Чтение онлайн

Реакцией обмена называется реакция, в результате которой вещества обмениваются своими составными частями, образуя новые вещества.

2. По признаку выделения или поглощения теплоты. Те реакции, которые протекают с поглощением теплоты, называют экзотермическими:

N2(,)+O2(,)= 2NO(,), H0=180,8 кДж.

Реакции, протекающие с выделением теплоты, называют экзотермическими:

2H2 + O2 = 2H2O, H0 = – 571,6 кДж.

3. По признаку обратимости.

Обратимыми называют реакции, которые протекают во взаимно противоположных направлениях. Эти реакции характеризуются тем, что продукты прямой реакции могут взаимодействовать между собой, образуя исходные вещества (обратная реакция).

Необратимыми называют реакции, которые протекают только в одном направлении.

4. По признаку изменения степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.

Степень окисления – это условный заряд атомов в соединении, вычисленный исходя из предположения, что оно состоит только из ионов.

Степень окисления равна нулю у свободных атомов и атомов, входящих в состав неполярных молекул (Си, H2, N2).

2K+1Cl+5O3-2= 2K+1Cl-1+ 3O20,

C0+ 2Cu+2O-2= C+4O2-2+ 2Cu0

Окислительно-восстановительными реакциями называют реакции, протекающие с изменением степеней окисления элементов.

Примеры реакций, протекающих без степени окисления атомов:

NaOH+HCl=NaCl+H2O,

N-3H3+1+ H+1Cl-1=N-3H4+1Cl-1

Атом (от греч. atomos – «неделимая частица») – наименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ.

До конца XIX в. атомы считались неземными. Но в 1896 г. французский химик А. Беккерель обнаружил испускание атомами урана неких лучей. Чуть позже в 1898 г. Мария и Пьер Кюри открыли, что такие же лучи излучают атомы радия и полония. Было обнаружено L-, B – и Y – излучения, которые наблюдались при радиоактивном распаде атомов.

Э. Резерфордпредложил ядерную модель строения атома (1981 г.). В этой модели атом состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого вращаются электроны. Позже Э. Резерфюрдввел понятие о положительно заряженной элементарной частице, которая входит в состав всех атомных ядер, – протоне; сделал предположение о существовании нейтрона – элементарной частицы, не имеющей электрического заряда. По современной протонно-нейтронной теории строения ядра атомов состоят из 2 протонов (A-Z) нейтронов. Z – это заряд ядра.

A = Z + N. A – это массовое число, т. е. число нейтронов и протонов, входящих в состав ядра элемента.

Масса протона равна 1,007277 а. е. м., масса нейтрона – 1,008665 а. е. м., а масса электрона – 0,0005486 а. е. м. Поэтому масса атома определяется массой его ядра. Так как атом является в целом электронейтральной системой, то заряд электронов равен заряду ядра. По современным представлениям атом – электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Молекула – это наименьшая частица данного вещества, обладающая всеми его химическими свойствами. Химические свойства молекулы определяются ее составом и строением. Согласно современным представлениям из молекул состоят вещества в газообразном и парообразном состоянии. Вещества находятся в твердом состоянии, если кристаллическая решетка имеет молекулярную структуру (вода, диоксид углерода). Атомно-молекулярное учение было развито М. В. Ломоносовым. Основные положения этого учения он изложил в работе «Элементы математической химии» в 1741 г. Этой же теме посвящены и многие другие его работы. Основные положения этой теории.

1. Все вещества состоят из мельчайших частиц – корпускул.

2. Молекулы состоят в свою очередь из элементов.

3. Каждая корпускула имеет тот же состав, что и все вещество. Причиной разнообразия веществ (по М. В. Ломоносову) являются различия в составе корпускул и элементов в них.

4. Частицы – молекулы и атомы – находятся в непрерывном движении. Тепловое состояние тел есть результат движения их частиц.

5. Атомы характеризуются определенной массой и размерами.

6. Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, молекулы сложных веществ – из различных атомов.

Позднее, через 47 лет после М. В. Ломоносова, атомистическое учение в химии применил Дж. Дальтон. Основные положения он изложил в своей книге «Новая система химической философии». В 1808 г. Дж. Дальтон сделал первые определения атомных весов элементов.

Открытия Ж. Л. Гей-Люссака, А. ААвогаддро дополнили атомно-молекулярное учение. Атомно-моле-кулярное учение окончательно утвердилось в середине XIX в. В 1860 г. были приняты определения понятий молекулы и атома.

Единство реагентов и продуктов реакций отображается законом сохранения массы вещества.

Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

Впервые этот закон был сформулирован в 1748 г. М. В. Ломоносовым. В 1756 г. он обосновал этот закон экспериментально. Французский химик Лавуазье в 1789 г. сформулировал закон сохранения массы веществ независимо от М. В. Ломоносова.

Закон сохранения массы веществ можно объяснить с точки зрения атомно-молекулярного учения: в ходе протекания химических реакций атомы не исчезают и не возникают из ниоткуда, общее число атомов равно 0 и после реакции остается постоянным. Например, при взаимодействии двухатомных молекул водорода и кислорода должно образоваться столько молекул воды, чтобы число атомов кислорода и водорода оставалось равным, т. е.:

2H2+ O2= 2H2O.

В реакцию вступили 4 атома водорода и 2 атома кислорода, а в результате реакции образовались 2 молекулы воды, в которых 4 атома водорода и 2 атома кислорода. Атомы имеют постоянную массу, следовательно, масса веществ не изменится и после реакции.

Закон сохранения массы веществ тесно связан с законом сохранения энергии. Энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она превращается из одного вида в другой. М. В. Ломоносов связывал эти законы во всеобщий закон природы и сформулировал это так: «Все предметы – в натуре случающиеся, такова суть состояния, что, сколько чего у одного тела отнимать, столько присовокупится к другому. Так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте. Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения: ибо тело, движущее силою другое, столько же оно у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает».