Реферати українською » Химия » Хімічні елементи, їх зв'язки і валентність


Реферат Хімічні елементи, їх зв'язки і валентність

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Зміст

Запровадження

1. Хімічний елемент

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

3. Закон сталості складу речовини Пруста

4. Закон кратних відносинДж.Дальтона

5.Валентность хімічних елементів

Укладання

Список літератури


Ведення

 

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

Друга половина ХХ століття ознаменувала новий виток розвитку хімії. Бистре розвиток математики, електроніки і чекає появи в арсеналі хіміків точних вимірювальних приладів та комп'ютерів дозволили вести розрахунки, які раніше дуже скрутні, а де й неможливі. Моделювання хімічних процесів, обробка великих обсягів даних, розрахунки структур складних речовин дозволили ученим значно розширити значимість хімії. Здешевлення досліджень, і експериментів, і навіть підвищення його точності дозволило застосувати їх й у менш наукомістких галузей.

Усі чинники зумовлюють актуальність і значимість тематики роботи.

Метою згаданої роботи є підставою систематизація, накопичення закріплення знання хімії як науці про речовинах та його перетвореннях.

Відповідно до поставленої метою роботі заплановано розв'язати такі:

- вивчити поняття: хімічний елемент, хімічна зв'язок, а як і типи хімічних зв'язків;

- розглянути закони Пруста іДальтона;

- навчиться визначати валентність хімічних елементів.


1. Хімічний елемент

Кожен хімічний елемент - це сукупність атомів з зарядом атомних ядер і однаковим числом електронів в атомної оболонці. Ядро атома складається з протонів, кількість яких одно атомному номера елемента, і нейтронів, кількість яких не завжди однаковий.Разновидности атомів однієї й тієї ж хімічногоЭлемента, мають різні масові числа (рівні сумі мас протонів і нейтронів, їхнім виокремленням ядро), називається ізотопами. У природі багато хімічні Елементи представлені двома чи великою кількістю ізотопів. Відомо 276 стабільних ізотопів, що належать 81 природного хімічномуЭлементу, і майже 2000 радіоактивних ізотопів.Изотопний склад природних елементів Землі, зазвичай, постійний; тому кожен елемент має практично постійну атомну масу, що є однією з найважливіших характеристик елемента. Відомо більш 110 хімічних Елементів, вони, переважнонерадиоактивние, створюють розмаїття прості і складні речовин. Просте речовина - форма існування елемента у вільному вигляді. Деякі хімічні Елементи перебувають у двох чи більшеаллотропних модифікаціях (наприклад, вуглець як графіту і алмазу), різняться по фізичним і хімічним властивостями; число простих речовин сягає 400. Іноді поняття "елемент" і - "просте речовина" ототожнюються, що у переважній більшості випадків немає різниці в назвах хімічних Елементів і утворених ними простих речовин; "...тим щонайменше з поняттями таке відмінність має завжди існувати", - писав 1869 року Д. І.Менделеев.[1] Складне речовина - хімічну сполуку - складається з хімічно пов'язаних атомів двох або кількох різних елементів; відоме понад 100 тис. неорганічних мільйони органічних сполук. Для позначення хімічних елементів служать хімічні знаки, які з першої чи першою і одній з наступних літер латинського назви елемента (З одним винятком, друга літера хімічногоЭлементаКюрия, названому на честь МаріїСкладовской-Кюри, ">m" означає Марія). У хімічних формулах і хімічних рівняннях кожна така знак (символ) висловлює, крім назви елемента, відносну масу хімічногоЭлемента, рівну його атомної масі. Вивчення хімічних Елементів є предметом хімії, зокрема неорганічноїхимии.[2]

Історична довідка. Удонаучний період хімії чимось непорушне приймалося вченняЭмпедокла у тому, що основу всього сущого становлять чотири стихії: вогонь, повітря, вода, земля. Це вчення, розвинене Арістотелем, повністю сприйняли алхіміки. У 8-9 століттях вони доповнили його поданням щодо сірці (початкугорючести) і ртуті (початкуметалличности) як складові всіх металів. У 16 столітті виникло уявлення про солі як початкунелетучести,огнепостоянства. Проти вчення про 4 стихіях і трьох засадах виступив Р.Бойль, що у 1661 року дав перше наукове визначення хімічних елементів як простих речовин, які складаються з якихось інших речовин чи друг з одного й утворюють все змішані (складні) тіла. О 18-й столітті майже загальне визнання отримала гіпотеза І. І.Бехера і Р. Еге.Шталя, за якою тіла природи складаються із води, землі і міст початкугорючести - флогістону. Наприкінці 18 століття ця гіпотеза спростували роботами А. Л. Лавуазьє. Він визначив хімічні Елементи як речовини, які вдалося розкласти більш прості і у тому числі складаються інші (складні) речовини, тобто за суті повторив формулюванняБойля. Але, на відміну нього, Лавуазьє дав перший історії науки перелік реальних хімічних Елементів. До нього увій-шли всі відомі тоді (1789)неметалли (Про, N, H, P.S, Р, З), метали (>Ag,As,Bi, Co,Ca,Sn, Fe,Mn,Hg,Mo,Ni,Au,Pt,Pb, W,Zn), і навіть "радикали" [>муриевий (>Cl),плавиковий (F) і борний (У)] і "землі" - ще розкладені вапноСаО, магнезіяMgO, баритВаО, глиноземАl2О2 і кремнезем SiO2 (Лавуазьє думав, що "землі" - речовини складні, але це був доведено на досвіді, вважав їх хімічнимиЭлементами). Як данина часу до нього ввійшли до списку хімічних Елементів невагомі "флюїди" - світ ітеплород. Уїдливі лугиNaOH іKOH він вважав речовинами складними, хоча розкласти їх електроліз вдалося пізніше - лише у 1807 року (Р. Деві). Розробка Дж.Дальтоном атомної теорії мала однією з наслідків уточнення поняття елемента як виду атомів з однаковим відносної масою (атомним вагою).Дальтон в 1803 становив першу таблицю атомних мас (віднесених до масі атома водню, прийнятої за одиницю) п'яти хімічних Елементів (Про, N, З, P.S,P). Тим самим булоДальтон поклав початок визнанню атомної маси як головною характеристики елемента.Дальтон, слідуючи Лавуазьє, вважав хімічні Елементи речовинами неразложимими більшпростие[3].

