Общая химия

Лекция №1
основные понятия и
концепции химии
Лектор:
профессор
Егоров В.В.
Химия - наука о веществах, их составе,
строении, свойствах и превращениях, связанных с
изменением состава, строения и свойств,
образующих их молекул.
Атомно – молекулярное учение
(Ломоносов М.В.)
все вещества не являются сплошными, а состоят из
частиц: молекул, ионов, атомов;
молекулы состоят из атомов (элементов);
различия между веществами определяются различиями
составляющих их частиц, которые отличаются друг от
друга составом, строением и свойствами;
все частицы находятся в постоянном движении, скорость
которого увеличивается при нагревании.
Атом – наименьшая частица химического элемента,
являющаяся носителем его свойств. Это электронейтральная
микросистема, поведение которой подчиняется законам
квантовой механики.
Химический элемент – вид атомов, имеющих
одинаковый заряд ядра и характеризующихся определенной
совокупностью свойств.
Изотопы – атомы одного элемента, различающихся массой
(количеством нейтронов в ядре).
Молекула – наименьшая частица вещества, являющаяся
носителем его свойств и способная к самостоятельному
существованию.
Простое вещество – вещество, молекулы которого
состоят только из атомов одного элемента.
Аллотропия – способность элементов образовывать простые
вещества, имеющие различный состав, строения и свойства.
Сложное вещество – вещество, молекулы которого
состоят из атомов разных элементов.
Атомная единица массы (а.е.м.) равна 1/12массы
изотопа С12.
Относительная атомная масса (Ar –
безразмерная величина), равна отношению средней массы
атома к а.е.м.
Относительная молекулярная масса (Mr –
безразмерная величина) равна отношению средней массы
молекулы к а.е.м.
Моль – (v) количество вещества, содержащее столько же
структурных единиц (атомов, молекул или ионов), сколько их
содержится в 12 граммах изотопа С12.
Число Авогадро – число частиц (атомов, молекул, ионов
и др.), содержащееся в 1 моле любого вещества.
NА = 6,02.1023
Молярная масса вещества (М) –это масса 1 моля
вещества
М=m/v
Молярный объём (V , для газов) – объём одного моля
м
газа.
Vм = V/v (л/моль)
Плотность вещества равна отношению его массы к
объёму
ρ=m/V (г/мл).
Основные законы химии
Закон сохранения заряда
Сумма зарядов соединений, вступающих в
реакцию, равна сумме зарядов продуктов
реакции.
Позволяет составлять уравнения химических
реакций с участием ионов
Основные законы химии
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ И
ЭНЕРГИИ
Закон сохранения массы (Ломоносов,
1748г.)
Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе
продуктов реакции.
ДОПОЛНЕНИЕ (Лавуазье, 1789г.)
В процессе реакции сохраняется масса каждого
элемента.
Закон сохранения энергии
Энергия не возникает из ничего и не исчезает, а
только переходит из одного вида в другой.
Е=mс2 (А. Эйнштейн, 1905г.)
ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА
(Пруст, 1801г.)
Соотношение между массами химических
элементов, входящих в состав данного
соединения, есть величина постоянная,
независящая от способа его получения.
ЗАКОН КРАТНЫХ ОТНОШЕНИЙ
(Дальтон, 1803г.)
Если два элемента образуют друг с другом
несколько химических соединений, то массы
одного из элементов, приходящиеся на
определенную массу другого, относятся друг к
другу как небольшие целые числа.
ЗАКОН ПРОСТЫХ ОБЪЁМНЫХ ОТНОШЕНИЙ
(Гей-Люссак)
Объёмы вступивших в реакцию газов относятся друг к другу и к
объёмам образовавшихся газов как небольшие целые числа.
ЗАКОН АВОГАДРО (1811г.)
В равных объёмах различных газов при одинаковых условиях
(р и Т) содержится одинаковое число молекул.
СЛЕДСТВИЯ:
Одинаковое число молекул любого газа при одинаковых условиях (р,
Т) занимает один и тот же объём.
Массы газов, взятых в одинаковых объёмах при одинаковых объёмах
при одинаковых условиях (р, Т), относятся друг к другу как их
молярные массы:
m1/m2 = М1/М2
Эквивалент
Эквивалентом называется реальная или условная
частица вещества, которая может присоединять,
высвобождать или быть эквивалентной одному атому
водорода в кислотно-основных реакциях или одному
электрону в окислительно-восстановительных реакциях.
Молярная масса эквивалента (эквивалентная
масса) – это масса 1 моля эквивалента вещества.
М (1/z) = Мх.fх = М.(1/z) (г/моль-экв)
Эквивалентный объём (для газообразных веществ) –
это объём 1 моля эквивалентов газа.
ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ОТНОШЕНИЙ
(Рихтер, 1880г.)
Массы веществ, реагирующих без остатка, относятся друг к
другу как молярные массы их эквивалентов.
m1/m2 = М(1/z)1/М(1/z)2
ДОПОЛНЕНИЕ:
ОСНОВНЫЕ ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ.
Закон Бойля-Мариотта
При постоянной температуре давление, производимое
данной массой газа, обратно пропорционально его
объёму.
При Т-const р1/р2=V1/V2 или (рV)Т=const
Закон Гей-Люссака.
При постоянном давлении объём газа изменяется
прямопропорционально абсолютной температуре.
При р – const V1/V2 = Т1/T2 или (V/T)p = const
Закон Шарля.
При постоянном объёме давление газа изменяется
прямопропорционально абсолютной температуре.
При V – const p1/p2 = T1/T2 или (р/Т)v = const.
Объединенный газовый закон:
PV/T – const
Уравнение Клапейрона-Менделеева:
PV = nRT