Apa cu amoniac. „Seara zboară la pământ, Noaptea rămâne pe pământ, Dimineața zboară din nou” Nu se poate spune despre molecula că

Testul 2

1. În ce expresii vorbim despre o substanță simplă oxigen, și nu despre un element chimic

a) oxigenul este prezent în apă c) în oxidul de cupru (II), fracția de masă a oxigenului este de 20%;

b) oxigenul este slab solubil în apă; d) Oxigenul este inodor și incolor.

2. Masa atomică relativă a unui element:

a) unitatea de măsură este g/mol b) este egală cu raportul dintre masa unui atom la 1 a.m.u.

c) mărimea adimensională d) este egală cu raportul dintre masa unui atom și masa unui atom al unui nuclid de carbon cu un număr de masă de 12.

3. Ce arată formula chimică H 2 S0 4?
a) o moleculă de acid sulfuric; b) masa atomică relativă a acidului sulfuric;
c) compoziţia calitativă a acidului sulfuric; d) structura spațială a moleculei de acid sulfuric.

4. Ce proprietăți caracterizează atât molecula, cât și substanța formată din aceste molecule?
a) compoziţia calitativă; b) conductivitate electrică;

c) proprietăți chimice; d) starea de agregare.

5. Un atom al cărui element are o masă de 2,66. 10-23 g?
a) sulf b) oxigen c) azot d) neon

6. Ce afirmații sunt adevărate pentru conceptul de „substanță simplă”?
a) formă de existenţă element chimicîn natură;
b ) face parte din compuși chimici;
c) este format din atomi de același tip;
G) substanțe simple mai mult decât elemente chimice.

7. Precizați scheme de reacție care reflectă fenomene chimice*:
a) I 2 (k) → I 2 (d); 6) S + O2 → S02;
c) Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu; d) H2O (g) → H2O (l).

8. Determinați cea mai simplă formulă a unei substanțe în care fracțiile de masă (%) de sodiu, sulf și respectiv oxigen sunt 29,1; 40.5 și 30.4:
a) Na2S03; b) Na2SO4; c) Na2S2O3; d) Na2S207.

9. Masa moleculei de O 3 este:
a) 16 amu 6) 32 amu c) 48 d) 7.97.10 -23 g

10. Care este formula oxidului de fier, în care fracția de masă a fierului este de 2,333 ori fracția de masă a oxigenului?
a) FeO b) Fe 2 O 3 c) Fe 3 O 4 d) FeO 3

Testul 3

1. Precizați unitatea de volum molar:
a) mol/l; b) g/mol; c) l; d) l/mol.

2. Ce afirmații sunt adevărate pentru constanta Avogadro?
a) o mărime adimensională; 6) unitate de măsură mol -1;
c) egal numeric cu numărul de atomi din 23 g de sodiu; d) egal numeric cu numărul de molecule dintr-un mol dintr-o substanță

3. Molia este:
a) o unitate de cantitate a unei substanțe; b) masa de 22,4 litri de gaz la n.o.;

c) cantitatea de substanță care conține 6,02·10 23 unități structurale;

d) raportul dintre masa unei substanțe și cantitatea acesteia.

4. Masa unei molecule dintr-un anumit gaz este de 7,304 10 -23 g. Care este densitatea relativă a acestui gaz: pentru heliu?
a) 10; 6)11; la 12; d) 13;

5. Cel mai mare număr de molecule la + 4 ° C și o presiune de 1 atm este conținut în 10 l:
o apă; b) hidrogen sulfurat; c) hidrogen; d) acid clorhidric.

6. În care dintre porțiunile indicate de substanță cu i.u. conţine cel mai mare număr de molecule?

a) 2 mol N2; b) 44,8 l N 2 ; c) 132 g C02; d) 0,018 l H20.

7. Masa a 2 litri de gaz (n.o.) este de 6,34 g. Care este masa molară a gazului?
a) 71; 6) 71 g; c) 35,5 g/mol; d) 71 g/mol.

8. Ce volum de apă la o presiune de 1,013 10 5 Pa și o temperatură de + 4 ° C conține 1 mol de substanță?
a) 22,4 l; 6) 18 ml; c) 36 ml; d) 0,018 ml.

9. Pentru care gaz este densitatea la i.u. este 1,63 g/l?
a) monoxid de carbon (IV); b) amoniac; c) acid clorhidric; d) metan.

10. Densitatea unui gaz în termeni de heliu este 20. Care este masa unei molecule de gaz?
a) 80 g/mol; b) 80 a. mânca.; c) 80 g; d) 1,33 10 -22 g

Testul4

1. Pe care rând sunt enumerate două substanțe complexe și una simplă?

a) oxigen, azot, apă; c) hidrogen, brom, carbon;

b) clor, amoniac, dioxid de carbon; d) diamant, oxid de siliciu (IV), cupru.

2. Ce afirmații sunt adevărate pentru conceptul de „atom”?
a) purtător proprietăți chimice element;
b) este distrus în reacţii chimice;
c) indivizibile chimic; d) neutru electric.

3. Ce expresii sunt corecte?
a) atom de sodiu; c) un atom de amoniac;

b) o moleculă de apă; d) o moleculă de oxigen.

4. În ce unități pot fi exprimate masele atomilor și moleculelor?
anunț; b) dar. mânca.; în) kg; G) mol.

5. Ce fenomene care implică apa sunt însoțite de o reacție chimică?
a) apa înghețată c) evaporarea apei;
b) dizolvarea sodiului în apă; d) dizolvarea oxidului de sulf (IV) în apă.

6. Care este unitatea de unitate a masei moleculare relative?
anunț; b ) g/mol; c) a.u.m.; G) este o cantitate adimensională.

7. Element chimic- acest:
a) tipul de atomi cu aceeași masă; b) tipul de atomi cu aceeași sarcină nucleară;
c) cea mai mică particulă indivizibilă din punct de vedere chimic a unei substanțe;
d) o particulă neutră din punct de vedere electric constând dintr-un nucleu încărcat pozitiv și în rotație; electroni încărcați negativ în jurul lui.

8. Nu se poate spune despre o moleculă că:
a) se păstrează în reacții chimice; 6) purtătorul proprietăților chimice ale substanței;
c) este distrus în reacţii chimice;
d) are aceeași compoziție calitativă ca și substanța formată din aceste molecule.

9. Care este masa unui atom de fluor?
a) 19; b) 19 amu;.c) 19 d; d) Z.15 10 -26 kg

10. Masa unei molecule de fosfor în anumite condiții este de 1,03 10-26 g. Câți atomi de fosfor sunt incluși în molecula sa?
dar)2; 6)4; c) Z; d) 8.

Subiect 2. Molie. Masă molară. Molar
volum. Densitatea relativă a gazului
Testul 5

1. Masa molară este numeric egală cu masa:
a) o moleculă a unei substanțe;
6) 6.02.1023 unități structurale ale substanței;
c) 22,4 litri de gaz (N.O.)*;
d) 1 mol dintr-o substanță.

2. La n.a.s. 22,4 litri este volumul:
a) 1 mol de orice gaz;
b) o moleculă de orice gaz;
c) ocupat de 6,02 10 23 molecule de gaz;
d) ocupat de neon, cu o greutate de 40 g.

3. Precizați unitatea de masă molară:
anunț; b) mol -1 c) l/mol; d) g/mol.

4. Cantitatea de substanță nu se măsoară în:
a) a.u.m.; 6) d; c) alunita; d) l/mol.

5. Despre conceptul de „aluniță” nu se poate spune că este:
a) masa unei molecule;
b) masa 6,02 10 23 molecule;
c) numărul de particule dintr-un mol dintr-o substanță;
d) cantitatea unei substanţe care conţine 6,02·10 23 unităţi structurale.

6. Cu aceeași masă și condiții externe pentru diferite gaze, numărul de molecule este mai mare în gaz pentru care:
a) valoarea masei molare este mai mica; b) valoarea masei molare este mai mare;
c) volum mai mare ocupat de gaz; d) volum mai mic ocupat de gaz.

7. Pentru care dintre oxizii de azot este densitatea vaporilor pentru heliu egală cu 7,5?
un nu; b) N20; c) NU 2. d) N2O5

8. Pentru ce substante volumul este de 1 mol la n.o. egal cu 22,4 l?
o apă; b) iod; c) oxigen; d) azot.

9. Care este numărul de atomi în 5,6 litri (N.O.) de ozon?
a) 1,51 10 23; 6) 3,01 10 23; c) 4,52 10 23; d) 6,02 10 23 .

10. Densitatea vaporilor de sulf în hidrogen în anumite condiții este de 32. Indicați formula moleculei de sulf în următoarele condiții:
a) S8; b) S4; c) S2; d) S6.

Tema 3. Structura nucleelor ​​și a învelișurilor de electroni
atomi. izotopi
Testul 6

1. Marcați simbolurile subnivelurilor de energie imposibilă:
a) 5s; 6) 3f; c) 3d; d) 1p.

2. Indicați semnul chimic al elementului al cărui atom în starea fundamentală are cel mai mare număr de orbitali pe jumătate:
a) C; b) Li; c)N; d) C1.

3. Care este diferența dintre atomii nuclizilor 19 40 K și 19 39 K?

a) masa; b) numărul de neutroni; c) numărul de electroni; d) numărul de protoni.

4. Care este masa unui atom al nuclidului 7 15 N?
a) 7 amu; . 6) 15 amu; . c) 2,49. 10_23g; d) 1.16. 10 23

5. Starea fundamentală a ionului Ca 2+ corespunde configurației electronice abreviate:
a) …3S 2 3p 6 4s 2 ; b) …3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 ; c) …3s 2 3p 6 4s 0 ; d) …3s 2 3p 4 .

6. Marcați configurația electronică a atomului de nuclid 1 2 H:
a) 1s2; b 1s 1 ; c) 1s 2 2s 1; d) 1s 2 2s 2 .

7. Specificați numărul de protoni dintr-un F:
a) 19; 6) 20; la 9; d) 10.

8. Prin dobândirea a doi electroni, un atom de oxigen se transformă în:
a) unul dintre izotopii oxigenului; 6) atom de azot;
c) un atom de fluor; d) oxigen non cu înveliș de electroni neon.

