Тема 1. Введение в химию

Введение в химию. Основные понятия
Вещества – это то, из чего состоят предметы (физические тела) окружающего мира. Каждое вещество обладает строго определёнными свойствами.
           Свойства веществ – признаки, позволяющие отличить одни вещества от других, или установить сходство между ними.
          Химический элемент – вид атомов, с определённым зарядом ядра.
          Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. 
         Вещества молекулярного строения – вещества, основной структурной единицей которых является молекула.
          Вещества немолекулярного строения – вещества, основными структурными единицами которых являются атомы или ионы.
         Ион – заряженная частица, состоящая из одного или нескольких элементов.
  Пример: Ионы: Сl- , SO42-, NH4+, Al3+      
         Химическая формула – условная запись состава вещества молекулярного строения при помощи химических символов и индексов.
           Индексы – подстрочные цифры, показывающие числа атомов элементов в составе молекулы.
           Согласно закону постоянства состава, каждое вещество, независимо от способа получения, имеет постоянный качественный и количественный состав. Однако, некоторые вещества не подчиняются этому закону – их состав может изменяться в зависимости от способа получения. Такие вещества называются бертоллидами (от фамилии Бертолле – ученого, впервые предположившего наличие таких веществ). Вещества, полностью подчиняющиеся этому закону, называются дальтонидами.

Простое вещество – вещество, состоящее только из одного вида атомов. Примеры: хлор Cl2, медь Cu.
Сложное вещество – вещество, состоящее из двух и более видов атомов.  Примеры: оксид меди (II) CuO, серная кислота H2SO4, этанол С2Н5ОН.
Аллотропия – способность химического элемента образовывать несколько простых веществ разного состава (кислород О2, озон О3) или с разной кристаллической решеткой (красный и белый фосфор, алмаз и графит у углерода).

Атомные и молекулярные массы
     Абсолютные массы атомов и молекул выражаются в единицах СИ (граммах, килограммах и т.д.). Они очень малы, поэтому для удобства применяются относительные атомные и молекулярные массы.
     Для расчетов относительной атомной массы (Ar) применяется атомная единица массы (а.е.м.). Она равна 1/12 массы атома изотопа 12С.
                           1 а.е.м. = 1/12 m (12С) = 1,66*10-24 г 

     Относительная атомная масса (Ar) – безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента к 1 а.е.м.:
                Ar = m (атома)/ 1 а.е.м.
      Средняя масса атома рассчитывается с учетом распространенности его изотопов в земной коре.
     Относительная молекулярная масса (Мr) – безразмерная величина, равная отношению массы молекулы вещества к 1 а.е.м.
                Мr = m (молекулы) / 1 а.е.м.
Также Мr можно рассчитать как сумму Ar всех атомов, входящих в состав данной молекулы.

Моль

     Моль – это единица количества вещества. Моль – это количество вещества, которое содержит столько же частиц (молекул, атомов, ионов и т.д.), сколько атомов углерода содержится в 12 г изотопа 12С.
     Масса атома 12С равна 12 а.е.м., поэтому число атомов (N) углерода в 12 г равно:
          N = 12 г              = 6,02*1023
                 12 г * 1а.е.м.

     Поэтому 1 моль любого вещества содержит 6,02*1023 частиц. Это число называется постоянной Авогадро (Na).
     Масса одного моля вещества называется его молярной массой (обозначается «М»). Численно она равна Mr, но, в отличие от нее, имеет размерность: г/моль, кг/кмоль.
     Для нахождения количества вещества используются следующие формулы:
ῠ = m\M, где m – масса вещества, М – его молярная масса
ῠ = V\Vm, где V – объем вещества, Vm – молярный объем (н.у.)
ῠ = N\Na, где N – число частиц вещества, Na – постоянная Авогадро