ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИИ

1. Химические элементы

Слово «элемент» (лат. elementum) использовалось еще в античности (Цицероном, Овидием, Горацием) как часть чего-то (элемент речи, элемент образования и т. п.). В древности было распространено изречение «Как слова состоят из букв, так и тела — из элементов». Отсюда — вероятное происхождение этого слова: по названию ряда согласных букв в латинском алфавите: l, m, n, t («el» — «em» — «en» — «tum»).

С точки зрения атомно-молекулярного учения каждый отдельный вид атомов называется химическим элементом.

Химический элемент - это вид атомов, отличающийся определенным зарядом ядра и специфическим строением электронных оболочек. В настоящий момент ученые насчитывают 110 химических элементов: 89 из них свободно встречаются в природе, 21 – результат искусственных разработок.

Символ элемента обозначает:

· Название элемента

· Один атом элемента

· Один моль атомов этого элемента

Символы химических элементов используются как сокращения для названия элементов. В качестве символа обычно берут начальную букву названия элемента и в случае необходимости добавляют следующую или одну из следующих. Обычно это начальные буквы латинских названий элементов: Cu — медь (cuprum), Ag — серебро (argentum), Fe — железо (ferrum), Au — золото (aurum), Hg — ртуть (hydrargirum).

С помощью цифры, стоящей впереди символа элемента, можно обозначить число атомов или молей атомов данного элемента.

Примеры: 5H — пять атомов элемента водорода, пять моль атомов элемента водорода. 3S — три атома элемента серы, три моль атомов серы

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Цифрами меньшего размера возле символа элемента обозначаются: слева вверху — атомная масса, слева внизу — порядковый номер, справа вверху — заряд иона, справа внизу — число атомов в молекуле:

атомная масса заряд иона

Символ элемента

порядковый номер число атомов в молекуле

Примеры: молекула водорода, состоящая из двух атомов водорода ; ион меди с зарядом 2+: .

В настоящее время принято разделение всех химических элементов на две самостоятельные группы: металлы и неметаллы. Важной характеристикой элементов является их распространенность в земной коре, то есть в верхней твердой оболочке Земли, толщина которой условно принята за 16 км. Распределение элементов в земной коре изучает геохимия – наука о химии Земли. Советский геохимик академик составил таблицу среднего химического состава земной коры. Согласно этим данным, самым распространенным элементом является кислород – 47,2% массы земной коры. Затем следует кремний – 27,6%, алюминий – 8,8%, железо – 5,1%. Из приведенных цифр видно, что элементы распространены в земной коре крайне неравномерно. Более подробно о распространенности элементов на земле и в Космосе Вы узнаете из презентации к этому уроку.

Как впервые установил , наибольшее распространение в природе имеют элементы «малого атомного веса (атомной массы), в организмах же исключительно преобладают легчайшие (Н, С, N, О)». В Космосе также наиболее распространены самые легкие элементы – водород и гелий.

2. Простые и сложные вещества.

Простые вещества — вещества, состоящие исключительно из атомов одного химического элемента (в отличие от сложных веществ). Известно свыше 400 разновидностей простых веществ. В зависимости от типа химической связи между атомами простые вещества могут быть металлами (Na, Mg, Al, Bi и др.) и неметаллами (, , , Si и др.).

Хими́ческое соедине́ние — сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или нескольких элементов. Например, ; .

3. Аллотропия

Аллотропия - это свойство некоторых химических элементов образовывать несколько простых веществ, различных по строению и свойствам. Число известных случаев аллотропии громадно. Классическим примером аллотропии является углерод. Он бывает в следующих формах: алмаз, графит и аморфный уголь.

Аллотропия у элементов V группы известна только у азота, фосфора (белый, красный и черный) и мышьяка.

Для элементов VI вертикальной группы периодической системы Менделеева известны явления аллотропии: для кислорода (озон), серы (ромбическая, моноклинная и пластическая) и селена (аморфный и красный).

Явление аллотропии вызывается двумя причинами:

1) различным числом атомов в молекуле, например, кислород и озон ;

2) образованием различных кристаллических форм, например, алмаз, графит и карбин.

3. Относительная атомная масса.

Атомная масса (Ar)это значение массы атома химического элемента, выраженная в атомных единицах массы (а. е.м.). В качестве международной атомной единицы массы принято брать 1/12 массы изотопа 12C - изотопа природного углерода.

Современные значения атомных масс приведены в периодической системе элементов .

4. Относительная молекулярная масса.

Относительные молекулярные массы, так же как и атомные, выражаются в атомных единицах массы (а. е.м.).

Относительная молекулярная масса (Mr) - величина, передающая разницу в массе  молекулы интересующего нас вещества и 1/12 массе атома углерода 12C. Численно относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы и легко подсчитывается по формуле вещества.

Например,

5. Смеси и чистые вещества.

Чистое вещество имеет определенный постоянный состав или структуру (соль, сахар).

Смеси - это физические сочетания чистых веществ, не имеющие определенного или чистого состава.

Примером смеси может служить обыкновенный чай (напиток), который многие самостоятельно готовят и пьют по утрам. Кто-то любит крепкий чай (большое кол-во заварки), кто-то любит сладкий чай (большое кол-во сахара)… Как видим, смесь под названием "чай" всегда получается немного разной, хотя и состоит из одних и тех же компонентов (ингредиентов). Однако следует отметить, что каждый компонент смеси сохраняет набор своих характеристик, поэтому, разные вещества можно выделить из смеси. Например, можно без особого труда разделить смесь из соли и песка. Для этого достаточно поместить смесь в воду, подождать пока соль растворится и отфильтровать полученный раствор. В результате получим чистый песок.

Смеси могут быть однородными и неоднородными.

В однородной смеси нельзя обнаружить частицы веществ, из которых состоит смесь. Пробы, взятые в разных местах такой смеси будут одинаковы (например, сладкий чай, в котором полностью растворился насыпанный сахар).

Однако если в стакане с чаем сахар растворится не полностью, то мы получим неоднородную смесь. Действительно, если попробовать такой чай, то с поверхности он будет не таким сладким, как со дна, т. к. концентрация сахара будет разной.