9. Câți electroni sunt în preextern nivel de energie Atomul de Cr în starea fundamentală?
a) 2; 6) 1; c) 13; d) 12.

10. Indicați masa unui atom care conține 11 electroni și 12
Neutroni:
a) 12 amu; . 6) 23 amu; . c) 1,99. 10 23 g; d) 3,82. 10-23 .

Testul 7

1. Precizați numărul de neutroni din nucleul unui atom al nuclidului 19 39 K:

a) 39; 6) 19; în 20; d) 58.

2. Marcați schemele stărilor excitate ale atomilor:
dar) . . .2S 2 2р 5 3s 1 ; 6). . .3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ; în) . . . 3s 2 3p 6 4s 1 ; d). 4s 2 3d 4 .

3. Dintre configurațiile electronice date, indicați-le pe cele imposibile:

a) 1s 2 2s 1; b) …2s 2 2p 7 ; c) …2s 2 2p 6 ; d) …3s 2 3p 6 4s 2 d 11 .

4. Câți orbitali sunt în al treilea nivel de energie?

a) 5; b) 2; în 3; d) 9.

5. Specificați numărul de electroni din nivelul de energie exterior al atomului de cupru în starea fundamentală:

a) 2; b) 1; la ora 10; d) 18.

6. Marcați simbolul subnivelului energetic cu cea mai mare energie dintr-un atom neutru din punct de vedere electric:

a) 4a; b) 4p; c) 3p; d) 3s.

7. Câți protoni, neutroni și electroni sunt conținute în atomul nuclidului 35 Cl?

a) 37; b) 17; c) 52; d) 71.

8. Precizați valoarea masei atomilor de tritiu:

a) 3 g; b) 3 amu; c) 2 amu; d) 4,98. 10 -24 ani

9. Câte subniveluri energetice include al patrulea nivel energetic?

a) 2; b) 3; în 1; d) 4.

10. Câţi electroni sunt conţinuţi în nivelul energetic exterior al ionului Cr?

a) 17; b) 7; la 8; d) 6.

Testul 8

1. Care dintre următoarele configurații electronice corespunde unui gaz nobil (n este numărul cuantic principal)?

a) ns 2 np 4; b) 1s2; c) ns 2 np 6; d) ns 2 np 5 .

2. Câți electroni pot încăpea pe subnivelul 5d?

a) 3; b) 6; la ora 10; d) 14.

3. Un atom din ce element poate avea o configurație electronică 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 1?

a) sodiu; b) magneziu; c) calciu; d) scandiu.

4. Numărul total de electroni din ionul Cr 3+ este:

a) 21; b) 24; c) 27; d) 52.

5. Câte niveluri de energie complet umplute există într-un atom al unui element cu număr atomic 26?

a) 1; b) 2; în 3; d) 4.

6. Precizați configurația electronilor de valență în atomul de Co în starea fundamentală:

a) 3d 3 4s 1; b) 3d 10 4s 2; c) 4s 2 4d 7; d) 3d 7 4s 2 .

7. Câţi neutroni sunt conţinuţi într-o moleculă de clor formată din atomi de nuclizi cu un număr de masă de 35?

a) 18; b) 35; c) 36; d) 34.

8. Care este diferența dintre atomul nuclidului 16 O și ionul 16 O -2?

a) numărul de protoni; b) numărul de electroni; c) numărul de neutroni; d) sarcina nucleului.

9. Dați numele celei mai grele particule:

a) un proton; b) neutron; c) un atom de deuteriu; d) un atom de protiu.

10. Un atom din care element conține același număr de electroni ca o moleculă de amoniac?

a) azot; b) fluor; c) neon; d) sodiu.

Testul 9

1. Nucleul unui atom 36 80 Kg contine:

a) 80 de protoni și 36 de neutroni; b) 36 de protoni și 44 de neutroni;

c) 36 de protoni și 44 de neutroni; d) 36 de protoni și 80 de neutroni.

2. Atomi din care elemente conțin doi electroni la nivelul energiei externe?

a) crom; b) mangan; c) vanadiu; d) cupru.

3. O moleculă de fosfor conține 30 de electroni. Câți atomi de P sunt într-o moleculă?

a) 2; b) 3; la 4; d) 5.

4. Cationul E 3+ al unui element are configurația electronică 1s 2 2s 2 2p 6 . Câți atomi sunt în nucleul unui atom al unui element dat?

a) 10; b) 13; c) 16; d) 17.

5. Molecula E 2 conține 18 electroni. Specificați simbolul elementului:

a) O; b) F; mașină; d) Cl.

6. Pentru un atom al nuclidului 37 17 Oe, există trei atomi ai nuclidului 35 17 Oe. Care este valoarea medie a masei atomice relative a elementului?

a) 35,4; b) 35,5; c) 35,6; d) 35,7.

7. Opt electroni (octeți) de pe stratul exterior de electroni au atomi sau ioni:

a) Te -2; b) Ca; c) O -2; d) Mg2+.

8. Numărul total de electroni și neutroni pentru atomul nuclidului 45 21 Sc este:

a) 21; b) 24; c) 45; d) 66.

9. Un ion care conține 18 electroni și 16 protoni are o sarcină egală cu:

a) - 18; b) - 2; c) + 2; d) + 16.

10. Care particulă are mai mulți protoni decât electroni?

a) un atom de sodiu; b) cation de sodiu; c) un atom de sulf; d) ion sulfură S -2.

Testul 10

1. Masa unui atom al unui anumit nuclid este de 127 amu, învelișul de electroni a atomului conține 53 de electroni. Câți neutroni sunt în nucleul unui atom al unui nuclid dat?

a) 127; b) 53; c) 180; d) 74.

2. Numărul este același pentru atomii nuclizilor 1 9 40 K și 18 40 Ar care se află în starea fundamentală?

a) masa; b) numărul de protoni; c) numărul de electroni; d) numărul de neutroni.

3. Care este diferența dintre electronii aflați în orbitalii 1s și 3s?

a) energie; b) forma orbitalului atomic;

c) dimensiunea orbitalului atomic; d) orientarea orbitalului atomic în spațiu.

4. Când un atom neutru din punct de vedere electric se transformă într-un cation, atunci:

a) sarcina atomului nucleului crește; b) sarcina nucleului unui atom nu se modifică;

c) numărul de electroni din atom crește; d) numărul de electroni din atom scade.

5. Un atom de pion, un cation de sodiu și un anion de fluor au același:

a) valoarea masei; b) numărul de neutroni; c) numărul de electroni; d) numărul de protoni.

6. Marcați simbolurile particulelor cu aceeași distribuție a electronilor peste subnivelurile energetice:

a) O -2; b) Ne; c) N+5; d) CI+7.

7. Zece electroni de pe al treilea nivel de energie în starea fundamentală conțin un atom:

a) calciu; b) titan; c) cupru; d) crom.

8. În atomul de siliciu, în starea fundamentală, există orbitali complet neumpluți:

a) 1; b) 6; la 5; d) 3.

9. Numărul de electroni și respectiv de protoni din ionul NO 3 este:

a) 14 și 48; b) 15 și 48; c) 32 și 31; d) 31 și 25.

