С.К. Пискарёва - Аналитическая химия (1110124), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Молекула — нанменьшая часпща данного вещества, обладакпцая его основными. хнмнческнмн, свойствами, способная к самостоятельному существованню н состоящая нз одинаковых нлн различных атомов, соеднненных в одно целое химическими саязямн. "Х вмвческай элемент — фундаментальное понятие химии. С устаза нояленнем. строення атомов основным прнзнахом элемента ряд ядра атома. Поэтому краткое опредаленне этого понятия ' ента стал можно сформулировать так.
Элементы — совокупность атомов, обладающих одинаковым ' зарядом ядра. Онн образуют все многообразие простых н сложных тел. П рвстое н сложное вещество. Всякое простое вещество состоит только нз одного хнмнческого элемента. Один н тот- же элемент может образовать несколько простых веществ. Например, кнсларод существует в анде обычного кислорода О н озона О; углерод — в ваде алмаза н графита, фосфор — в виде желтого н «расного н т. д. Разные простые вещества, образованные мененнямн. одним н тем же элементом, называют аллотропнымн внд онзненнямн.
Понятие «простое веществоя нельзя отождествлять с понятнем «хнмяческнй элемент». Например, вода состоят не нз простых веществ — водорода н кислорода, а нз злементов —. водорода н кислорода. Сложные ве о ные вещества построены нз молекул, в состав ко'горых входят атомы различных элементов. Например мол~жула нова лн состоит нз атома натрия н атома хлора, а молекула Я метана — нз атома углерода н четырех атомов водорода. нз Моден л.
Хнмнчеекее соедннеаяе н смесь. Хнмнческое соеднненне состо лекул. К ннм относят все вещества, в которых атомы нт одного нлн разлнчных элементов соединены между собой тем к хнмнч нлн вндом хнмнческой ' связн. С этой точки химическим соединениям относят сложные н простые-вещества, например азот Хх, озон О н т. д.'Важный признак хнмнческнх соединений — нх однородность.
Химические соединения отлнча-. и ся от механических смесей. Механнческне . смеси веществ ладают вполне определенными свойствами, но цх свойства еялются,в зависимости от соотношения чистых веществ, наодящнхся в смеси. Примерами смесей являются цефть, воздух. Состав химических ищршеннй может быть строго определашым. В этом случае онн подчнняются закону постоянства состава н закону кратных отношений., Такие соедннення называют дальтошщамн.
Кроме ннх существуют неопределенные соединения с переменным составом. Йхназывают бертолндамн. Примером 'такого соединения служит днокснд титана. .Ионы — 'заряженные частнцы. Это атомы нлн группа химически связанных атомов с избытком нлн недосгатком электронов. Ионы образуются путем отрыва от атомов нлн молекул нлн же присоединения к атомам нлн молекулам электронов, протонов нян других ионов. Ионы являются химически актнвнымн частнцами н вступают ,в разнообразные хнмнческне процессы. Онн могут суп1ествовать в веществах, которые находятся в любых агрегатных состояннях.
В растворах онн образуются в результате электролнтнческой днссоцнацнн. Электролнтнческая днссоцнацня представляет собой самцпронзвольный процесс распада электролита 'в растворах с образованнем катионов н аннонов. Кагяяоны — это положнтельно заряженные ионы, напрнмер Ха+, К+, ХН~+, Мй'+ н т.
и. Акионы — отрнцауельно заряженные ионы, найрнмер О,, Вг, ХОз, $0$ н т. и. . Йзотапы — разновидности атомов химического элемента. Онн имеют одннаковое число протонов, но различное число нейтррнов в ядрах атомов, а также одинаковое число электронов в атомной оболочке н занимают одно н то же место в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Напрнмер, магний состоит нз трех изотопов с массовыми числами 24, 25, 26 углерод — нз смеси двух устойчнвых изотопов: 'зС(98,9%) н 15С(1,1%).. Атомная я молекулярная масса.
Относнтельной атомной массой элемента называют массу его йтома, выраженную в атомных единицах массы (а.е.м.). С 1961 г. такой еднннцей является '/, массы атома изотопа углерода 'зС. Масса атомной единицы массы составляет прнблнзнтельно 1,66 10 'Фг. Огноснтелъной молекулярной массой простого нлн сложного вещества назвгвают массу его молекулы, выраженную в атомных единицах массы, Молекулярная масса равна сумме атомных масс всех атомов, которые входят в данную молекулу. Например, чтобы получить молекулярную массу воды, нужно суммнровать удвоенную атомную массу водорода с атомной массой кнслорода: 2 1,0079+15,9994= 18,0152. Моль — единица количества вещества.
