трусики женские украина

На головну

 Хімічні елементи, їх зв'язки і валентність - Хімія

Зміст

Введення

1. Хімічний елемент

2. Хімічний зв'язок і типи хімічного зв'язку

3. Закон сталості складу речовини Пруста

4. Закон кратних відносин Дж.Дальтона

5. Валентність хімічних елементів

Висновок

Список літератури

Ведення

Світ хімії існує мільярди років. Хімічні явища супроводжують все наше життя і навіть визначають саму можливість її існування.

Друга половина XX століття ознаменувала новий виток розвитку хімії. Швидкий розвиток математики, електроніки і появи в арсеналі хіміків точних вимірювальних приладів і комп'ютерів дозволили вести розрахунки, які раніше були вельми скрутні, а часом і неможливі. Моделювання хімічних процесів, обробка великих обсягів даних, розрахунки структур складних речовин дозволили вченим значно розширити значимість хімії. Здешевлення досліджень і експериментів, а також підвищення їх точності дозволило застосувати їх і для менш наукомістких галузей.

Всі вищенаведені фактори обумовлюють актуальність і значимість тематики роботи.

Метою даної роботи є систематизація, накопичення і закріплення знань про хімію як науку про речовини та їх перетворення.

Відповідно до поставленої мети в роботі передбачається вирішити такі завдання:

- Вивчити поняття: хімічний елемент, хімічний зв'язок, а так само типи хімічних зв'язків;

- Розглянути закони Пруста і Дальтона;

- Навчиться визначати валентність хімічних елементів.

1. Хімічний елемент

Кожен хімічний елемент - це сукупність атомів з однаковим зарядом атомних ядер і однаковим числом електронів в атомній оболонці. Ядро атома складається з протонів, число яких дорівнює атомному номеру елемента, і нейтронів, число яких може бути різним. Різновиди атомів одного і того ж хімічного елемента, що мають різні масові числа (рівні сумі мас протонів і нейтронів, що утворюють ядро), називається ізотопами. У природі багато хімічні Елементи представлені двома або більшою кількістю ізотопів. Відомо 276 стабільних ізотопів, що належать 81 природному хімічних елементів, і близько 2000 радіоактивних ізотопів. Ізотопний склад природних елементів на Землі, як правило, постійний; тому кожен елемент має практично постійну атомну масу, що є однією з найважливіших характеристик елементу. Відомо більше 110 хімічних Елементів, вони, переважно нерадіоактивні, створюють все різноманіття простих і складних речовин. Проста речовина - форма існування елементу у вільному вигляді. Деякі хімічні Елементи існують у двох або більше аллотропних модифікаціях (наприклад, вуглець у вигляді графіту і алмазу), що розрізняються по фізичних і хімічних властивостях; число простих речовин досягає 400. Іноді поняття "елемент" і - "проста речовина" ототожнюються, оскільки в переважній більшості випадків немає відмінності в назвах хімічних Елементів і утворених ними простих речовин; "... Проте в поняттях така відмінність має завжди існувати", - писав в 1869 році Д. І. Менделєєв. [1] Складне речовина - хімічна сполука - складається з хімічно пов'язаних атомів двох або декількох різних елементів; відомо більше 100 тис. неорганічних і мільйони органічних сполук. Для позначення хімічних елементів служать хімічні знаки, що складаються з першої або першої і одній з наступних букв латинської назви елементу (З одним винятком, друга буква хімічного елемента кюрія, названого на честь Марії Складовської-Кюрі, "m" означає Марія). У хімічних формулах і хімічних рівняннях кожен такий знак (символ) виражає, окрім назви елементу, відносну масу хімічних елементів, рівну його атомній масі. Вивчення хімічних Елементів становить предмет хімії, зокрема неорганічної хімії. [2]

Історична довідка. У донаукових період хімії як щось непорушне приймалося вчення Емпедокла про те, що основу всього сущого складають чотири стихії: вогонь, повітря, вода, земля. Це вчення, розвинене Арістотелем, повністю сприйняли алхіміки. У 8-9 століттях вони доповнили його уявленням про сірку (початку горючості) і ртуті (початку металево) як складових частинах всіх металів. У 16 столітті виникло уявлення про сіль як початку нелетучесті, огнепостоянства. Проти вчення про 4 стихіях і 3 засадах виступив Р. Бойль, який в 1661 році дав перше наукове визначення хімічних елементів як простих речовин, які не складаються з будь-яких інших речовин або один з одного і утворюють всі змішані (складні) тіла. У 18 столітті майже загальне визнання отримала гіпотеза І. І. Бехера і Г. Е. Шталя, згідно якої тіла природи складаються з води, землі і початку горючості - флогістону. В кінці 18 століття ця гіпотеза була спростована роботами А. Л. Лавуазьє. Він визначив хімічні Елементи як речовини, які не вдалося розкласти на простіші і з яких складаються інші (складні) речовини, тобто по суті повторив формулювання Бойля. Але, на відміну від нього, Лавуазьє дав перший в історії науки перелік реальних хімічних Елементів. До нього увійшли всі відомі тоді (1789) неметали (О, N, H, S, Р, С), метали (Ag, As, Bi, Co, Ca, Sn, Fe, Mn, Hg, Mo, Ni, Au, Pt, Pb, W, Zn), а також "радикали" [муріевий (Cl), плавиковий (F) і борний (В)] і "землі" - ще не розкладені вапно СаО, магнезія MgO, барит ВаО, глинозем Аl2О2 і кремнезем SiO2 (Лавуазьє вважав, що "землі" - речовини складні, але поки це не було доведено на досвіді, вважав їх хімічними Елементами). Як данина часу він включив в список хімічних Елементів невагомі "флюїди" - світло і теплород. Їдкі луги NaOH і KOH він вважав речовинами складними, хоча розкласти їх електролізом вдалося пізніше - тільки в 1807 році (Г. Деві). Розробка Дж. Дальтон атомної теорії мала одним з наслідків уточнення поняття елементу як виду атомів з однаковою відносною масою (атомною вагою). Дальтон в 1803 склав першу таблицю атомних мас (віднесених до маси атома водню, прийнятої за одиницю) п'яти хімічних Елементів (О, N, С, S, P). Тим самим Дальтон поклав початок визнанню атомної маси як головної характеристики елементу. Дальтон, слідуючи Лавуазье, вважав хімічні Елементи речовин не розкладними на простіші [3].

Подальше швидкий розвиток хімії привело, зокрема, до відкриття великого числа хімічних Елементів. У списку Лавуазьє було всього 25 хімічних Елементів, включаючи "радикали", але не рахуючи "флюїдів" і "земель". На час відкриття періодичного закону Менделєєва (1869) було відомо вже 63 елемента. Відкриття Д. І. Менделєєва дозволило передбачити існування і властивості ряду невідомих тоді хімічних Елементів і стало основою для встановлення їх взаємозв'язку і класифікації. Відкриття радіоактивності в кінці 19 століття похитнуло більш ніж столітнє переконання в тому, що атоми не можна розкласти. У зв'язку з цим майже до середини 20 століття тривала дискусія про те, що таке хімічні Елементи. Кінець їй поклала сучасне теорія будови атома, яка дозволила дати строго об'єктивну дефініцію хімічних Елементів, наведену на початку статті.

Поширеність в природі. Поширеність хімічних Елементів в космосі визначається нуклеогенезом всередині зірок. Освіта ядер хімічних Елементів пов'язане з різними ядерними процесами в зірках. Тому на різних етапах своєї еволюції різні зірки і зоряні системи мають неоднаковий хімічні склад. Поширеність і розподіл хімічних елементів у Всесвіті, процеси поєднання і міграції атомів при утворенні космічної речовини, хімічні складу космічних тіл вивчає космохімія. Основну масу космічної речовини складають H і He (99,9%). Найбільш розробленою частиною космохімії є геохімія [4].