10. Numărul de electroni nepereche în starea fundamentală și un atom al cărui nucleu conține 24 de protoni este:

Continuare. Vezi nr. 6–14, 15, 16, 17/2003

Ajunsă de la școală, Sasha a cerut să nu fie deranjată și s-a închis în cameră.
„Clasa lor pregătește un spectacol pentru ultimul apel”, a explicat Masha. - Probabil, au fost rugați să facă felicitări absolvenților și costume pentru concert.
O oră mai târziu, mama a decis totuși să se uite la fiica ei. Se aștepta să o găsească pe fată desenând sau coasând, dar Sasha doar stătea la masă și se uită gânditoare la un pahar cu apă, care, se pare, era pregătit pentru acuarele.
Auzind un foșnet, Sasha și-a ridicat ochii și a întrebat:
Un pahar cu apă este apă?
„Bineînțeles”, răspunse mama mecanic, neînțelegând tocmai ce avea în vedere fiica ei.
- Și jumătate de pahar este și apă?
- De ce nu? Mama a fost surprinsă.
- Și o picătură de apă este și apă, iar o jumătate de picătură... - a continuat Sasha. În câte părți poate fi împărțită o picătură de apă? Care este cea mai mică bucată de apă?
„Cea mai mică bucată de apă este o moleculă de apă”, a spus mama.
„Molecula este probabil atât de mică încât poate fi văzută doar la microscop”, a sugerat Sasha.
– Nu, nici măcar nu poți vedea o moleculă la microscop. Ea este foarte, foarte mică. Și un număr imens de molecule alcătuiesc apa care stă în fața ta.
- Cat de mult? – a întrebat imediat Sasha.
Este atât de mare încât este greu de imaginat. Cineva a calculat că într-un pahar de apă numărul de molecule este mai mare decât numărul de pahare de apă din toate mările, oceanele, râurile și lacurile Pământului.
- Uau! .. - Sasha a vorbit brusc în șoaptă. - Minunat!
„Cel mai uimitor lucru”, a spus mama calmă, „este că chiar și o singură moleculă de apă se comportă în reacții chimice în același mod ca orice cantitate de apă.
Sasha se uită în jur.
- Deci, fiecare substanță are propria moleculă? ea a intrebat. „Toți sunt la fel de mici?”
- Printre firimiturile-molecule sunt diferite: atât mai multe, cât și mai puține. Dar toate, desigur, sunt foarte mici în comparație cu obiectele care ne înconjoară. Adevărat, nu se poate spune că toate substanțele constau din molecule - există și alte particule de materie. Dar despre asta vei învăța în liceu, iar acum să trecem la treabă, altfel liceenii tăi vor rămâne fără vacanță.
Mama a plecat, iar Sasha a început să se gândească de unde să înceapă. A fost necesar să desenați o felicitare, să umflați două baloane și să coaseți paiete pe un costum pentru un concert.
După câteva gânduri, ea a decis să ia mai întâi baloanele. Adunând mai mult aer, fata a început să umfle primul balon. La început, balonul s-a umplut cu aer cu ușurință, dar cu cât mai departe, cu atât balonul a crescut în dimensiuni și a devenit din ce în ce mai dificil să-l umfle. În sfârșit, a devenit uriaș. Sasha, cu o minge în dinți, s-a apropiat de mama ei și a bolborosit:
- Mmmm, pmmmmm...
Mama a scos rapid un fir puternic și a ajutat să lege mingea. Luând-o în mâini, Sasha a început să-l examineze din toate părțile. I s-a părut că balonul nu era suficient de umflat și a încercat să apese ușor pe el. Mingea a fost foarte elastică, dar totuși a cedat puțin sub mâna lui Sasha.
– Mamă, uite, reduc moleculele de aer!
— Te înșeli, spuse mama. „În primul rând, aerul nu are molecule. Aerul este un amestec de gaze, iar fiecare dintre ele are propriile sale molecule. În al doilea rând, nu reduceți moleculele, ci golurile dintre ele.
Există goluri între molecule? Sasha a fost surprinsă.
Cum ți-ai putea umfla balonul? La urma urmei, cu fiecare porțiune de aer suflați în ea din ce în ce mai multe molecule de gaz noi. Poate ați observat că gazul din balon este ușor comprimat în comparație cu aerul din jur. Numărați câte respirații trebuie să faceți pentru a umfla balonul.
Sasha a luat un alt balon. Curând a devenit la fel de mare ca primul. Nu putea vorbi, dar din gesturile ei, mama și-a dat seama că suflase de două ori de zece ori.
O persoană expiră aproximativ un litru de aer o dată. Dar volumul mingii tale, desigur, este mai mic de douăzeci de litri - la urma urmei, este vorba despre două găleți.
Sasha a început să dea din cap pentru a indica că este de acord cu mama ei. În acel moment, mingea i-a ieșit din gură și a început să se repezi frenetic prin cameră.
- Moleculele ies din balon! țipă Sasha. - Mă gâdilă!
Mama a râs. Sasha ridică mingea căzută și se așeză pe podea.
„Dar cu siguranță nu există distanțe între moleculele din podea”, a spus ea. - Nu se micșorează.
„Deși solidele și lichidele sunt aproape incompresibile, ele au, de asemenea, goluri între molecule, doar nu la fel de mari ca în gaze”, a spus mama.
- Și dacă gazul este comprimat foarte puternic, va deveni solid? a sugerat Sasha.
- Cu siguranță. Așa se obține gheața carbonică din dioxid de carbon, care se pune în cutii de înghețată. Și dacă puneți o bucată de gheață carbonică pe masă, după ceva timp se va evapora și se va transforma din nou în gaz.
„Atunci de ce masa nu se transformă în gaz?” întrebă Sasha sarcastic.
„Moleculele se atrag și se resping în același timp”, a spus mama.
Observând că Sasha era pe cale să pună o altă întrebare, mama a continuat:
„De ce se întâmplă asta, încă nu vă pot explica. Chiar și mulți studenți nu înțeleg imediat acest lucru. Dar dacă atracția este mai puternică decât repulsia, substanța este lichidă sau solidă, iar dacă este mai slabă, se transformă într-un gaz. Depinde de substanța în sine și de temperatură: atunci când este încălzită, atracția devine mai slabă.
„Acum înțeleg”, a spus Sasha, „de ce fierbe apa. Apropo, hai să bem un ceai.
— Bine, a fost de acord mama. Apropo, Masha coace o prăjitură. Și cred că este gata. Simți cât de delicios miroase?
- Dar Masha coace o plăcintă în bucătărie, de ce a ajuns mirosul în cameră?
- Moleculele de substanțe care au fost eliberate în timpul coacerii au zburat către noi. Toate moleculele se mișcă în mod constant. În solide se mișcă puțin într-un loc, în lichide se deplasează din loc în loc, iar în gaze se năpustesc destul de repede.
Maxim a venit și Sasha a început să-i vorbească despre molecule.
– Și știu cum este clasa noastră când stăm la birourile noastre în timpul lecției. Eu si ghicitoare Mi-am adus aminte de cel potrivit:

„Vrei să spui apă înghețată care plutește în apă lichidă obișnuită?”
- Cu siguranță! Și când mergem, mână în mână, în sala de mese, se dovedește ca o apă în mișcare, de parcă înotăm, - a explicat Maxim.
- Când s-au terminat lecțiile, alergăm în curtea școlii și apoi se dovedește, ca într-o altă ghicitoare:

După ce au băut ceai cu o plăcintă, Sasha și Maxim s-au dus să deseneze. Sasha a înmuiat pensula într-un pahar cu apă, apoi a desenat puțină vopsea pe ea. O picătură strălucitoare a căzut pe masă, Sasha a șters-o cu o cârpă. Apoi a scăpat aceeași picătură în apă. Picătura s-a scufundat în fund și a început să se răspândească încet.
„Probabil că moleculele de apă se mișcă în sticlă și împing moleculele de vopsea în afară”, a sugerat Sasha. „Uau, moleculele nu pot fi văzute, dar ceea ce fac ele este vizibil...
A deschis caietul de chimie, i-a arătat lui Maxim notele pe care i le spusese mama ei:

Apoi fata a scos o bucată de hârtie din dosar și a împăturit-o în jumătate. Ea a decis să deseneze copilul Fantik cu un buchet de flori pe felicitarea. Nu i-a luat mult. Hotărând că va face un costum de sărbătoare mâine, Sasha a început să deseneze noi imagini despre un pui de urs. Iar Maxim, fără să piardă timpul, s-a apucat de alte cuvinte încrucișate.

Cuvinte încrucișate. Numele particulei

Dacă introduceți numele substanțelor de la stânga la dreapta, atunci de sus în jos obțineți numele celei mai mici particule dintr-o substanță.
Răspunsuri la ghicitori. Gheață și apă lichidă; roua si vaporii de apa.
Răspunsuri cuvinte încrucișate.
Orizontal: 1. Săpun. 2. Apa. 3. Clorul.
4. Proteine. 5. Oxigen. 6. Oțet. 7. Gheață. 8. Azot.
Vertical: 1. Moleculă.

1. Concepte de bază, definiții și legile chimiei

1.2. Atom. Element chimic. substanță simplă

Atomul este un concept central în chimie. Toate substanțele sunt formate din atomi. Atom - limita zdrobirii unei substanțe prin metode chimice, adică. atom - cea mai mică particulă de materie indivizibilă din punct de vedere chimic. Fisiunea unui atom este posibilă numai în procese fizice - reacții nucleare și transformări radioactive.

Definiția modernă a unui atom: un atom este cea mai mică particulă neutră electric indivizibilă din punct de vedere chimic, constând dintr-un nucleu încărcat pozitiv și electroni încărcați negativ.

În natură, atomii există atât sub formă liberă (individuală, izolată) (de exemplu, din atomi individuali gaze nobile) și în compoziția diferitelor substanțe simple și complexe. Este clar că în compoziția substanțelor complexe, atomii nu sunt neutri din punct de vedere electric, ci au o sarcină pozitivă sau negativă în exces (de exemplu, Na + Cl − , Ca 2+ O 2−), adică. în substanțele complexe, atomii pot fi sub formă de ioni monoatomici. Se numesc atomii și ionii monoatomici formați din ei particule atomice.

Numărul total de atomi din natură nu poate fi numărat, dar ei pot fi clasificați în tipuri mai înguste, așa cum, de exemplu, toți copacii dintr-o pădure sunt împărțiți în mesteacăn, stejar, molid, pin etc., în funcție de trăsăturile lor caracteristice. Sarcina nucleară este luată ca bază pentru clasificarea atomilor după anumite tipuri, adică. numărul de protoni din nucleul unui atom, deoarece această caracteristică este cea care se păstrează, indiferent dacă atomul este într-o formă liberă sau legată chimic.

Element chimic Un tip de particulă atomică cu aceeași sarcină nucleară.

De exemplu, se înțelege elementul chimic sodiu, indiferent dacă sunt luați în considerare atomii de sodiu liberi sau ionii de Na + din compoziția sărurilor.

Nu confundați conceptele de atom, element chimicȘi substanță simplă. Un atom este un concept concret, atomii există în realitate, iar un element chimic este un concept abstract, colectiv. De exemplu, în natură există atomi specifici de cupru cu mase atomice relative rotunjite de 63 și 65. Dar elementul chimic cuprul se caracterizează printr-o masă atomică relativă medie dată în tabelul periodic al elementelor chimice de către D.I. Mendeleev, care, ținând cont de conținutul de izotopi, este 63,54 (atomii de cupru cu o astfel de valoare a Ar lipsesc în natură). Un atom în chimie este înțeles în mod tradițional ca o particulă neutră din punct de vedere electric, în timp ce un element chimic din natură poate fi reprezentat atât de particule neutre din punct de vedere electric, cât și de particule încărcate - ioni monoatomici: , , , .

O substanță simplă este una dintre formele de existență a unui element chimic în natură (o altă formă este un element chimic în compoziția substanțelor complexe). De exemplu, elementul chimic oxigen în natură există sub forma unei substanțe simple O 2 și ca parte a unui număr de substanțe complexe (H 2 O, Na 2 SO 4  ⋅ 10H 2 O, Fe 3 O 4). Adesea, același element chimic formează mai multe substanțe simple. În acest caz, se vorbește despre alotropie - fenomenul existenței unui element în natură sub forma mai multor substanțe simple. Substanțele simple în sine sunt numite modificări alotropice ( modificari). O serie de modificări alotropice sunt cunoscute pentru carbon (diamant, grafit, carabină, fuleren, grafen, tubulene), fosfor (fosfor alb, roșu și negru), oxigen (oxigen și ozon). Datorită fenomenului de alotropie, se cunosc de aproximativ 5 ori mai multe substanțe simple decât elementele chimice.

Cauzele alotropiei:

• diferențe în compoziția cantitativă a moleculelor (O 2 și O 3);
• diferențe în structura rețelei cristaline (diamant și grafit).

Modificările alotropice ale unui element dat diferă întotdeauna în ceea ce privește proprietățile fizice și activitatea chimică. De exemplu, ozonul este mai activ decât oxigenul, iar punctul de topire al diamantului este mai mare decât cel al fullerenei. Modificările alotropice în anumite condiții (modificări de presiune, temperatură) se pot transforma unele în altele.

În cele mai multe cazuri, denumirile unui element chimic și ale unei substanțe simple coincid (cupru, oxigen, fier, azot etc.), așa că este necesar să se facă distincția între proprietățile (caracteristicile) unei substanțe simple ca colecție de particule și proprietățile unui element chimic ca tip de atomi cu aceeași sarcină nucleară.

O substanță simplă se caracterizează printr-o structură (moleculară sau nemoleculară), densitate, o anumită stare de agregare în condiții date, culoare și miros, conductivitate electrică și termică, solubilitate, duritate, puncte de fierbere și de topire (t bale și t pl ), vâscozitate, optică și proprietăți magnetice, greutatea molară (moleculară relativă), formula chimică, proprietățile chimice, metodele de preparare și aplicare. Se poate spune că proprietățile unei substanțe sunt proprietățile unui set de particule legate chimic, adică. corp fizic, deoarece un atom sau moleculă nu are gust, miros, solubilitate, puncte de topire și de fierbere, culoare, conductivitate electrică și termică.

Proprietăți (caracteristici) element chimic: numărul atomic, semnul chimic, masa atomică relativă, masa unui atom, compoziția izotopică, abundența în natură, poziția în sistem periodic, structura atomică, energia de ionizare, afinitatea electronică, electronegativitatea, stările de oxidare, valența, fenomenul de alotropie, masa și fracția molară în compoziția unei substanțe complexe, spectre de absorbție și emisie. Putem spune că proprietățile unui element chimic sunt proprietățile unei singure particule sau ale particulelor izolate.

Diferențele dintre conceptele de „element chimic” și „substanță simplă” sunt prezentate în tabel. 1.2 folosind azotul ca exemplu.

Tabelul 1.2

Diferențele dintre conceptele de „element chimic” și „substanță simplă” pentru azot

Azot - element chimic	Azotul este o substanță simplă
1. Numărul atomic 7.	1. Gaz (n.s.a.) incolor, inodor și fără gust, netoxic.
2. Semnul chimic N.	2. Azotul are o structură moleculară, formula este N 2, molecula este formată din doi atomi.
3. Masa atomică relativă 14.	3. Masa molara 28 g/mol.
4. În natură, este reprezentată de nuclizii 14 N și 15 N.	4. Puțin solubil în apă.
5. Fracție de masă în Scoarta terestra 0,030% (al 16-lea cel mai frecvent).	5. Densitate (N.O.) 1,25 g/dm 3, puțin mai ușor decât aerul, densitate relativă a heliului 7.
6. Nu are modificări alotropice.	6. Dielectric, conduce prost căldura.
7. Inclus în diverse săruri - nitrați (KNO 3, NaNO 3, Ca (NO 3) 2).	7. t balot = -195,8 °С; t pl \u003d -210,0 ° С.
8. Fracția de masă în amoniac 82,35%, face parte din proteine, amine, ADN.	8. Constanta dielectrica 1,00.
9. Masa unui atom este (pentru 14 N) 14u sau 2,324 10 −23 g.	9. Momentul dipolar este 0.
10. Structura atomului: 7p, 7e, 7n (pentru 14 N), configurație electronică 1s 2 2s 2 2p 3, două straturi de electroni, cinci electroni de valență etc.	10. Are o rețea cristalină moleculară (în stare solidă).
11. În sistemul periodic, este în perioada a 2-a și grupa VA, aparține familiei elementelor p.	11. În atmosferă, fracția de volum este de 78%.
12. Energia de ionizare 1402,3 kJ/mol, afinitate electronică −20 kJ/mol, electronegativitate 3,07.	12. Producția mondială 44 · 10 6 tone pe an.
13. Afișează covalențe I, II, III, IV și stări de oxidare -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.	13. Obțineți: în laborator - prin încălzirea NH 4 NO 2; în industrie - prin încălzirea aerului lichefiat.
14. Raza atomică (orbital) 0,052 nm.	14. Inactiv chimic, atunci când este încălzit, interacționează cu oxigenul, metalele.
15. Linia principală în spectru 399,5 nm.	15. Folosit pentru a crea o atmosferă inertă la uscarea explozivilor, la depozitarea picturilor și manuscriselor valoroase, pentru a crea temperaturi scăzute (azot lichid).
16. Corpul unei persoane medii (greutate corporală 70,0 kg) conține 1,8 kg de azot.
17. Ca parte a amoniacului, participă la formarea unei legături de hidrogen.

Exemplul 1.2. Indicați în care dintre următoarele afirmații oxigenul este menționat ca element chimic:

• a) masa unui atom este 16u;
• b) formează două modificări alotrope;
• c) masa molară este de 32 g/mol;
• d) slab solubil în apă.

Soluţie. Enunţurile c), d) se referă la o substanţă simplă, iar enunţurile a), b) - la elementul chimic oxigen.

Răspuns: 3).

Fiecare element chimic are propriul său simbol - un semn chimic (simbol): K, Na, O, N, Cu etc.

Un semn chimic poate exprima și compoziția unei substanțe simple. De exemplu, simbolul pentru elementul chimic Fe reflectă și compoziția substanței simple fier. Totuși, simbolurile chimice O, H, N, Cl denotă doar elemente chimice; substanţele simple au formulele O 2 , H 2 , N 2 , Cl 2 .

După cum sa menționat deja, în majoritatea cazurilor denumirile elementelor chimice și ale substanțelor simple sunt aceleași. Excepție fac denumirile modificărilor alotropice ale carbonului (diamant, grafit, carabină, fuleren) și una dintre modificările oxigenului (oxigen și ozon). De exemplu, când folosim cuvântul „grafit”, ne referim doar la o substanță simplă (dar nu la un element chimic) carbon.

Prevalența elementelor chimice în natură este exprimată în fracții de masă și molare. Fracția de masă w este raportul dintre masa atomilor unui element dat și masa totală a atomilor tuturor elementelor. Fracția molară χ - raportul dintre numărul de atomi ai unui element dat și numărul total de atomi ale tuturor elementelor.

În scoarța terestră (un strat de aproximativ 16 km grosime), atomii de oxigen au cea mai mare masă (49,13%) și fracții molare (55%), atomii de siliciu sunt pe locul doi (w (Si) = 26%, χ(Si) = 16,35%. În Galaxy, aproape 92% din numărul total atomii sunt atomi de hidrogen, iar 7,9% sunt atomi de heliu. Fracții de masă ale atomilor principalelor elemente din corpul uman: O - 65%, C - 18%, H - 10%, N - 3%, Ca - 1,5%, P - 1,2%.

Valorile absolute ale maselor atomice sunt extrem de mici (de exemplu, masa unui atom de oxigen este de ordinul a 2,7 ⋅ 10 −23 g) și sunt incomode pentru calcule. Din acest motiv, a fost dezvoltată o scară a maselor atomice relative ale elementelor. În prezent, 1/12 din masa unui atom al nuclidului C-12 este acceptată ca unitate de măsură a maselor atomice relative. Această valoare este numită masa atomica constanta sau unitate de masă atomică(a.m.u.) și are denumirea internațională u:

m u = 1 a. e.m. = 1 u = 1/12 (m a 12 C) =

1,66 ⋅ 10 - 24 g = 1,66 ⋅ 10 - 27 kg.

Este ușor de arătat că valoarea numerică a lui u este 1/N A:

1 u = 1 12 m a (12 C) = 1 12 M (C) N A = 1 12 12 N A = 1 N A =

1 6,02 ⋅ 10 23 = 1,66 ⋅ 10 − 24 (d).

Masa atomică relativă a unui element A r (E) este o mărime fizică adimensională care arată de câte ori masa unui atom sau masa medie a unui atom (pentru elemente izotopic pure și, respectiv, amestecate izotopic) este mai mare decât 1/12 din masa unui atom a nuclidului C-12:

A r (E) \u003d m a (E) 1 a. e. m. \u003d m a (E) 1 u. (1,1)

Cunoscând masa atomică relativă, se poate calcula cu ușurință masa unui atom:

m a (E) \u003d A r (E)u \u003d A r (E) ⋅ 1,66 ⋅ 10 −24 (g) \u003d

A r (E) ⋅ 1,66 ⋅ 10 −27 (kg).

Moleculă. Si el. Substanțe cu structură moleculară și nemoleculară. ecuație chimică

Când atomii interacționează, se formează particule mai complexe - molecule.

Moleculă - cel mai mic set de atomi izolat electric neutru capabil de existență independentăși fiind purtătorul proprietăților chimice ale substanței.

Moleculele au aceeași compoziție calitativă și cantitativă ca și substanța pe care o formează. Legătura chimică dintre atomi dintr-o moleculă este mult mai puternică decât forțele de interacțiune dintre molecule (de aceea molecula poate fi considerată ca o particulă separată, izolată). În reacțiile chimice, moleculele, spre deosebire de atomii, nu sunt conservate (distruse). Ca un atom, o moleculă individuală nu are așa ceva proprietăți fizice substanțe, cum ar fi culoarea și mirosul, punctele de topire și de fierbere, solubilitatea, conductivitatea termică și electrică etc.

Subliniem că molecula este tocmai purtătoarea proprietăților chimice ale substanței; nu se poate spune că o moleculă păstrează (are exact aceleași) proprietăți chimice ale unei substanțe, deoarece proprietățile chimice ale unei substanțe sunt afectate semnificativ de interacțiunea intermoleculară, care este absentă pentru o moleculă separată. De exemplu, substanța trinitroglicerină are capacitatea de a exploda, dar nu o singură moleculă de trinitroglicerină.

Un ion este un atom sau un grup de atomi care are o sarcină pozitivă sau negativă.

Ionii încărcați pozitiv se numesc cationi și anioni încărcați negativ. Ionii sunt simpli, adică. monoatomic (K +, Cl -) și complex (NH 4 +, NO 3 -), unul - (Na +, Cl -) și cu încărcare multiplicată (Fe 3+, PO 4 3 -).

1. Pentru un element dat, un ion simplu și un atom neutru au același număr de protoni și neutroni, dar diferă prin numărul de electroni: cationul are mai puțini dintre ei, iar anionul are mai mulți decât atomul neutru electric.