Она введена в Международную систему (СИ) в качестве 7-й основной единицы в 1971 г. вела"ство ммиства: селеГавмвсе ста ве мвматл, атемеа, вемгв ваевтвевев вив Вид~ах етиз«ттГввев евавмь свелаве селавваесв атомов в И ввеввм Зглеввла С. Когда пользуемся термином «моль», необходимо указывать~ если это не очевидно, какие структурные единицы имеются в виду. Например, выделяют моль атомов водорода Н, моль молекул водорода Н или моль ионов водорода Н+. Число структурных единиц в одном моле соответствует числу Авогадро (6,02. 10*в). Массу одного моля данного вегцества называют молярвой массой. Мол ярная масса вещества, выраженная в граммах, численно равна молекулярной массе.
Например, молярная масса атомного водорода Н равна 1,0079 г/моль. Она численно совпадает с атомной массой водорода; Молярная масса молекулярного водорода На равна 2;0158 г/моль. Она совпадает численно с молекулярной массой На. Молярнал масса молекул хлора 71 г/моль. Молекулярная масса хлора С1 71. Условное обозначение молярной массы М, относительной: молекулярной массы М„относительной атомной массы А,. Валеитиосп — способйость атомов соединяться с другими атомами в определенных соотношениях. Впервые это понятие высказал английский химик Франкланд ' (1825 — 1899) в 1852г. За едишщу валентиости была принята, валентносп атома водорода.
Например, в ряду соединений водорода НС1, НаО, ХН, СНе вилентность по водороду для, хлора — 1, для кислорода — 2, для азота — 3, для углерода — 4.; Можно определить вален тность и по кислороду. Например, в ряду соединений кислорода ХаО, СаО, %0, ЗОв валеатность по кислороду для азота — 1, для кальция — 2, для кремния — 4, для,серы — 6.
У большинства элементов валентйость по кислороду- и водороду различна. Например, у серы по водороду — 2, по кислороду — 6 (НаБ и БОа). Охарактеризовать валентность одним числом, как правило, нельзя. Молярная масса атомов элементов, молярная масса эквивалентов' элементов и валеиггносгь связаны простым соотношением: Мслаоваа масса атомов Молавваа масса вввввалсвтов (Понятие о ваолярной массе эквивалента дано в гл. 10, з 4.) Валеитность, определяемую этим соотношением, называют сгехиометрической. Пользуясь ею, можно определить атомную маису элемента. В дальнейшем получило распространение правило, по которому у элементов главных подгрупп сумма валенпюстей элементов пр водороду и кислороду равна 8.
Понятие о валентности разделяется на ряд представлений: 1) стехиометрическая валентность; 2) степень окисления, 3) координационное число, Эти понятия связаны с реакционной способностью веществ. Для понимания окислительно-восстано- 1и .Ф' ных реакций большое значение имеет степень окисления. епень окисления'выражают числом полностью или частично ещенных электронов от одного элемента к другому в хими- ом соединении.
В простых веществах она равна нулю, так как отсутствует смещение электронов. Например„в молекуле Х (ХьвХ) степень окисления азота равна нулю, а стехнометн ! рическая валентность равна 3. В ХНе+-ионах н — ге — н ва.! Н лентность азота равна 4, а степень окисления — 3. В аммиаке ХНв валентность азота равна 3, степень окисления — 3, в оксиде азота(1П) ХаОв валентность азота равна 3, степень окисления +3.
Степень окисления водорода +1 (исключая гндрнды, где она — 1). Степень окисления кислорода — 2, но в Н От она равна — 1. Одинаковая степень окисления хрома в К СгО и К Сг,О . В обоих соединениях она равна +6. В настоящее время валентность связывают с перераспределением электронов, т. е. с основными типами химической связи. И под валентностью понимают способность атомов, вступая в химическое соединение, отдавать или принимать определенное число электронов (электровалентность) или объединять их для образования электронных пар, общих для двух атомов (ковалентность). Валентность представляет собой число электронов атома элемента, участвующих в образовании соединения. В ионных соединениях заряд иона.
равен валмтности. При этом элементы, приобретающие электроны, имеют отрицательную валентность, а элементы, терянмцие их,— положительную валентность. В ковалентных соединениях валентность равна числу электронных пар, которые атом делит с другими атомами. Например, и молекуле СаНз одна пара электронов образует связь С вЂ” Н, а три остальнйе йспользугот для углерод-углеродной связи СжС. В целом Н вЂ” СеиС вЂ” Н. Огромное количество разнообразных химических превращений, которые происходят в анализе, подчиняется очень небольшому числу основных законов:' 1) сохранения материи; 2) постоянства состава; 3) простых кратных отношений; 4) эквивалентов; 5) действующих масс; 6) периодическому закону Д. И.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