Наступне швидке розвиток хімії привело, зокрема, на відкриття значної частини хімічних Елементів. У творчому списку Лавуазьє було лише 25 хімічних Елементів, включаючи "радикали", але з вважаючи "флюїдів" і "земель". На час відкриття періодичного закону Менделєєва (1869) було відомо 63 елемента. Відкриття Д. І. Менделєєва дозволило передбачити існування й властивості низки невідомих тоді хімічних Елементів було підвалинами встановлення їх взаємозв'язки і класифікації. Відкриття радіоактивності наприкінці 19 століття похитнуло більш як столітнє переконання у цьому, що атоми не можна розкласти. У зв'язку з цим майже середини 20 століття тривала дискусія у тому, що таке хімічні Елементи. Кінець їй поклала сучасне теорія будівлі атома, що дозволило дати суворо об'єктивну дефініцію хімічних Елементів, наведену на початку статті.

Поширеність у природі. Поширеність хімічних Елементів у космосі визначаєтьсянуклеогенезом всередині зірок. Освіта ядер хімічних Елементів пов'язані з різними ядерними процесами в зірках. Тому на згадуваній різних етапах своєї еволюції різноманітними зірками і зоряні системи мають різний хімічні склад. Поширеність і розподіл хімічних Елементів у Всесвіті, процеси поєднання і міграції атомів при освіті космічного речовини, хімічні склад космічних тіл вивчаєкосмохимия. Основний масив космічного речовини становлять H і He (99,9%). Найбільш розробленої частиною космохімії єгеохимия[4].

З 111 хімічних Елементів лише 89 виявлено у природі, інші, саме технецій (атомний номер Z = 43), прометій (Z = 61), астат (Z = 85),франций (Z = 87) і трансуранові елементи, отримані штучно у вигляді ядерних реакцій (невелику кількістьТс,Pm,Np,Fr утворюються при спонтанному поділі урану і є у уранових рудах). У доступною частини Землі найпоширеніші 10 елементів з атомними номерами в інтервалі від 8 до 26. У земної корі вони у таких відносних кількостях:

Елемент Атомний номер Зміст, % щодо маси
>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 ісвойства[5]. Найбільш досконалу природну класифікацію хімічних елементів,раскривающую їх взаємозв'язок і яка ніколи зміна їх властивостей залежно від атомних номерів, дає періодична система елементів Д. І. Менделєєва. По властивостями хімічні Елементи діляться на метали інеметалли, причому періодична система дозволяє провести межу між ними. Для хімічних властивостей металів найбільш характерна демонстрована при хімічних реакціях здатність віддавати зовнішні електрони і утворювати катиони, длянеметаллов - здатність приєднувати електрони і утворювати аніони.Неметалли характеризуються високоїелектроотрицателъностью. Розрізняють хімічні елементи головних підгруп, чи неперехідні елементи, у яких йде послідовне заповнення електроннихподоболочекs і р, і хімічні елементи побічних підгруп, чи перехідні, у яких йде добудовуванняd- іf-подоболочек. При кімнатної температурі два хімічні елементи перебувають у рідкому стані (>Hg іВг), одинадцять - в газоподібному (М, N, Про, F,Cl, He,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn), інші - як твердих тіл, причому температура плавлення їх коливається на вельми межах - від близько тридцяти °З (>Cs 28,5 °З;Ga 29,8 °З) до 3000 °З повагою та вище (Та 2996 °З; W 3410 °З; графіт близько 3800 °>С)[6].

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

 

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

>Ковалентная зв'язок утворюється внаслідок усуспільнення електронів (із заснуванням загальних електронних пар), що відбувається під час перекривання електронних хмар. У освіті ковалентної зв'язку беруть участь електронні хмари двохатомов[7].

Розрізняють дві основні різновиду ковалентної зв'язку:

1.неполярную;

2. полярну.

