Учебное пособие: Естествознание как наука
Открыт в 1869 г., в то время в таблице было 62 элемента. Свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер. Штарк – ввел понятие валентности, связав его с числом электронов на внешнем энергетическом уровне.
Гайтлер и Лондон – предложили модель электронного облака вокруг ядра.
Эрнест Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель атома: в ядре протоны 11p (положительно заряженные частицы) и нейтроны 01n (незаряженные частицы). Вокруг ядра вращаются отрицательно заряженные частицы – электроны. Число протонов равно числу электронов и равно номеру элемента в периодической таблице.
Изотопы – совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.
Место и роль химии в современной цивилизации.
Основные понятия химии:
1)Молекула – мельчайшая частица вещества, сохраняющая его индивидуальные свойства. Молекулы состоят из атомов, связанных химическими связями. Расстояние между атомами в молекуле 1 – 4 ангстрема (1A=10–10м). В настоящее время молекулы, макромолекулы, монокристаллы и другие квантово-механические системы относятся к химическим соединениям. Известно около 8 млн. химических соединений, 96% из них – органические.
2)Типы химических связей:
-ионная (один атом отдает другому один или 2 электрона), например, NaCl;
-ковалентная (возникает обобществленная пара электронов), например, Si, H2;
-водородная (атом Н соединен ковалентной связью с другим атомом так, что его водородная часть оказывается положительной и соединенной с третьим атомом) – самая слабая, но наиболее распространенная в природе.
3)Принцип Ле-Шателье: внешнее воздействие, которое выводит систему из состояния термодинамического равновесия, вызывает в ней процессы, направленные на ослабление такого влияния (это пример отрицательной ОС).
4)Валентность – число электронов на внешнем уровне.
5)Химические реакции – образование новых соединений из реагентов.
Время реакции – примерно 1 фс (фемтосекунда) = 10–15с.
- экзотермические – с выделением энергии,
- эндотермические – с поглощением энергии,
- для начала химической реакции необходима энергия активации;
- фотохимические реакции – под действием света;
- цепные реакции, которые раз начавшись, продолжаются до полного завершения (например, фотохимическая цепная реакция:
Cl + H2 HCl + H,
H + Cl2 HCl + Cl, и т.д. )
- катализаторы (и ингибиторы) – вещества, изменяющие скорость химических реакций, энергию активации стараются снизить с помощью катализаторов;
- самопроизвольные химические реакции происходят в направлении возрастания энтропии (S);
- химические реакции возможны, если они сопровождаются уменьшением свободной энергии (F = E – TS).
Особенность химии – она сама создает объект своей науки.
Фундаментальные основы современной химии:
- квантовая механика;
- атомная физика;