З 111 хімічних Елементів тільки 89 виявлені в природі, інші, а саме технецій (атомний номер Z = 43), прометий (Z = 61), астат (Z = 85), францій (Z = 87) і трансуранові елементи, отримані штучно за допомогою ядерних реакцій (нікчемні кількості Тс, Pm, Np, Fr утворюються при спонтанному розподілі урану і присутні в уранових рудах). У доступній частині Землі найбільш поширені 10 елементів з атомними номерами в інтервалі від 8 до 26. У земній корі вони містяться в наступних відносних кількостях:

 Елемент Атомний номер Вміст,% за масою

 O 8 47,00

 Si 14 29,50

 Al 13 8,05

 Fe 26 4,65

 Ca 20 3,30

 Na 11 2,50

 K 19 2,50

 Mg 12 1,87

 Ti 22 0,45

 Mn 25 0,10

Класифікація і властивості [5]. Найбільш досконалу природну класифікацію хімічних елементів, що розкриває їх взаємозв'язок і показує зміну їх властивостей в залежності від атомних номерів, дає періодична система елементів Д. І. Менделєєва. За властивостями хімічні Елементи діляться на метали і неметали, причому періодична система дозволяє провести межу між ними. Для хімічних властивостей металів найбільш характерна демонстрована при хімічних реакціях здатність віддавати зовнішні електрони і утворювати катіони, для неметалів - здатність приєднувати електрони і утворювати аніони. Неметали характеризуються високою електроотріцател'ностью. Розрізняють хімічні елементи головних підгруп, або неперехідні елементи, в яких йде послідовне заповнення електронних подоболочек s і р, і хімічні елементи побічних підгруп, або перехідні, в яких йде добудовування d- і f-подоболочек. При кімнатній температурі два хімічні елементи існують в рідкому стані (Hg і Вг), одинадцять - в газоподібному (Н, N, О, F, Cl, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), решта - у вигляді твердих тіл , причому температура плавлення їх коливається в дуже широких межах - від близько 30 ° С (Cs 28,5 ° С; Ga 29,8 ° С) до 3000 ° С і вище (Та 2996 ° С; W 3410 ° С; графіт близько 3800 ° С) [6].

2. Хімічний зв'язок і типи хімічного зв'язку

Хімічний зв'язок - це взаємодія частинок (атомів, іонів), здійснюване шляхом обміну електронами. Розрізняють декілька видів зв'язку.

Ковалентний зв'язок утворюється в результаті усуспільнення електронів (з утворенням спільних електронних пар), яке відбувається в ході перекривання електронних хмар. В утворенні ковалентного зв'язку беруть участь електронні хмари двох атомів [7].

Розрізняють два основні різновиди ковалентного зв'язку:

1. неполярну;

2. полярну.

1. Ковалентний неполярний зв'язок утворюється між атомами неметалла одного і того леї хімічного елемента. Такий зв'язок мають прості речовини, наприклад О2; N2; C12. Можна навести схему утворення молекули водню: (на схемі електрони позначені крапками).

2. Ковалентний полярна зв'язок утворюється між атомами різних неметалів.

Іонної називається зв'язок між іонами, т. Е. Зарядженими частинками, що утворилися з атома або групи атомів в результаті приєднання або віддачі електронів. Іонна зв'язок характерна для солей і лугів. Сутність іонного зв'язку краще розглянути на прикладі утворення хлориду натрію. Натрій, як лужний метал, схильний віддавати електрон, що знаходиться на зовнішньому електронному шарі. Хлор ж, навпаки, прагне приєднати до себе один електрон. В результаті натрій віддає свій електрон хлору.

В результаті утворюються протилежно заряджені частинки - іони Na ??+ і Сl-, які притягуються один до одного. При відповіді слід звернути увагу, що речовини, що складаються з іонів, утворені типовими металами і неметалами. Вони являють собою іонні кристалічні речовини, т. Е. Речовини, кристали яких утворені іонами, а не молекулами [8].

Після розгляду кожного виду зв'язку слід перейти до їх порівняльній характеристиці.

Для ковалентного неполярной, полярної і іонної зв'язку загальним є участь в утворенні зв'язку зовнішніх електронів, які ще називають валентними. Різниця ж полягає в тому, наскільки електрони, що беруть участь в утворенні зв'язку, стають спільними. Якщо ці електрони в однаковій мірі належать обом атомам, то зв'язок ковалентний неполярний; якщо ці електрони зміщені до одного атома більше, ніж іншому, то зв'язок ковалентний полярна. У випадку, якщо електрони, що беруть участь в утворенні зв'язку, належать одному атому, то зв'язок іонна.

Металева зв'язок - зв'язок між іон-атомами в кристалічній решітці металів і сплавах, здійснювана за рахунок тяжіння вільно переміщаються (по кристалу) електронів (Mg, Fe).

