Общая химия. 
Химия. В 2 ч. Часть 1. Общая и неорганическая химия

Общая химия посвящена рассмотрению вопросов, без знания которых нельзя понять конкретные проблемы и закономерности химической формы движения материи.

Необходимо понять и уметь применять знания основных общехимических проблем для характеристики особенностей неорганической и органической химии.

Химия неорганических веществ будет непонятна без рассмотрения теории химической связи, строения атомов, а также основ электролитической диссоциации.

Теоретические положения общей химии составляют базис ддя понимания особенностей различных веществ. Это делает необходимым глубокое и прочное усвоение основных фактов, законов и закономерностей общей химии.

Основные ПОНЯТИЯ и стехиометрические законы

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ (УЧЕНИЕ)

Окружающий мир материален, т. е. состоит из материи. Все то, что существует вне и независимо от нас, способного действовать на наши органы чувств (непосредственно или опосредованно) и вызывать ощущения, называется материей.

Материя существует в двух формах: в форме вещества и в форме поля. Вещество и поле взаимосвязаны и характеризуются массой покоя и энергией. Возможно равновесие: вещество +=± поле.

Примером полей являются электромагнитное и гравитационное поля. При переходе вещества в поле масса уменьшается, при обратном переходе, наоборот, увеличивается.

Энергия и масса взаимосвязаны формулой Эйнштейна:

где Е — энергия; т — масса; с — скорость света.

Предметом химии является химическая форма движения материи, т. е. вещества, и изменения, с ним происходящие.

Веществом называют то, из чего состоят окружающие нас тела (предметы).

Вещество обладает большой массой покоя, небольшим запасом кинетической энергии и, как правило, дискретно (корпускулярно) [дискретность или корпускулярность — это прерывистость].

Так, тела (стеклянная трубка, стеклянная колба, стеклянный стакан) состоят из одного и того же вещества — стекла (считается, что эти предметы изготовлены из одного вида или сорта стекла).

Поле (в отличие от вещества) имеет небольшую массу покоя, огромный запас кинетической энергии и, как правило, континуально (непрерывно).

К веществам применимо атомно-молекулярное учение, разработанное М. В. Ломоносовым, Дж. Дальтоном и др.

С современных позиций его можно изложить в виде следующих положений:

• 1. Существуют вещества молекулярной и немолекулярной структур.
• 2. Вещества молекулярной структуры состоят из молекул и межмолекулярных пространств.
• 3. Вещества немолекулярной структуры состоят из атомов или ионов. Соединения немолекулярной структуры могут образовывать группировки атомов, например элементарные кристаллы.
• 4. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

Молекула — наименьшая частица вещества, состоящая из атомов и сохраняющая его состав и химические свойства.

Для веществ немолекулярной структуры используют синонимические понятия «условная молекула» или «формульная единица вещества», которые аналогичны понятию «молекула» с учетом того, что молекул как таковых нет.

Например, соли — вещества ионного строения, но совокупность одного иона калия и одного хлорид-иона соответствует одной «молекуле» КС1 (хлорида калия). Но таких молекул в твердом и жидком состоянии нет, поэтому можно ввести понятие «условная молекула» или «формульная единица вещества» для удобства характеристики химических процессов и проведения расчетов.

Атом — одноядерная незаряженная частица, состоящая из ядра и электронов, или, в первом приближении: атом — наименьшая, химически неделимая частица вещества, входящая в состав молекул или немолекулярных структур.

Некоторые вещества состоят из ионов, которые могут быть простыми или сложными.

Ион — одноили многоядерная заряженная частица.

Простой ион — одноядерная заряженная частица (С1″, К⁺).

Сложный ион — многоядерная заряженная частица (число ядер относительно невелико): СО|~, (А10Н)²⁺. И простые, и сложные ионы могут различаться знаком заряда, т. е. быть катионами и анионами.

Катионы — положительно заряженные ионы: (А10Н)²⁺, А1³⁺.

Анионы — отрицательно заряженные ионы: ОН', С1~.

Молекулы, атомы, ионы характеризуются массой, при этом их абсолютная масса очень мала. Например, масса атома углерода составляет примерно 2 • 10″ ²⁶ кг. Поэтому используют относительную атомную и молекулярную массы.

Относительная атомная масса А_Т — масса атома, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.), которая показывает, во сколько раз масса данного атома больше массы 1 а.е.м. Например: А_г(Са) =40 (или 40 а.е.м., обычно для А_г наименование единиц не указывают).

Относительная молекулярная масса М_Т — масса молекулы, показывающая, во сколько раз масса одной молекулы больше массы 1 а.е.м.

|Л4_г равна сумме всех А_г атомов элементов, образующих молекулу (условную молекулу).

• ? Задания для самостоятельной работы
• 1. Поясните, чем поле отличается от вещества.
• 2. Поясните, как изменится масса системы, если процесс сопровождается: а) выделением энергии; б) поглощением энергии. Ответ обоснуйте, опираясь на представления о превращениях вещества в поле и наоборот.
• 3. Назовите виды ионов, приведите примеры их формул и названия.
• 4. Назовите группы веществ, исходя из наличия молекул в их составе. Приведите по одному примеру таких веществ.
• 5. Поясните, что такое относительная молекулярная масса, и рассчитайте ее для серной кислоты.
• 6. Охарактеризуйте сущность атом но-молекулярного учения, назовите ученых, разработавших основы этого учения.