2. Masa unui ion simplu sau complex este aceeași cu masa particulei neutre din punct de vedere electric corespunzătoare.

Trebuie avut în vedere faptul că nu toate substanțele sunt compuse din molecule.

Substanțele formate din molecule se numesc substanțe cu structură moleculară. Poate fi atât substanțe simple (argon, oxigen, fuleren) cât și complexe (apă, metan, amoniac, benzen).

Toate gazele și aproape toate lichidele au o structură moleculară (excepția este mercurul); solidele pot avea atât structuri moleculare (zaharoză, fructoză, iod, fosfor alb, acid fosforic) cât și nemoleculare (diamant, fosfor negru și roșu, carborundum SiC, sare comună NaCl). În substanțele cu structură moleculară, legăturile dintre molecule (interacțiune intermoleculară) sunt slabe. Când sunt încălzite, sunt ușor distruse. Din acest motiv, substanțele cu structură moleculară au puncte de topire și de fierbere relativ scăzute, sunt volatile (ca urmare, au adesea un miros).

Substanțe cu structură nemoleculară constau din atomi neutri din punct de vedere electric sau din ioni simpli sau complecși. Atomii neutri din punct de vedere electric constau, de exemplu, din diamant, grafit, fosfor negru, siliciu, bor și săruri, cum ar fi KF și NH4NO3, din ioni simpli și complecși. Metalele sunt formate din atomi încărcați pozitiv (cationi). Carborundum SiC, oxid de siliciu (IV) SiO 2, alcalii (KOH, NaOH), majoritatea sărurilor (KCl, CaCO 3), compuși binari ai metalelor cu nemetale (oxizi bazici și amfoteri, hidruri, carburi, siliciuri, nitruri, fosfuri) ), compuși intermetalici (compuși de metale între ele). În substanțele cu structură nemoleculară, atomii sau ionii individuali sunt interconectați prin legături chimice puternice, prin urmare, în condiții normale, aceste substanțe sunt solide, nevolatile și au puncte de topire ridicate.

De exemplu, zaharoza (structura moleculară) se topește la 185 °C, iar clorura de sodiu (structură nemoleculară) se topește la 801 °C.

În faza gazoasă, toate substanțele sunt compuse din molecule și chiar și cele care la temperatura obișnuită au o structură nemoleculară. De exemplu, moleculele de NaCl, K2 și SiO2 au fost găsite în faza gazoasă la temperaturi ridicate.

Pentru substanțele care se descompun la încălzire (CaCO 3, KNO 3, NaHCO 3), moleculele nu pot fi obținute prin încălzirea substanței.

Substanțele moleculare formează baza lumea organică, și lume nemoleculară - anorganică (minerale).

Formula chimica. unitate de formulă. ecuație chimică

Compoziția oricărei substanțe este exprimată folosind o formulă chimică. Formula chimica este o imagine de înaltă calitate și compoziţia cantitativă substanțe folosind simbolurile elementelor chimice, precum și semne numerice, alfabetice și alte semne.

Pentru substanțele simple cu structură nemoleculară, formula chimică coincide cu semnul elementului chimic (de exemplu, Cu, Al, B, P). În formula unei substanțe simple cu o structură moleculară, indicați (dacă este necesar) numărul de atomi dintr-o moleculă: O 3, P 4, S 8, C 60, C 70, C 80 etc. Formulele de gaze nobile sunt întotdeauna scrise cu un atom: He, Ne, Ar, Xe, Kr, Rn. La scrierea ecuațiilor reacțiilor chimice, formulele chimice ale unor molecule poliatomice de substanțe simple pot fi scrise (dacă nu se specifică altfel) ca simboluri ale elementelor (atomi individuali): P 4 → P, S 8 → S, C 60 → C ( acest lucru nu se poate face pentru ozon O 3, oxigen O 2, azot N 2, halogeni, hidrogen).

Pentru substanțele complexe cu structură moleculară, există formule empirice (simple) și moleculare (adevărate). Formulă empirică arată cel mai mic raport întreg al numărului de atomi dintr-o moleculă și formulă moleculară este adevăratul raport întreg al atomilor. De exemplu, adevărata formulă a etanului este C 2 H 6, iar cea mai simplă este CH 3. Cea mai simplă formulă se obține prin împărțirea (reducerea) numărului de atomi ai elementelor din formula adevărată la orice număr adecvat. De exemplu, cea mai simplă formulă pentru etan a fost obținută prin împărțirea numărului de atomi de C și H la 2.

Cele mai simple și adevărate formule pot fie să coincidă (metan CH 4 , amoniac NH 3 , apă H 2 O ), fie să nu coincida (fosfor (V) oxid P 4 O 10, benzen C 6 H 6, peroxid de hidrogen H 2 O 2, glucoza C 6 H 12 O 6).

Formulele chimice vă permit să calculați fracțiile de masă ale atomilor elementelor dintr-o substanță.

Fracția de masă w a atomilor elementului E dintr-o substanță este determinată de formula

w (E) = A r (E) ⋅ N (E) M r (B) , (1.2)

unde N (E) - numărul de atomi ai elementului din formula substanței; M r (B) este masa moleculară relativă (formula) a substanței.

De exemplu, pentru acidul sulfuric M r (H 2 SO 4) = 98, atunci fracția de masă a atomilor de oxigen din acest acid

w (O) \u003d A r (O) ⋅ N (O) M r (H 2 SO 4) \u003d 16 ⋅ 4 98 ≈ 0,653 (65,3%) .

Conform formulei (1.2), numărul de atomi de element dintr-o moleculă sau unitate de formulă se găsește:

N (E) = M r (B) ⋅ w (E) A r (E) (1.3)

sau masa molară (moleculară relativă sau formulă) a unei substanțe:

M r (V) \u003d A r (E) ⋅ N (E) w (E) . (1,4)

În formulele 1.2–1.4, valorile lui w (E) sunt date în fracții de unitate.

Exemplul 1.3. Într-o anumită substanță, fracția de masă a atomilor de sulf este de 36,78%, iar numărul de atomi de sulf dintr-o unitate de formulă este de doi. Specifica Masă molară(g/mol) substanțe:

Soluție. Folosind formula 1.4, găsim

M r = A r (S) ⋅ N (S) w (S) = 32 ⋅ 2 0,3678 = 174 ,

M = 174 g/mol.

Răspuns: 2).

Următorul exemplu arată cum să găsiți cea mai simplă formulă a unei substanțe din fracțiunile de masă ale elementelor.

Exemplul 1.4. La unii oxid de clor, fracția de masă a atomilor de clor este de 38,8%. Găsiți formula pentru oxid.

Soluție. Deoarece w (Cl) + w (O) = 100%, atunci

w (O) \u003d 100% - 38,8% \u003d 61,2%.

Dacă masa unei substanțe este de 100 g, atunci m (Cl) = 38,8 g și m (O) = 61,2 g.

Să reprezentăm formula oxidului ca Cl x O y . Avem

x   :   y = n (Cl)   :   n (O) = m (Cl) M (CI) : m (O) M (O);

x   :   y = 38,8 35,5   :   61,2 16 = 1,093   :   3,825 .

Împărțind numerele obținute la cel mai mic dintre ele (1,093), aflăm că x: y \u003d 1: 3,5 sau, înmulțind cu 2, obținem x: y \u003d 2: 7. Prin urmare, formula oxidului este Cl 2 O 7.

Răspuns: Cl2O7.

Pentru toate substanțele complexe cu structură nemoleculară, formulele chimice sunt empirice și reflectă compoziția nu a moleculelor, ci a așa-numitelor unități de formulă.

unitate de formulă(FU) - un grup de atomi care corespunde celei mai simple formule a unei substanțe cu structură nemoleculară.

Astfel, formulele chimice ale substanțelor cu structură nemoleculară sunt unități de formulă. Exemple de unități de formulă: KOH, NaCl, CaCO3, Fe3C, SiO2, SiC, KNa2, CuZn3, Al2O3, NaH, Ca2Si, Mg3N2, Na2SO4, K3 PO 4 etc.

Unitățile de formulă pot fi considerate unități structurale ale substanțelor nemoleculare. Pentru substanțele cu structură moleculară, acestea, evident, sunt de fapt molecule existente.

Folosind formule chimice se scriu ecuațiile reacțiilor chimice.

ecuație chimică- acest notație condiționată reacție chimică folosind formule chimice și alte semne (egal, plus, minus, săgeți etc.).

Ecuația chimică este o consecință a legii conservării masei, deci este întocmită astfel încât numărul de atomi ai fiecărui element din ambele părți să fie egal.

Se numesc numerele din fața formulelor coeficienți stoichiometrici, în timp ce unitatea nu este scrisă, ci este subînțeles (!) și luată în considerare la calcularea sumei totale a coeficienților stoichiometrici. Coeficienții stoichiometrici arată în ce rapoarte molare reacționează substanțele inițiale și se formează produșii de reacție. De exemplu, pentru o reacție a cărei ecuație este

3Fe 3 O 4 + 8Al \u003d 9Fe + 4Al 2 O 3

n (Fe 3 O 4) n (Al) \u003d 3 8; n (Al) n (Fe) = 8 9 etc.

În schemele de reacție, coeficienții nu sunt plasați și se folosește o săgeată în loc de semnul egal:

FeS 2 + O 2 → Fe 2 O 3 + SO 2

Săgeata este folosită și la scrierea ecuațiilor reacțiilor chimice care implică materie organică(a nu se confunda semnul egal cu o legătură dublă):

CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → CH 2 Br–CH 2 Br,

precum și ecuațiile de disociere electrochimică a electroliților puternici:

NaCl → Na + + Cl - .

Legea constanței compoziției

Pentru substanțele cu structură moleculară, legea constanței compoziției(J. Proust, 1808): orice substanță cu structură moleculară, indiferent de metoda și condițiile de preparare, are o compoziție calitativă și cantitativă constantă.

Din legea constanței compoziției rezultă că elementele din compușii moleculari trebuie să fie în proporții de masă strict definite, i.e. au o fracție de masă constantă. Acest lucru este adevărat dacă compoziția izotopică a elementului nu se modifică. De exemplu, fracția de masă a atomilor de hidrogen din apă, indiferent de metoda de producere a acesteia din substanțe naturale (sinteza din substanțe simple, încălzirea sulfatului de cupru CuSO 4 5H 2 O etc.), va fi întotdeauna de 11,1%. Totuși, în apa obținută prin interacțiunea moleculelor de deuteriu (nuclid de hidrogen cu A r ≈ 2) și oxigenul natural (A r = 16), fracția de masă a atomilor de hidrogen

w (H) = 2 ⋅ 2 2 ⋅ 2 + 16 = 0,2 (20%) .

Substanțele supuse legii constanței compoziției, i.e. substanțele moleculare se numesc stoichiometrice.

Substanțele cu structură nemoleculară (în special carburi, hidruri, nitruri, oxizi și sulfuri ale metalelor din familia d) nu respectă legea constanței compoziției, de aceea se numesc nestoichiometrice. De exemplu, în funcție de condițiile de producție (temperatură, presiune), compoziția oxidului de titan(II) este variabilă și variază în cadrul TiO 0,7 -TiO 1,3, adică. într-un cristal al acestui oxid, pot exista de la 7 la 13 atomi de oxigen la 10 atomi de titan. Cu toate acestea, pentru multe substanțe cu structură nemoleculară (KCl, NaOH, CuSO 4), abaterile de la constanța compoziției sunt foarte mici, astfel încât putem presupune că compoziția lor este practic independentă de metoda de preparare.

Masa moleculară relativă și greutatea formulei

Pentru a caracteriza substanțele cu structură moleculară și, respectiv, nemoleculară, sunt introduse conceptele de „greutate moleculară relativă” și „greutate relativă de formulă”, care sunt notate cu același simbol - M r

Greutatea moleculară relativă- mărime fizică adimensională, care arată de câte ori masa moleculei este mai mare decât 1/12 din masa atomului nuclidului C-12:

M r (B) = m mol (B) u . (1,5)

Greutatea relativă a formulei- mărime fizică adimensională, care arată de câte ori masa unității de formulă este mai mare decât 1/12 din masa atomului nuclidului C-12:

M r (B) = m FU (B) u . (1,6)

Formulele (1.5) și (1.6) vă permit să aflați masa unei molecule sau PU:

m (să zicem, PU) = uM r . (1,7)

În practică, valorile lui M r se găsesc prin însumarea maselor atomice relative ale elementelor care formează o moleculă sau o unitate de formulă, ținând cont de numărul de atomi individuali. De exemplu:

M r (H 3 PO 4) = 3A r (H) + A r (P) + 4A r (O) =

3 ⋅ 1 + 31 + 4 ⋅ 16 = 98.

Apa este una dintre cele mai comune substanțe din natură (hidrosfera ocupă 71% din suprafața Pământului). Apa joacă un rol important în geologia și istoria planetei. Organismele vii nu pot exista fără apă. Faptul este că corpul uman este aproape 63% - 68% apă. Aproape toate reacțiile biochimice din fiecare celulă vie sunt reacții în soluții apoase... În soluții (în principal apoase), majoritatea proceselor tehnologice au loc în industria chimică, în producția de medicamente și Produse alimentare. Iar în metalurgie, apa este extrem de importantă, și nu numai pentru răcire. Nu întâmplător hidrometalurgia - extragerea metalelor din minereuri și concentrate folosind soluții de diverși reactivi - a devenit o industrie importantă.

Apa, nu ai culoare, nici gust, nici miros,
nu poți fi descris, te bucuri,
fara sa stii ce esti. Nu pot spune
ceea ce este necesar pentru viață: tu ești viața însăși.
Ne umpli de bucurie
ceea ce nu poate fi explicat prin sentimentele noastre.
Cu tine, puterea se întoarce la noi,
de care ne-am luat deja la revedere.
Prin harul tău, începem din nou
fierbe fântânile uscate ale inimilor noastre.
(A. de Saint-Exupery. Planeta oamenilor)

Am scris un eseu pe tema „Apa este cea mai uimitoare substanță din lume”. Am ales acest subiect pentru că este cel mai relevant subiect, deoarece apa este cea mai importantă substanță de pe Pământ fără de care nu poate exista niciun organism viu și nu pot avea loc reacții biologice, chimice și procese tehnologice.

Apa este cea mai uimitoare substanță de pe Pământ

Apa este o substanță familiară și neobișnuită. Cunoscutul om de știință sovietic academician I. V. Petryanov și-a numit cartea sa populară despre apă „cea mai extraordinară substanță din lume”. Iar „Fiziologia distractivă”, scrisă de doctorul în științe biologice B.F. Sergeev, începe cu un capitol despre apă – „Substanța care a creat planeta noastră”.
Oamenii de știință au perfectă dreptate: nu există nicio substanță pe Pământ care să fie mai importantă pentru noi decât apa obișnuită și, în același timp, nu există o altă substanță de acest gen, în proprietățile căreia ar exista atâtea contradicții și anomalii cât în ​​proprietățile sale. .

Aproape 3/4 din suprafața planetei noastre este ocupată de oceane și mări. Apa solidă - zăpadă și gheață - acoperă 20% din pământ. Clima planetei depinde de apă. Geofizicienii spun că Pământul s-ar fi răcit cu mult timp în urmă și s-ar fi transformat într-o bucată de piatră fără viață, dacă nu ar fi fost apă. Are o capacitate termică foarte mare. Când este încălzit, absoarbe căldură; se răcește, îl dă departe. Apa terestră absoarbe și returnează multă căldură și astfel „nivelează” clima. Iar Pământul este protejat de frigul cosmic de acele molecule de apă care sunt împrăștiate în atmosferă - în nori și sub formă de vapori... nu te poți lipsi de apă - aceasta este cea mai importantă substanță de pe Pământ.
Structura moleculei de apă

Comportamentul apei este „ilogic”. Se dovedește că tranzițiile apei de la o stare solidă la o stare lichidă și gazoasă au loc la temperaturi mult mai mari decât ar trebui. S-a găsit o explicație pentru aceste anomalii. Molecula de apă H 2 O este construită sub formă de triunghi: unghiul dintre cele două legături oxigen-hidrogen este de 104 grade. Dar, deoarece ambii atomi de hidrogen sunt localizați pe aceeași parte a oxigenului, sarcinile electrice din acesta se dispersează. Molecula de apă este polară, ceea ce este motivul interacțiunii speciale dintre diferitele sale molecule. Atomii de hidrogen din molecula de H 2 O, având o sarcină pozitivă parțială, interacționează cu electronii atomilor de oxigen ai moleculelor învecinate. O astfel de legătură chimică se numește legătură de hidrogen. Combină molecule de H2O în polimeri spațiali unici; planul în care sunt situate legăturile de hidrogen este perpendicular pe planul atomilor aceleiași molecule de H 2 O. Interacțiunea dintre moleculele de apă explică în primul rând temperaturile neregulat de ridicate ale topirii și fierberii acesteia. Este nevoie de energie suplimentară pentru a slăbi și apoi a rupe legăturile de hidrogen. Și această energie este foarte semnificativă. De aceea, apropo, capacitatea de căldură a apei este atât de mare.

Ce legături are H2O?

Molecula de apă are două legături covalente polare H-O.

Ele se formează datorită suprapunerii a doi nori p cu un electron ai unui atom de oxigen și S cu un electron - nori a doi atomi de hidrogen.

Atomul de oxigen din molecula de apă are patru perechi de electroni. Două dintre ele sunt implicate în formarea legăturilor covalente, adică. sunt obligatorii. Celelalte două perechi de electroni nu sunt legați.

Există patru poli de sarcină într-o moleculă: doi sunt pozitivi și doi sunt negativi. Sarcinile pozitive sunt concentrate la atomii de hidrogen, deoarece oxigenul este mai electronegativ decât hidrogenul. Doi poli negativi cad pe două perechi de electroni de oxigen care nu se leagă.

O astfel de idee a structurii moleculei face posibilă explicarea multor proprietăți ale apei, în special structura gheții. În rețeaua cristalină a gheții, fiecare dintre molecule este înconjurată de alte patru. Într-o imagine plană, aceasta poate fi reprezentată după cum urmează:

Diagrama arată că legătura dintre molecule se realizează printr-un atom de hidrogen:
Atomul de hidrogen încărcat pozitiv al unei molecule de apă este atras de atomul de oxigen încărcat negativ al altei molecule de apă. O astfel de legătură se numește legătură de hidrogen (se notează cu puncte). În ceea ce privește rezistența, o legătură de hidrogen este de aproximativ 15-20 de ori mai slabă decât o legătură covalentă. Prin urmare, legătura de hidrogen se rupe cu ușurință, ceea ce se observă, de exemplu, în timpul evaporării apei.

Structura apei lichide seamănă cu cea a gheții. În apa lichidă, moleculele sunt de asemenea legate între ele prin legături de hidrogen, dar structura apei este mai puțin „rigidă” decât cea a gheții. Datorită mișcării termice a moleculelor din apă, unele legături de hidrogen sunt rupte, altele se formează.

Proprietățile fizice ale H2O

Apă, H 2 O, lichid inodor, insipid, incolor (albăstrui în straturi groase); densitate 1 g / cm 3 (la 3,98 grade), t pl \u003d 0 grade, t kip \u003d 100 grade.
Există diferite tipuri de apă: lichidă, solidă și gazoasă.
Apa este singura substanță din natură care, în condiții terestre, există în toate cele trei stări de agregare:

apa in stare lichida
solid - gheață
gazos - abur

Omul de știință sovietic VI Vernadsky a scris: "Apa stă deoparte în istoria planetei noastre. Nu există niciun corp natural care să poată fi comparat cu ea în ceea ce privește influența sa asupra cursului principalelor, cele mai grandioase procese geologice. Nu există nici un terestru. substanta - un mineral de roca, un corp viu, care nu l-ar contine.Toata materia terestra este impregnata si imbratisata de ea.