Всі перераховані вище відмінності в механізмі утворення зв'язку пояснюють відмінність у властивостях речовин з різними видами зв'язків.

3. Закон сталості складу речовини Пруста

До основних законів хімії відноситься закон сталості складу:

Будь-яке чисте речовина незалежно від способу його отримання завжди має постійний якісний і кількісний склад.

Атомно-молекулярне вчення дозволяє пояснити закон сталості складу. Оскільки атоми мають постійну масу, то і масовий склад речовини в цілому постійний.

Закон сталості складу вперше сформулював французький вчений-хімік Ж.Пруст в 1808 р Він писав: "Від одного полюса Землі до іншого сполуки мають однаковий склад і однакові властивості. Ніякої різниці немає між оксидом заліза з Південної півкулі і Північного. Малахіт з Сибіру має той же склад, як і малахіт з Іспанії. У всьому світі є лише одна кіновар ".

У цьому формулюванні закону, як і в наведеній вище, підкреслюється сталість складу з'єднання незалежно від способу отримання та місця знаходження [9].

Розвиток хімії показало, що поряд із з'єднаннями постійного складу існують сполуки змінного складу. За пропозицією Н.С. Курнакова перші названі Дальтоніди (в пам'ять англійського хіміка і фізика Дальтона), другі - бертолідами (в пам'ять французького хіміка Бертолле, предвидевший такі сполуки). Склад Дальтоніди виражається простими формулами з цілочисельними стехиометрическими індексами, наприклад Н2О, НCl, ССl4, СO2. Склад бертоліди змінюється і не відповідає стехиометрическим відносинам.

У зв'язку з наявністю з'єднань змінного складу в сучасну формулювання закону сталості складу слід внести уточнення.

Склад з'єднань молекулярної структури, тобто складаються з молекул, - є постійним незалежно від способу отримання. Склад же сполук з немолекулярной структурою (з атомної, іонної і металевою решіткою) не є постійним і залежить від умов отримання [10].

4. Закон кратних відносин Дж.Дальтона

Кратних відносин закон, закон Дальтона, один з основних законів хімії: якщо дві речовини (простих або складних) утворюють один з одним більше одного з'єднання, то маси одного речовини, що припадають на одну і ту ж масу іншої речовини, відносяться як цілі числа, зазвичай невеликі. К. о. з. відкритий в 1803 Дж. Дальтон і витлумачений їм з позицій атомізму.

Приклади:

1) Cостав оксидів азоту (у відсотках за масою) виражається наступними числами:

 Закис азоту N2O Окис азоту NO Азотистий ангідрид H2O3 Двоокис азоту NO2 Азотний ангідрид N2O5

 N ... 63,7 46,7 36,8 30,4 25,9

 O ... 36,3 53,3 63,2 69,6 74,1

 Приватне O \ N ... 0,57 1,14 1,71 2,28 2,85

Розділивши числа нижнього рядка на 0,57, бачимо, що вони відносяться як 1: 2: 3: 4: 5.

2) Хлористий кальцій утворює з водою 4 гідрату, склад яких виражається формулами: CaCl2 ? H2O, CaCl2 ? 2H2O, CaCl2 ? 4H2O, CaCl2 ? 6H2O, т. Е. У всіх цих сполуках маси води, що припадають на одну молекулу CaCl2, ставляться як 1: 2: 4: 6 [11].

хімічний атомна валентність електрон

5. Валентність хімічних елементів

Здатність атомів приєднувати певне число атомів інших елементів називається валентністю елемента.

З одним атомом одновалентного елемента з'єднується один атом іншого одновалентного елемента, з атомом двовалентного - два атоми одновалентного або один атом двовалентного, з двома атомами тривалентного елемента - три атома двовалентного і т.д.

Таким чином, валентність елемента можна представити як число, яке показує, зі скількома атомами одновалентного елемента може з'єднуватися атом цього елемента. Це число записується римськими цифрами.

Існують два правила, які допомагають визначати валентність елементів у їх сполуках.

1) Валентність водню приймають за 1. Тоді відповідно до формули води Н2О валентність кисню дорівнює 2.

2) Кисень завжди проявляє у своїх з'єднаннях валентність 2.

У металевих елементів, що знаходяться в групах А, валентність дорівнює номеру групи.

У неметалічних елементів проявляються в основному дві валентності: вища, рівна номеру групи, і нижча, рівна різниці між числом 8 і номером групи, в якій знаходиться даний елемент.

При з'єднанні металів з неметалами останні проявляють нижчу валентність.

Знаючи валентності елементів, можна скласти формулу їх з'єднання [12].

Висновок

Англійському вченому Р.Бойль належить заслуга введення в науку поняття про хімічний елемент як складової частини речовини. Він називав хімічним елементом речовина, яке не можна розкласти на простіші речовини.

Властивість атомів притягувати до себе електрони називається електронегативні. При хімічних реакціях електрони переходять або зміщуються до атомів елементів, що володіють більшою електронегативністю. Тому відомості про неї особливо важливі при характеристиці хімічного зв'язку.

Існує три випадки хімічної взаємодії між атомами:

1. Хімічні реакції відбуваються між атомами елементів, електронегативності яких різко відрізняються.

2. Хімічні реакції відбуваються між атомами елементів, електронегативності яких однакові.

3. Вступати в хімічні реакції можуть атоми елементів, електронегативності яких відрізняються, але не дуже сильно.

Закон сталості речовини Пруста полягає в тому, що в яких би відносних кількостях ми не взяли вихідні речовини, співвідношення атомів відповідних елементів в з'єднанні, яке виходить в результаті хімічної реакції, буде одним і тим же, іншими словами - склад утворюється речовини буде один і той ж [13].

А закон кратних відносин Дальтона - що існування двох (або кількох) сполук, що утворюються при взаємодії будь-якої пари хімічних елементів, можливо лише в тому випадку, коли склад з'єднань буде відрізнятися один від іншого на цілі атоми.

І нарешті, використання закону сталості речовини і закону кратних відносин дозволило Д. Дальтону встановити значення відносних атомних мас елементів, приймаючи за одиничну - масу атома водню.

Валентність елемента характеризує здатність його атомів приєднувати певне число атомів інших елементів.

За одиницю валентності приймають одиницю водню.

Валентність елемента можна визначити на підставі його положення в таблиці Д. І. Менделєєва: у металів А-груп вона, як правило, дорівнює номеру групи, в якій він знаходиться; у неметалів - вища валентність дорівнює номеру групи, а нижча - різниці між числом 8 і номером групи [14].

Список літератури

1. Тейлор Г. Основи органічної хімії для студентів нехімічних спеціальностей.- М.: 1989.

2. Вольхін В.В. Загальна хімія. Основний курс. - СПб. М .: 2008.

3. Ахметов Н.С. Загальна та неорганічна хімія.- М., 2003

4. Артеменко А.І. Органічна хімія.- М., 2007

5. Глінка Н.Л. Загальна хімія. - М., 2008

6. Кім А.М. Органічна хімія. - Новосибірськ, 2007

7. Коровін І.В. Загальна хімія. - М., 2010

[1] Тейлор Г. Основи органічної хімії для студентів нехімічних спеціальностей.- М.: 1989.

[2] Артеменко А.І. Органічна хімія.- М., 2007

[3] Артеменко А.І. Органічна хімія.- М., 2007

[4] Ахметов Н.С. Загальна та неорганічна хімія.- М., 2003

[5] Ахметов Н.С. Загальна та неорганічна хімія.- М., 2003

[6] Ахметов Н.С. Загальна та неорганічна хімія.- М., 2003

[7] Кім А.М. Органічна хімія. - Новосибірськ, 2007

[8] Кім А.М. Органічна хімія. - Новосибірськ, 2007

[9] Глінка Н.Л. Загальна хімія. - М., 2008

[10] Глінка Н.Л. Загальна хімія. - М., 2008

[11] Коровін І.В. Загальна хімія. - М., 2010

[12] Вольхін В.В. Загальна хімія. Основний курс. - СПб. М .: 2008.

[13] Тейлор Г. Основи органічної хімії для студентів нехімічних спеціальностей.- М.: 1989.

[14] Тейлор Г. Основи органічної хімії для студентів нехімічних спеціальностей.- М.: 1989.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка