Основные понятия и законы химии. Расчёты по химическим формулам

Химия — это наука, которая изучает свойства веществ и их превращения друг в друга. В этом разделе мы рассмотрим основные понятия и законы химии, а также научимся проводить расчёты по химическим формулам.

Основные понятия химии

1. Вещество — это то, из чего состоят тела. Вещества могут быть простыми (состоят из атомов одного элемента) и сложными (состоят из атомов разных элементов).
2. Атом — это мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его химические свойства. Атомы состоят из ядра и электронов. Ядро состоит из протонов и нейтронов. Протоны имеют положительный заряд, электроны — отрицательный, а нейтроны не имеют заряда.
3. Молекула — это наименьшая частица вещества, способная существовать самостоятельно и обладающая всеми его химическими свойствами. Молекулы состоят из атомов, связанных между собой химическими связями.
4. Химический элемент — это вид атомов с определённым зарядом ядра. Химические элементы обозначаются символами, которые состоят из одной или двух букв латинского алфавита. Например, H (водород), O (кислород), C (углерод).
5. Простое вещество — это вещество, состоящее из атомов одного химического элемента. Примеры простых веществ: кислород (O₂), водород (H₂), железо (Fe).
6. Сложное вещество — это вещество, состоящее из атомов разных химических элементов. Примеры сложных веществ: вода (H₂O), углекислый газ (CO₂), поваренная соль (NaCl).
7. Валентность — это способность атома образовывать химические связи с другими атомами. Валентность определяется числом электронов, участвующих в образовании химических связей.
8. Относительная атомная масса (Ar) — это отношение массы атома к 1/12 массы атома углерода-12. Относительная атомная масса является безразмерной величиной.
9. Относительная молекулярная масса (Mr) — это сумма относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы. Относительная молекулярная масса является безразмерной величиной.
10. Количество вещества (n) — это число структурных единиц (атомов, молекул, ионов и т. д.) в веществе. Единицей измерения количества вещества является моль.

Законы химииВ химии существует несколько законов, которые описывают свойства веществ и их превращение друг в друга. Вот некоторые из них:

• Закон сохранения массы: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.
• Периодический закон: свойства химических элементов и образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома.

Расчёты по химическим формуламПо химическим формулам можно проводить различные расчёты, например, определять количество вещества, массу вещества, объём вещества и т. д. Для этого необходимо знать следующие формулы:

• n = m / Mr, где n — количество вещества (моль), m — масса вещества (г), Mr — относительная молекулярная масса.
• m = n * Mr, где m — масса вещества (г), n — количество вещества (моль), Mr — относительная молекулярная масса.
• V = n * Vm, где V — объём вещества (л), n — количество вещества (моль), Vm — молярный объём (22,4 л/моль при нормальных условиях).

Примеры расчётов по химическим формулам:

1. Определите количество вещества углекислого газа CO₂ массой 44 г.Решение:Mr(CO₂) = Ar(C) + 2 Ar(O) = 12 + 2 16 = 44n(CO₂) = m(CO₂) / Mr(CO₂) = 44 / 44 = 1 мольОтвет: количество вещества CO₂ равно 1 моль.
2. Рассчитайте массу кислорода O₂ объёмом 5,6 л.Решение:Vm(O₂) = 22,4 л/мольn(O₂) = V(O₂) / Vm(O₂) = 5,6 / 22,4 = 0,25 мольMr(O₂) = 32m(O₂) = n(O₂) Mr(O₂) = 0,25 32 = 8 гОтвет: масса кислорода равна 8 г.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое вещество?
2. Что такое атом?
3. Что такое молекула?
4. Что такое химический элемент?
5. Что такое простое вещество?
6. Что такое сложное вещество?
7. Что такое валентность?
8. Что такое относительная атомная масса?
9. Что такое относительная молекулярная масса?
10. Что такое количество вещества?

Дополнительные материалы:Для закрепления материала рекомендуется выполнить следующие задания:

1. Определить количество вещества кислорода O₂ массой 64 г.
2. Рассчитать массу углекислого газа CO₂ объёмом 11,2 л.