1.Ковалентнаянеполярная зв'язок утворюється між атомаминеметалла однієї й тієїлее хімічного елемента. Таку зв'язок мають прості речовини, наприклад О2;N2;C12. Можна навести схему освіти молекули водню: (на схемою електрони є такі точками).

2.Ковалентная полярна зв'язок утворюється між атомами різнихнеметаллов.

>Ионной називається зв'язок між іонами, т. е. зарядженими частинками, утвореними з атома чи групи атомів внаслідок приєднання чи віддачі електронів.Ионная зв'язок й у солей і лугів. Сутність іонній зв'язку краще розглянути з прикладу освіти хлориду натрію.Натрий, як лужної метал, схильний віддавати електрон, які перебувають осіб на зовнішньому електронному шарі.Хлор ж, навпаки, прагне приєднати себе один електрон. Через війну натрій віддає свій електронхлору.

У результаті утворюються протилежно заряджені частки — іониNa+ іСl-, які притягуються друг до друга. При відповіді слід звернути увагу, що речовини, які з іонів, утворені типовими металами інеметаллами. Вони уявляють собою іонні кристалічні речовини, т. е. речовини, кристали утворені іонами, а чи немолекулами[8].

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

Для ковалентноїнеполярной, полярною і іонної зв'язку загальним є що у освіті зв'язку зовнішніх електронів, що ще називаютьвалентними. Різниця полягає у цьому, наскільки електрони, що у освіті зв'язку, стають загальними. Якщо такі електрони однаковою мірою належать обом атомам, то зв'язокковалентнаянеполярная; коли ці електрони зміщено одного атома більше, ніж іншому, то зв'язокковалентная полярна. Що стосується, якщо електрони, що у освіті зв'язку, належать одному атома, то зв'язок іонна.

>Металлическая зв'язок — зв'язок міжион-атомами в кристалічній решітці металів і сплавах, здійснювана з допомогою тяжіння вільно переміщаються (по кристалу) електронів (>Mg, Fe).

Всі перелічені відмінностей у механізмі освіти зв'язку пояснюють розбіжність у властивості речовин з на різні форми зв'язків.

 

3. Закон сталості складу речовини Пруста

 

До основним законам хімії належить закон сталості складу:

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

>Атомно-молекулярное вчення дозволяє пояснити закон сталості складу. Оскільки атоми мають постійну масу, те й масовий склад речовини загалом постійний.

Закон сталості складу вперше сформулював французький вчений-хімікЖ.Пруст в 1808 р. Він: "Від однієї полюси Землі до іншого сполуки мають однакову склад парламенту й однакові властивості. Ніякої різниці немає між оксидом заліза з Південного півкулі і Північного.Малахит з Сибіру має хоча б склад, як і малахіт з Іспанії. В усьому світі є лише однієї кіновар".

У цьому формулюванні закону, як й у наведеної вище, підкреслюється сталість складу сполуки незалежно від способу отримання й місцянахождения[9].

Розвиток хімії показало, що з сполуками постійного складу існують сполуки змінного складу. На пропозицію М.С.Курнакова перші названідальтонидами (на згадку про англійського хіміка і фізикаДальтона), другі -бертоллидами (на згадку про французького хімікаБертолле,предвидевшего такі сполуки). Складдальтонидов виражається простими формулами зцелочисленнимистехиометрическими індексами, наприкладН2О,НCl,ССl4,СO2. Складбертоллидов змінюється і відповідаєстехиометрическим відносинам.

У зв'язку з наявністю сполук змінного складу до сучасного формулювання закону сталості складу слід внести уточнення.

Склад сполук молекулярної структури, тобто. які з молекул, - постійне незалежно від способу отримання. А склад сполук знемолекулярной структурою (з атомної, іонній і металевої гратами) перестав бути постійних і залежить та умовамиполучения[10].

4. Закон кратних відносинДж.Дальтона

 

>Кратних відносин закон, законДальтона, одна з основних законів хімії: якщо два речовини (простих чи складних) утворюють друг з одним більше сполуки, то маси одного речовини, що припадають однією й саму масу іншого речовини, ставляться як цілі числа, зазвичай невеликі. До. про. із. відкрито 1803 Дж.Дальтоном і витлумачений нею з позицій атомізму.

Приклади:

1)Cостав окислів азоту (у відсотках щодо маси) виражається такими числами:

>Закись азотуN2O Окис азоту NO >Азотистий ангідридH2O3 >Двуокись азоту NO2 >Азотний ангідридN2O5
>N…63,7 46,7 36,8 30,4 25,9
>O…36,3 53,3 63,2 69,6 74,1
ПриватнеON…0,57 1,14 1,71 2,28 2,85

Розділивши числа нижньої рядки на 0,57, бачимо, що це стосується як 1: 2: 3: 4: 5.

2)Хлористий кальцій утворює із жовтою водою 4 гідрату, склад яких виявляється формулами:CaCl2H2O,CaCl22H2O,CaCl24H2O,CaCl26H2O, т. е. в усіх цих з'єднаннях маси води, що припадають однією молекулуCaCl2, ставляться як 1: 2: 4:

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація