesség. A távolléttel külső tényezők- interakció másokkal kémiai, irányított elektromos mező és egyéb irritáló anyagok – az atomoknak és molekuláknak nincs töltésük.

helyettesítés. Egy atom molekulaként működhet egy esetben - inert gázokkal végzett munka során. Ezenkívül a monoatomi higany molekulának tekinthető.

A tömeg jelenléte. Mindkét részecske saját tömeggel rendelkezik. Egy atom esetében a tömeg a kémiai elemtől függ, és az atommag tömege határozza meg (a proton közel 1500-szor nehezebb, mint az elektron, ezért gyakran nem veszik figyelembe a negatív részecske tömegét). Egy molekula tömegét abból határozzuk meg kémiai formula- az összetételében szereplő elemek.

Atom és molekula: kiváló tulajdonságok

Oszthatatlanság. Az atom a legkisebb elem, amelytől lehetetlen még kisebb részecskét elválasztani. (Az ion beszerzése csak a töltést befolyásolja, a súlyt nem.) A molekula viszont kisebb molekulákra bontható, vagy atomokra bontható. A bomlási folyamat könnyen megvalósítható kémiai katalizátorok segítségével. Néha elég csak felmelegíteni az anyagot.

szabad létezés. Egy molekula szabadon létezhet a természetben. Egy atom szabad formában csak két esetben létezik:

Monatomikus higanyként vagy inert gázként.
A világűrben bármely kémiai elem külön atomként megtalálható.

Más esetekben az atom mindig a molekula része.

töltésképződés. Az atommag és az elektron közötti kölcsönhatás az atomban a legkisebb elektromos térrel is könnyen leküzdhető. Így könnyen lehet pozitív vagy negatív iont nyerni egy atomból. A molekulán belüli atomok közötti kémiai kötések jelenléte sokkal nagyobb elektromos tér alkalmazását vagy más kémiailag aktív anyaggal való kölcsönhatást igényel.

Molekula - az anyag legkisebb, tulajdonságait meghatározó, önálló létezésre képes részecskéje. Ugyanazon vagy különböző atomokból áll.

Az azonos atomok által alkotott vegyületeket ún egyszerű(He, O 2, O 3, H 2, S 8), és különböző atomok alkotják - összetett(H 2 O, H 2 O 2, NH 3, CCl 4, C 2 H 5 OH).

1.1. ábra - Vízmolekula 1.2. ábra - Etanolmolekula.

A molekulában lévő atomokat kémiai kötések tartják, amelyek külső (valencia) elektronok szocializációjából vagy újraelosztásából erednek. Minden szocializált elektronpárt a kötött atomokat összekötő vonal képvisel.

ionok - töltött egyatomos vagy többatomos részecskék, amelyek egy elektron (elektronok) atomról vagy molekuláról való leválása (csatlakozása) eredményeként keletkeznek, energetikailag stabil elektronhéjak képződésével:

Komplex ionok képződése más ionok semleges molekulákhoz való kapcsolásával lehetséges:

A konyhasó NaCl képződése ebből egyszerű anyagok egy elektron teljes átalakulásával jár nátriumról klórra Na + és Cl- ionok képződésével. A kristályos NaCl-ban nincsenek molekulák. A sókristály Na + kationokból és Cl-anionokból áll, amelyek háromdimenziós rácsot alkotnak. Az ionok mindegyike egy oktaéder közepét foglalja el, amelynek csúcsait ellentétes előjelű ionok foglalják el.

Egy atomnak azt a képességét, hogy bizonyos számú másik atomhoz kapcsolódjon vagy helyettesítsen, nevezzük vegyérték . A vegyérték mértéke az elemhez kapcsolódó hidrogén- vagy oxigénatomok száma (EN n, EO m), feltéve, hogy a hidrogén egyértékű és az oxigén kétértékű.

Oxidációs állapot - egy elem atomjának feltételes töltése, amelyet abból a feltételezésből kapunk, hogy a vegyület ionokból áll. Lehet pozitív, negatív, nulla, tört, és egy arab szám jelöli „+” vagy „-” jellel az elemszimbólum jobb felső indexe formájában: Cl- I , Cl + VII , O- II , H + I , Mg + II , N-III, N+V, Cr+VI.

Egy vegyületben (ionban) lévő elem oxidációs állapotának (s. o.) meghatározásához a következő szabályokat kell alkalmazni:

1. Egyszerű anyagokban (H 2, S 8, P 4) p. ról ről. egyenlő nullával.
2. Állandó s. ról ről. alkáli (E + I) és alkáliföldfém (E + II) elemekkel, valamint fluor F-I-vel rendelkeznek.
3. A hidrogén a legtöbb vegyületben s. ról ről. H+ (H20, CH4, HCl), hidridekben - H- (NaH, CaH2); tól től. ról ről. az oxigén általában egyenlő -II (O-II), peroxidokban (-O-O-) -I (O-I).