Proprietățile chimice ale H2O

Dintre proprietățile chimice ale apei, capacitatea moleculelor sale de a se disocia (se descompune) în ioni și capacitatea apei de a dizolva substanțe diferite. natura chimica. Rolul apei ca solvent principal și universal este determinat în primul rând de polaritatea moleculelor sale (deplasarea centrelor sarcinilor pozitive și negative) și, ca urmare, constanta sa dielectrică extrem de ridicată. Sarcinile electrice opuse, și în special ionii, sunt atrași unul de celălalt în apă de 80 de ori mai slab decât ar fi atrași în aer. Forțele de atracție reciprocă dintre moleculele sau atomii unui corp scufundat în apă sunt, de asemenea, mai slabe decât în ​​aer. În acest caz, este mai ușor ca mișcarea termică să separe moleculele. De aceea are loc dizolvarea, inclusiv multe substanțe greu solubile: o picătură uzează o piatră...

Disocierea (dezintegrarea) moleculelor de apă în ioni:
H 2 O → H + + OH sau 2H 2 O → H 3 O (ion hidroxil) + OH
în condiții normale este extrem de nesemnificativă; disociază, în medie, o moleculă din 500000000. În același timp, trebuie avut în vedere că prima dintre ecuațiile de mai sus este pur condiționată: o lipsă de învelișul de electroni protonul H. Se combină imediat cu o moleculă de apă, formând ionul de hidroxiu H 3 O. Se crede chiar că asociații moleculelor de apă se descompun de fapt în ioni mult mai grei, cum ar fi, de exemplu,
8H 2 O → HgO 4 +H 7 O 4 , iar reacția H 2 O → H + +OH - este doar o schemă foarte simplificată a procesului real.

Reactivitatea apei este relativ scăzută. Adevărat, unele metale active sunt capabile să înlocuiască hidrogenul din el:
2Na+2H2O → 2NaOH+H2,

iar într-o atmosferă de fluor liber, apa poate arde:
2F2 +2H20 → 4HF+O2.

Cristalele constau, de asemenea, din asociații moleculari similari de compuși ai moleculelor. gheață obișnuită. „Ambalarea” atomilor într-un astfel de cristal nu este ionică, iar gheața nu conduce bine căldura. Densitatea apei lichide la o temperatură apropiată de zero este mai mare decât cea a gheții. La 0°C, 1 gram de gheaţă ocupă un volum de 1,0905 cm3, iar 1 gram de apă lichidă - 1,0001 cm3. Și gheața plutește, de aceea rezervoarele nu îngheață, ci sunt doar acoperite cu un strat de gheață. Aceasta este o altă anomalie a apei: după topire, se contractă mai întâi și abia apoi, la virajul de 4 grade, cu un proces suplimentar, începe să se extindă. La presiuni mari, gheața obișnuită poate fi transformată în așa-numita gheață - 1, gheață - 2, gheață - 3 etc. - forme cristaline mai grele și mai dense ale acestei substanțe. Cea mai dură, mai densă și mai refractară de până acum este gheața - 7 - obținută la o presiune de 3 kilo Pa. Se topește la 190 de grade.

Ciclul apei în natură

Corpul uman este pătruns cu milioane de vase de sânge. Arterele și venele mari leagă organele principale ale corpului între ele, cele mai mici le împletesc din toate părțile, cele mai subțiri capilare ajung la aproape fiecare celulă. Indiferent dacă săpați o groapă, dacă stați la o lecție sau dormiți fericiți, sângele curge continuu prin ele, legând sistem unic corpul uman creier și stomac, rinichi și ficat, ochi și mușchi. Pentru ce este sângele?

Sângele transportă oxigenul din plămâni și nutrienții din stomac către fiecare celulă din corpul tău. Sângele colectează deșeuri din toate, chiar și din cele mai izolate colțuri ale corpului, eliberându-l de dioxid de carbon și alte substanțe inutile, inclusiv periculoase. Sângele transportă în tot corpul substanțe speciale - hormoni care reglează și coordonează activitatea diferitelor organe. Cu alte cuvinte, sângele conectează diferite părți ale corpului într-un singur sistem, într-un organism bine coordonat și eficient.

Planeta noastră are și un sistem circulator. Sângele Pământului este apă, iar vasele de sânge sunt râuri, râuri, pâraie și lacuri. Și aceasta nu este doar o comparație, o metaforă artistică. Apa de pe Pământ joacă același rol ca și sângele din corpul uman și, după cum au observat recent oamenii de știință, structura rețelei fluviale este foarte asemănătoare cu structura sistemului circulator uman. „Carul naturii” - așa a numit marele Leonardo da Vinci apa, ea a fost cea care, trecând din sol în plante, din plante în atmosferă, curgând de-a lungul râurilor de la continente la oceane și revenind înapoi cu curenții de aer. , conectând diverse componente ale naturii între ele, transformându-le într-un singur sistem geografic. Apa nu trece doar de la o componentă naturală la alta. Ca și sângele, poartă cu el o cantitate uriașă de substanțe chimice, exportându-le din sol la plante, de la pământ la lacuri și oceane, din atmosferă pe pământ. Toate plantele pot consuma substanțele nutritive conținute în sol numai cu apă, unde se află în stare dizolvată. Dacă nu ar fi afluxul apei din sol în plante, toate ierburile, chiar și cele care cresc pe cele mai bogate soluri, ar muri „de foame”, ca un negustor care a murit de foame pe un cufăr de aur. Apa furnizează nutrienți locuitorilor râurilor, lacurilor și mărilor. Pârâurile care curg vesel din câmpuri și pajiști în timpul topirii zăpezii de primăvară sau după ploile de vară sunt adunate de-a lungul drumului depozitate în sol substanțe chimiceși să le transmită locuitorilor din rezervoare și din mare, conectând astfel zonele terestre și acvatice ale planetei noastre. Cea mai bogată „masă” se formează în acele locuri în care râurile purtătoare de nutrienți se varsă în lacuri și mări. Prin urmare, astfel de secțiuni ale coastelor - estuare - se disting printr-o revoltă a vieții subacvatice. Și cine elimină deșeurile generate de diferitele sisteme geografice? Din nou, apa, și ca accelerator, funcționează mult mai bine decât sistemul circulator uman, care îndeplinește doar parțial această funcție. Rolul de curățare al apei este deosebit de important acum, când o persoană otrăvește mediul cu deșeuri din orașe, întreprinderi industriale și agricole. Corpul unui adult conține aproximativ 5-6 kg. sânge, dintre care majoritatea circulă continuu între diferite părți ale corpului său. Și câtă apă servește vieții lumii noastre?

Toate apele de pe pământ care nu fac parte din roci sunt unite prin conceptul de „hidrosferă”. Greutatea sa este atât de mare încât de obicei se măsoară nu în kilograme sau tone, ci în kilometri cubi. Un kilometru cub este un cub cu dimensiunea fiecărei margini de 1 km, ocupat constant de apă. Greutatea a 1 km 3 de apă este egală cu 1 miliard de tone Întregul pământ conține 1,5 miliarde km 3 de apă, ceea ce are o greutate de aproximativ 15000000000000000000 de tone! Pentru fiecare persoană, există 1,4 km 3 de apă, sau 250 de milioane de tone. Bea, nu vreau!
Dar, din păcate, totul nu este atât de simplu. Cert este că 94% din acest volum sunt apele oceanelor, care nu sunt potrivite pentru majoritatea scopurilor economice. Doar 6% este apă terestră, din care doar 1/3 este proaspătă, adică. doar 2% din volumul total al hidrosferei. Cea mai mare parte a acestei ape proaspete este concentrată în ghețari. Se găsesc semnificativ mai puține sub suprafața pământului (în subteranul puțin adânc, orizonturile de apă, în lacurile subterane, în sol, precum și în vaporii atmosferici. Foarte puțini cad pe ponderea râurilor, din care oamenii iau în principal apă - 1,2 mii. km 3. Volumul total de apă conținut de organismele vii la un moment dat este absolut neglijabil.Deci nu există atât de multă apă pe care o persoană și alte organisme vii o pot consuma pe planeta noastră.Dar de ce nu se termină?La urma urmei, oamenii iar animalele beau în mod constant apă, plantele o evaporă în atmosferă, iar râurile o duc în ocean.

De ce nu rămâne pământul fără apă?

Sistemul circulator uman este un circuit închis prin care sângele curge continuu, transportând oxigen și dioxid de carbon, nutrienți și deșeuri. Acest flux nu se termină niciodată, deoarece este un cerc sau un inel și, după cum știți, „inelul nu are capăt”. Rețeaua de apă a planetei noastre este amenajată după același principiu. Apa de pe Pământ este în circulație constantă, iar pierderea ei într-o verigă este imediat completată datorită fluxului de la alta. Forța motrice din spatele ciclului apei este energia solară și gravitația. Datorită ciclului apei, toate părțile hidrosferei sunt strâns unite și interconectează alte componente ale naturii. În forma sa cea mai generală, ciclul apei de pe planeta noastră este după cum urmează. Sub influența luminii solare, apa se evaporă de pe suprafața oceanului și a pământului și intră în atmosferă, iar evaporarea de la suprafața terestră este efectuată atât de râuri și rezervoare, cât și de sol și plante. O parte din apă se întoarce imediat cu ploaia înapoi în ocean, iar o parte este dusă de vânturi pe uscat, unde cade sub formă de ploaie și zăpadă. Intră în sol, apa este parțial absorbită în acesta, refacerea rezervelor de umiditate a solului și a apei subterane, curge parțial pe suprafață în râuri și rezervoare, umiditatea solului trece parțial în plante, care o evaporă în atmosferă și se varsă parțial în râuri. , doar într-un ritm mai lent. Râurile, alimentate cu apă din cursurile de suprafață și din apele subterane, transportă apa către Oceanul Mondial, refacend pierderile acesteia. Apa se evaporă de la suprafața ei, reintră în atmosferă, iar ciclul se închide. Aceeași mișcare a apei între toate componentele naturii și toate părțile suprafeței pământului are loc constant și continuu timp de multe milioane de ani.

Trebuie spus că ciclul apei nu este complet închis. O parte din el, ajungând în straturile superioare ale atmosferei, se descompune sub acțiunea luminii solare și merge în spațiu. Dar aceste pierderi nesemnificative sunt reînnoite în mod constant datorită fluxului de apă din straturile adânci ale pământului în timpul erupțiilor vulcanice. Din această cauză, volumul hidrosferei crește treptat. după unele calcule, acum 4 miliarde de ani, volumul său era de 20 milioane km 3, adică. era de șapte mii de ori mai mic decât cel modern. În viitor, se pare că și cantitatea de apă de pe Pământ va crește, având în vedere că volumul de apă din mantaua Pământului este estimat la 20 de miliarde de km 3 - acesta este de 15 ori mai mult decât volumul actual al hidrosferei. Comparând volumul de apă din părți separate ale hidrosferei cu fluxul de apă în ele și legăturile învecinate ale ciclului, este posibil să se determine activitatea schimbului de apă, adică. timpul în care volumul de apă din Oceanul Mondial, din atmosferă sau sol poate fi complet reînnoit. Cea mai lentă reînnoire a apei este în ghețarii polari (o dată la 8.000 de ani). Și cea mai rapidă este apa râului, care în toate râurile de pe Pământ se schimbă complet în 11 zile.

Foamea de apă a planetei

„Pământul este o planetă de un albastru uimitor”! - au raportat cu entuziasm revenirea din spațiul cosmic după aterizarea pe Lună, astronauții americani. Și cum ar putea planeta noastră să arate diferit dacă mai mult de 2/3 din suprafața sa este ocupată de mări și oceane, ghețari și lacuri, râuri, iazuri și rezervoare. Dar atunci, ce înseamnă fenomenul al cărui nume este în titluri? Ce fel de „foame” poate exista dacă există o asemenea abundență de corpuri de apă pe Pământ? Da, există mai mult decât suficientă apă pe Pământ. Dar nu trebuie să uităm că viața de pe planeta Pământ, conform oamenilor de știință, a apărut mai întâi în apă și abia apoi a ajuns pe uscat. Organismele și-au menținut dependența de apă în cursul evoluției timp de multe milioane de ani. Apa este principalul „material de construcție” din care este format corpul lor. Acest lucru poate fi ușor de verificat analizând numerele din următoarele tabele:

Ultimul număr din acest tabel indică faptul că la o persoană care cântărește 70 kg. contine 50 kg. apă! Dar și mai mult se află în fătul uman: într-o perioadă de trei zile - 97%, într-o perioadă de trei luni - 91%, într-o perioadă de opt luni - 81%.

Problema „foamei de apă” este necesitatea de a incontinență o anumită cantitate de apă în organism, deoarece există o pierdere constantă de umiditate în timpul diferitelor procese fiziologice. Pentru o existență normală într-un climat temperat, o persoană trebuie să primească aproximativ 3,5 litri de apă pe zi cu mâncare și băutură, în deșert această rată crește la cel puțin 7,5 litri. Fără hrană, o persoană poate exista aproximativ patruzeci de zile, iar fără apă, cu mult mai puțin - 8 zile. Conform experimentelor medicale speciale, cu o pierdere de umiditate în cantitate de 6-8% din greutatea corporală, o persoană cade într-o stare semi-conștientă, cu o pierdere de 10%, încep halucinațiile, cu 12%, o persoană poate nu se mai recuperează fără îngrijiri medicale speciale, iar cu o pierdere de 20%, moarte inevitabil. Multe animale se adaptează bine lipsei de umiditate. Cel mai faimos și izbitor exemplu în acest sens este „corabia deșertului”, cămila. Poate trăi foarte mult timp într-un deșert fierbinte, fără a consuma apă de băut și pierde până la 30% din greutatea inițială fără a-și compromite performanța. Așa că, într-una dintre probele speciale, o cămilă a lucrat sub soarele arzător al verii timp de 8 zile, slăbind 100 kg. de la 450 kg. greutatea sa de pornire. Și când l-au adus la apă, a băut 103 litri și și-a revenit în greutate. S-a stabilit că o cămilă poate obține până la 40 de litri de umiditate prin transformarea grăsimii acumulate în cocoașa ei. Animalele din deșert, cum ar fi șobolanii și șobolanii cangur, nu folosesc deloc apă de băut - au suficientă umiditate pe care o obțin din alimente și apa care se formează în corpul lor în timpul oxidării propriilor grăsimi, la fel ca și cămilele. Se consumă și mai multă apă pentru creșterea și dezvoltarea plantelor. Un cap de varză „bea” mai mult de un litru de apă pe zi, un copac în medie - mai mult de 200 de litri de apă. Desigur, aceasta este o cifră destul de aproximativă - diferite specii de copaci în diferite conditii naturale consumă cantități foarte, foarte diferite de umiditate. Deci saxaul care crește în deșert cheltuiește cantitate minimă umiditatea, iar eucaliptul, care în unele locuri este numit „arborele pompei”, trece prin el însuși o cantitate uriașă de apă, iar din acest motiv plantațiile sale sunt folosite pentru drenarea mlaștinilor. Astfel, ținuturile mlaștinoase de malarie din câmpia Colchis au fost transformate într-un teritoriu prosper.

Deja, aproximativ 10% din populația lumii nu are apă curată. Și dacă ținem cont de faptul că 800 de milioane de gospodării din mediul rural, unde trăiește aproximativ 25% din întreaga omenire, nu au apă curentă, atunci problema „foamei de apă” devine cu adevărat globală. Este deosebit de acută în țările în curs de dezvoltare, unde aproximativ 90% din populație folosește apă proastă. Defect apă curată devine unul dintre cei mai importanţi factori care limitează dezvoltarea progresivă a omenirii.

Întrebări de securitate care pot fi achiziționate resurse de apă

Apa este folosită în toate zonele activitate economică persoană. Este aproape imposibil de a numi orice proces de producție care nu utilizează apă. Datorită dezvoltării rapide a industriei, creșterii populației orașelor, consumul de apă este în creștere. De o importanță capitală sunt problemele protecției resurselor și surselor de apă împotriva epuizării, precum și împotriva poluării prin canalizare. Toată lumea cunoaște pagubele pe care apele uzate le provoacă locuitorilor din rezervoare. Și mai îngrozitoare pentru o persoană și pentru toată viața de pe Pământ este apariția în apele râului a pesticidelor spălate de pe câmpuri. Deci prezența în apă a 2,1 părți de pesticid (endrin) per miliard de părți de apă este suficientă pentru a ucide toți peștii din el. O amenințare uriașă pentru umanitate este apele uzate netratate ale așezărilor deversate în râuri. Această problemă se rezolvă prin înțelegerea unor astfel de procese tehnologice în care apa uzată nu este deversată în rezervoare, dar după curățare revine din nou la procesul tehnologic.

În prezent, se acordă o mare atenție protecției mediului și, în special, a rezervoarelor naturale. Având în vedere importanța acestei probleme, la noi nu adoptă o lege privind protecția și utilizare rațională resurse naturale. Constituția spune: „Cetățenii Rusiei sunt obligați să protejeze natura, să-i protejeze bogățiile”.

Tipuri de apă

apa cu brom - o soluție saturată de Br2 în apă (3,5% în greutate de Br2). Apa cu brom este un agent de oxidare, un agent de bromurare în chimia analitică.

apa cu amoniac - Se formează atunci când gazul brut al cuptorului de cocs intră în contact cu apa, care este concentrată datorită răcirii gazului sau este special injectată în ea pentru a elimina NH3. În ambele cazuri, se obține așa-numita apă cu amoniac slabă, sau de spălare. Prin distilarea acestei ape amoniacale cu vapori de apa si ulterior reflux si condensare se obtine apa concentrata de amoniac (18 - 20% NH 3 in masa), care este folosita la producerea sifonului, ca ingrasamant lichid etc.

1

Atomii din molecule sunt interconectați datorită interacțiunilor electromagnetice ale electronilor și nucleelor ​​lor constitutive. Această conexiune nu este foarte „grea”.

Un model de moleculă, construit din bile - atomi, ținuți împreună prin tije rigide, nu seamănă prea mult cu o moleculă reală. În molecule, atomii sunt în mișcare continuă - vibrează sau se rotesc. Dar și această imagine este inexactă.

Ar fi mai corect să spunem că nu atomii sunt cei care se mișcă în moleculă, ci nucleii și electronii care îi alcătuiesc.

Combinându-se în molecule, atomii nu își lasă toți electronii în jurul lor. Fie produc o „redistribuire” a electronilor, în timp ce unul dintre atomi cedă o parte din electronii săi altuia, se formează ioni pozitivi și negativi, care „se țin unul de celălalt” datorită forțelor coulombiane ( legătură ionică).

Fie atomii din moleculă încep să împartă unii dintre electronii lor ( legătură covalentă). În ambele cazuri, atomii din moleculă încetează să mai existe ca atare, ei „își pierd fața”. Dar această imagine nu este în întregime corectă.

La urma urmei, moleculele, atomii, electronii și nucleele respectă legile microlumii. Deci, nu poți spune despre ei: „Ei se mișcă într-un loc sau altul, sunt acolo și acolo”. Este necesar să descrieți stările lor în limbă mecanica cuantică, care este „limbajul probabilităților”.

Prin urmare, este posibil să se deseneze doar densitățile de distribuție ale particulelor care alcătuiesc molecula. Și în aceste imagini atât norii de electroni generali, cât și ionii individuali vor fi cu adevărat vizibili.

Nu are o soluție exactă pentru cea mai simplă moleculă, molecula de hidrogen H2, care constă din patru particule - doi protoni și doi electroni. O soluție exactă este posibilă doar pentru problema celor două corpuri.

Prin urmare, pentru molecule, ecuația Schrödinger este rezolvată prin metode aproximative, iar toate calculele sunt efectuate folosind computere. Ca exemplu, să arătăm rezultatele unor astfel de calcule efectuate pentru moleculele de fluorură de litiu LiF (legătură ionică) și hidrogen H2 (legătură covalentă).

Figura arată dependenţa energiei sistemului E de distanţa R dintre nucleele Li şi F. În configuraţia b la R = 8 A? (1 A? \u003d 10-10 m), electronul exterior al atomului de litiu a trecut la fluor. Aceasta înseamnă că starea a doi ioni s-a dovedit a fi energetic mai favorabilă decât starea a doi atomi.

În starea g la R = 1,5 A? energia sistemului capătă o valoare minimă, aceasta este starea cea mai favorabilă energetic. Figura arată rezultatele unor calcule similare pentru atomii de H și molecula de H2. Formarea unui înveliș electronic comun în jurul a două nuclee H este clar vizibilă.

Substanțe. Molecule. atomi