4. Nemfémek bináris vegyületeiben negatív c. ról ről. a jobb oldali elemhez van rendelve).

5. Algebrai összeg p. ról ről. molekula nulla, ion - a töltése.

Radikálisok - kémiai kötés megszakadásakor keletkező részecskék, amelyek kompenzálatlan vegyértéket tartalmaznak:

Speciális csoportot alkotnak a szabad gyökök (SR) – kompenzálatlan vegyértéket (elektron) tartalmazó kémiai részecskék, amelyek lehetnek semlegesek vagy töltöttek (ion-gyökök).

képlet egység - nem molekuláris szerkezet elektromosan semleges kialakulása. A kifejezés különösen alkalmazható változó összetételű vegyületekre.

Az atomi-molekuláris részecskék és képződmények osztályozása a 2. ábrán látható. 1.3.

1.3. ábra - Atomi és molekuláris osztályozás

Elektronegativitás (EO) - az atom azon képessége, hogy egy kémiai vegyületben elektront húzzon maga felé.

Az elektronegativitás a következő fizikai igazolásokon (skálákon) alapul:

Skála pauling a kötési energián alapul az egyszerű anyagokból összetett anyagok képződésében.

Skála Mulliken- Az EO arányos az első ionizációs potenciál és az elektronaffinitás EO közötti különbségének felével ~ 0,5 ( én 1 + E vö).

Az Allred-skála a külső elektronra ható elektrosztatikus erőn alapul

ahol Z eff az atommag effektív töltése,

e- elektrontöltés;

r a kovalens sugár.

A vegyületben lévő elemek elektronegativitásának különbsége arányos a kölcsönható atomok kötésének ionitásával; nulla különbség kovalens kötés kialakulásának felel meg.

Empirikus képlet az elemek atomszimbólumaiból épül fel, egymás után meghatározott sorrendben, az egyes elemek atomszámának figyelembe vételével (a megfelelő atomok szimbólumainál alsó index mutatja).

Molekuláris képlet megfelel a vegyület valódi molekulaösszetételének: S 2 Cl 2, C 6 H 6 és nem SCl, CH. A molekula összetételének a hőmérséklettől függően történő megváltoztatásakor a legegyszerűbb képletet veszik: S, P, NO 2 az S 8, P 4, N 2 O 4 helyett.

BAN BEN szerkezeti képlet jelzik a molekulában lévő atomok kapcsolódási sorrendjét (lapos szerkezeti képlet) és az atomok térbeli elrendezése a vegyületben (vetületi szerkezeti képlet).

Kation a sók képleteiben mindig az első helyre kerül: MgCl 2, KMnO 4, (NH 4) 2 CO 3.

1.3-as modell – Molekulatömeg-kalkulátor

Ha a só egynél több kationt vagy egynél több aniont tartalmaz, akkor a képletben ezeket az elektronegativitás növekedésének sorrendjében írjuk: KCr(SO 4) 2, PtBr 2 Cl 2.

savak a H+ proton sóinak tekinthetők: HCl, H 2 SO 4, H 3 PO 4 .

Alapok- olyan vegyületek, amelyekben az anion a hidroxidion OH-: KOH, Al (OH) 3.

ábrán Az 1.4 mutatja a szervetlen vegyületek legfontosabb osztályait.

1.4. ábra – A szervetlen vegyületek legfontosabb osztályai

anyajegy - a 12-es szén izotóp 12 g-jában található szénatomszámmal azonos számú részecskét vagy szerkezeti egységet (atomokat, ionokat, molekulákat, gyököket, elektronokat, ekvivalenseket stb.) tartalmazó anyag mennyisége (Avogadro-szám).

Atom Atom

Kémiai elem

Molekula

És ő

Határozza meg az anyagmennyiség, moláris tömeg, atomtömeg fogalmát?

A Nemzetközi SI-rendszerben a mólokat az anyag mennyiségének egységeként veszik.

MOL az (n) anyag mennyisége, amely 6,02-t tartalmaz. Adott anyag 10 23 szerkezeti egysége (atomok, molekulák, ionok) (6,02 10 23 részecske, Avogadro-szám N A) 1 mol H atom, 1 mol H 2 molekula

Atomtömeg mértékegysége (a.m.u.)- rendszeren kívüli tömegegység.

Az atomtömeg mértékegysége a 12 C szénizotóp atomjának tömegének 1/12-ével egyenlő tömegegység.

m (C) \u003d 1,99 10 -26 kg

1/12 m(C) = 1/12 x 1,99 10 -26 kg = 1,66 10 -27 kg = 1,66 10 -24 g

1 amu \u003d 1,66 10 -27 kg \u003d 1,66 10 -24 g 1 amu ≈ proton vagy neutron tömege.

1 mol anyag tömege grammban [M] = [g/mol]

A moláris tömeg számszerűen egyenlő a relatív molekulatömeggel

M = Mr

Mr (H 2 O) = 18,0152 am.u.

M (H20) = 18,0152 g/mol

A moláris tömeg egyenlő egy adott anyag molekula m 0 tömegének és az Avogadro-állandónak a szorzatával

M \u003d N A m 0

m in-va \u003d n M

Melyik tudós fedezte fel az összetétel állandóságának törvényét?

Az anyag összetételének állandóságának törvénye:

J.-L. Proust 1799-ben.

Minden tiszta anyag, függetlenül az előállítás módjától, mindig állandó minőségi és mennyiségi összetételű.

Az anyag összetételének állandóságának törvényének modern megfogalmazása a következő:

A molekulaszerkezetű vegyületek összetétele állandó, függetlenül az előállítás módjától. A nem molekuláris szerkezetű (atomi, ionos vagy fémes kristályrácsos) vegyületek összetétele nem állandó, és előállításuk módjától függ.

Állandó vegyületek- daltonidák (Dalton angol kémikus és fizikus emlékére).

Az összetételt egyszerű képletekkel fejezik ki egész sztöchiometrikus indexekkel, például:

H 2 O, HCl, CCl 4, CO 2

Változó összetételű vegyületek- berthollidok (a francia kémikus Berthollet emlékére).

A berthollid összetétele változó, és nem felel meg például a sztöchiometrikus arányoknak

FeSx, ahol 1,02< x < 1,10

fizikai jelentése egy kémiai elem rendszáma?

Egy kémiai elem sorszáma
egybeesik az atommag pozitív elemi töltéseinek számával.
Az atommag körül keringő elektronok száma pedig állandó. A sorszám az atommag töltése, azaz a protonok száma.

Mi határozza meg a kémiai elemek fémes tulajdonságait?

A fémes tulajdonságok megnyilvánulását elsősorban az atomok képessége határozza meg adott elem elektronokat adományoz a külső elektronrétegből. A fémekben lévő szabad elektronok jelenléte a felelős a nagy elektromos vezetőképességért. Az alkálifémek fémes tulajdonságainak erősödése az elem atomszámának növekedésével elsősorban az atomok sugarának növekedésével, azaz az elektronrétegek számának növekedésével jár.

Mennyi egy atom tömegszáma?

Egy atom tömege a.u.m-ben vagy a tömegszámot, amit a PS-ben találunk, azt az összes proton tömege és az összes neutron tömege határozza meg.

Hány neutron van egy P atomban?

A P atomban a neutronok száma 16, mert a tömegszám (31) a protonok száma (15).

Hogyan írjuk le az atom elektronképletét? Az atompályák kitöltésének szabályai.

Pauli-elv (tilalom)

Egy AO legfeljebb két elektront tartalmazhat, amelyeknek különböző spinekkel kell rendelkezniük. Egy atomnak nem lehet két olyan elektronja, amelyek mind a négy kvantumszámának ugyanaz a halmaza.

Hund szabálya.

Az atom stabil állapota az elektronok olyan energia-alszinten belüli eloszlásának felel meg, amelynél az atom teljes spinjének abszolút értéke maximális.

Mi az a kristályos hidrát?

Kristály hidratálja- vízmolekulákat tartalmazó kristályok, amelyek akkor keletkeznek, ha a kationok erősebb kötést képeznek a kristályrácsban lévő vízmolekulákkal, mint a kationok és anionok közötti kötés egy vízmentes anyag kristályában. Példa: CaSO 4 2H 2 O gipsz.

Mit jelentenek a kifejezések: molekula, ion, atom, kémiai elem?

Atom- a kémiai elem legkisebb részecskéje, amely tulajdonságainak hordozója (az anyag kémiai oszthatóságának határa). Atom egy elektromosan semleges részecske, amely pozitív töltésű atommagból és negatív töltésű elektronokból áll.

Kémiai elem azonos magtöltésű atomok gyűjteménye. A kémia vizsgálati tárgya a kémiai elemek és vegyületeik.

Molekula- Ez egy elektromosan semleges részecske, amely egy vagy több elem atomjai között kovalens kötések létrejöttekor képződik, amely meghatározza az anyag kémiai tulajdonságait.

És ő- elektromosan (pozitívan vagy negatívan) töltött részecske (atom, molekula), amely általában egy vagy több elektron atomok vagy molekulák általi elvesztése vagy gyarapodása eredményeként képződik.

Egy ion töltése az elektron töltésének többszöröse. Az ion fogalmát és kifejezést 1834-ben Michael Faraday vezette be, aki az elektromos áramnak a savak, lúgok és sók vizes oldataira gyakorolt hatását vizsgálva felvetette, hogy az ilyen oldatok elektromos vezetőképessége az ionok mozgásának köszönhető. Az oldatban a negatív pólus felé mozgó pozitív töltésű ionokat (katód) Faraday kationoknak, a negatív töltésű ionokat pedig a pozitív pólus (anód) felé - anionoknak nevezte.

Molekula - az anyag legkisebb, tulajdonságait meghatározó, önálló létezésre képes részecskéje. Ugyanazon vagy különböző atomokból áll.

Az azonos atomok által alkotott vegyületeket ún egyszerű(He, O 2, O 3, H 2, S 8), és különböző atomok alkotják - összetett(H 2O, H 2O 2, NH 3, CCl 4, C 2H 5OH).

Az egyszerű anyagokból a NaCl konyhasó képződését egy elektron teljes átvitele a nátriumról klórra kíséri, Na + és Cl - ionok képződésével. A kristályos NaCl-ban nincsenek molekulák. A sókristály Na + kationokból és Cl - anionokból áll, amelyek háromdimenziós rácsot alkotnak. Az ionok mindegyike egy oktaéder közepét foglalja el, amelynek csúcsait ellentétes előjelű ionok foglalják el.

Oxidációs állapot - egy elem atomjának feltételes töltése, amelyet azzal a feltételezéssel kapunk, hogy a vegyület ionokból áll. Lehet pozitív, negatív, nulla, tört, és egy arab szám jelöli „+” vagy „–” jellel az elemszimbólum jobb felső indexe formájában: Cl –, Cl 7+, O 2– , H +, Mg 2+, N 3–, N5+, Cr6+.

Egy vegyületben (ionban) lévő elem oxidációs állapotának (s. o.) meghatározásához a következő szabályokat kell alkalmazni:

Radikálisok - kémiai kötés megszakadásakor keletkező részecskék, és (vagy) kompenzálatlan vegyértéket tartalmaznak:

Elektronegativitás (EO) - az atom azon képessége, hogy egy kémiai vegyületben elektront húzzon maga felé.

Az elektronegativitás a következő fizikai igazolásokon (skálákon) alapul:

A Pauling-skála azon a kötési energián alapul, amely az egyszerű anyagokból összetett anyagok képződése során keletkezik.

A Mulliken skála - EO arányos az első ionizációs potenciál és az elektronaffinitás EO közötti különbségének felével ~ 0,5 ∙ ( én 1 + E vö).

Az Allred-Rochow skála a külső elektronra ható elektrosztatikus erőn alapul

ahol Z eff az atommag effektív töltése, e az elektrontöltés; r a kovalens sugár.

A vegyületben lévő elemek elektronegativitásának különbsége arányos a kölcsönható atomok kötésének ionitásával; nulla különbség kovalens kötés kialakulásának felel meg.

Empirikus képlet egymás után meghatározott sorrendben felírt elemek atomi szimbólumaiból áll.

Molekuláris képlet megfelel a vegyület valódi molekulaösszetételének: S 2Cl 2, C 6H 6, és nem SCl, CH. Amikor a molekula összetétele a hőmérséklettől függően változik, a legegyszerűbb képletet veszik: S, P, NO 2 S 8, P 4, N 2O 4 helyett.

BAN BEN szerkezeti képlet feltüntettük az atomok kapcsolódási sorrendjét a molekulában (lapos szerkezeti képlet) és az atomok térbeli elrendezését a vegyületben (vetületi szerkezeti képlet).

Kation a sóképletekben mindig ez az első: MgCl 2, KMnO 4, (NH 4) 2CO 3.

Ha a só egynél több kationt vagy egynél több aniont tartalmaz, akkor a képletben a szimbólumaik ábécé sorrendjében szerepelnek: KCr (SO 4) 2, PtBr 2Cl 2.

savak a H+ proton sóinak tekinthetők: HCl, H 2SO 4, H 3PO 4.

Alapok- olyan vegyületek, amelyekben az anion az OH hidroxil-ion -: KOH, Al (OH) 3.

ábrán 1.4. a szervetlen vegyületek legfontosabb osztályait adjuk meg.

anyajegy - egy anyag mennyisége, amely ugyanannyi részecskét vagy szerkezeti egységet (atomokat, ionokat, molekulákat, gyököket, elektronokat, ekvivalenseket stb.) tartalmaz, mint a 12 a. e.m. szén-12 izotóp.

Absztrakt kulcsszavak: Atom- és molekulaelmélet, atomok, molekulák és ionok, elemi részecskék, atommag, elektron, proton, neutron.

ókori görög filozófus Demokritosz 2500 évvel ezelőtt azt sugallta, hogy minden test a legkisebb, láthatatlan, oszthatatlan, örökké mozgó részecskékből áll. atomok. A fordításban az "atom" jelentése "oszthatatlan".

A molekulák és atomok doktrínája főként a XVIII-XIX. században alakult ki. Nagy orosz tudós M. V. Lomonoszov azzal érvelt, hogy a természet testei a következőkből állnak vértestek(molekulák), amelyek magukban foglalják elemeket(atomok). A tudós az anyagok sokféleségét a molekulákban lévő különböző atomok kombinációjával és az atomok eltérő elrendezésével magyarázta.

A híres angol tudóst az atom- és molekulaelmélet megalapítójának tartják. John Dalton. Mindazonáltal néhány atomról és molekuláról szóló elképzelés, amelyet Lomonoszov fél évszázaddal Dalton előtt fogalmazott meg, megbízhatóbbnak, tudományosabbnak bizonyult. Például egy angol tudós tagadta az azonos atomok által alkotott molekulák létezésének lehetőségét.

Végső elismerést csak 1860-ban kapott a karlsruhei Vegyészek Világkongresszusán.

molekulák

Minden egyes anyag azonos molekulákból áll. Például a víz vízmolekulákból áll. De a vízmolekulák mérete nagyon kicsi, így még egy kis vízcsepp is hatalmas számú molekulát tartalmaz, amelyek összetétele és tulajdonságai megegyeznek.

molekulák- Sok anyagnak ezek a legkisebb részecskéi, amelyek összetétele és kémiai tulajdonságai megegyeznek egy adott anyagéval. A kémiai reakciókban a molekulák lebomlanak, vagyis kémiailag osztható részecskék. A molekulák atomokból állnak.

atomok

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy vannak olyan anyagok is, amelyek egyedi, azonos atomokból állnak. A legkisebb részecskék, amelyek megőrzik az ilyen anyagok jellemző kémiai tulajdonságait atomok. Tehát a nemesgázok - hélium, neon, argon stb. - egyedi atomokból állnak. Az atomok, ellentétben a molekulákkal kémiai reakciók nincsenek kisebb részekre osztva.

atomok az anyag legkisebb kémiailag oszthatatlan részecskéi.

Elemi részecskék

A XIX végén – a XX. század elején. Kiderült, hogy az atomok még kisebb részecskékből állnak. Ezeket a részecskéket elnevezték elemi részecskék . Az atom középpontjában egy pozitív töltésű mag negatív töltésű részecskék veszik körül elektronok. Egy elektron töltését -1-nek tekintjük.

Az atommag pedig szintén elemi részecskékből áll. Az atommagok összetétele pozitív töltésű részecskéket tartalmaz - protonokat és olyan részecskéket, amelyek tömege majdnem megegyezik a protonokkal, de nincs töltésük - neutronok. proton töltés számszerűen egyenlő az elektrontöltéssel, de ennek ellenkező előjele (+1).

Például egy hidrogénatom egy olyan magból áll, amely csak egy protont és egy elektront tartalmaz. A hélium atom egy atommagból áll, amely 2 protont és 2 neutront, valamint 2 elektront tartalmaz. A lítium atom egy magból áll, amely 3 protont, 4 neutront és 3 elektront tartalmaz.

ionok

Egyes atomok más atomokkal kölcsönhatásba lépve elveszíthetnek, vagy fordítva, egy vagy több elektront nyerhetnek. Ennek eredményeként egy elektromosan semleges atom töltött részecskévé alakul - és ő. Ha egy atom egy vagy több elektront veszít, azt pozitív töltésű ionnak nevezzük. Az egy vagy több elektront tartalmazó atomot negatív töltésű ionnak nevezzük. Az ellentétes töltésű ionok vonzzák egymást. Az elektron-ion elmélettel a fizika során részletesebben foglalkozunk ()