ქიმია, რომლის ძირითად ცნებებს განვიხილავთ, არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ნივთიერებებს და მათ გარდაქმნებს, რომლებიც ხდება სტრუქტურისა და შემადგენლობისა და, შესაბამისად, თვისებების ცვლილებით. უპირველეს ყოვლისა, აუცილებელია განვსაზღვროთ, რას ნიშნავს ტერმინი, როგორიცაა „ნივთიერება“. თუ მასზე ფართო გაგებით ვისაუბრებთ, ეს არის მატერიის ფორმა, რომელსაც აქვს მოსვენების მასა. ნივთიერება არის ნებისმიერი ელემენტარული ნაწილაკი, მაგალითად, ნეიტრონი. ქიმიაში ეს ცნება უფრო ვიწრო გაგებით გამოიყენება.
დასაწყისისთვის, მოდით მოკლედ აღვწეროთ ქიმიის, ატომური და მოლეკულური მეცნიერების ძირითადი ტერმინები და ცნებები. ამის შემდეგ ჩვენ განვმარტავთ მათ, ასევე განვმარტავთ ამ მეცნიერების რამდენიმე მნიშვნელოვან კანონს.
ქიმიის ძირითადი ცნებები (ნივთიერება, ატომი, მოლეკულა) თითოეული ჩვენგანისთვის სკოლიდანვეა ნაცნობი. ქვემოთ მოცემულია მათი მოკლე აღწერა, ისევე როგორც სხვა, არც თუ ისე აშკარა ტერმინები და ფენომენები.
ატომები
უპირველეს ყოვლისა, ქიმიაში შესწავლილი ყველა ნივთიერება შედგება მცირე ნაწილაკებისგან, რომლებსაც ატომები ეწოდება. ნეიტრონები არ არის ამ მეცნიერების შესწავლის ობიექტი. ისიც უნდა ითქვას, რომ ატომებს შეუძლიათ ერთმანეთთან შერწყმა, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ქიმიური ბმები. ამისთვისამ კავშირის გასაწყვეტად საჭიროა ენერგია. შესაბამისად, ატომები ინდივიდუალურად არ არსებობენ ნორმალურ პირობებში („კეთილშობილი გაზების“გარდა). ისინი ერთმანეთს აკავშირებენ მინიმუმ წყვილებში.
უწყვეტი თერმული მოძრაობა
უწყვეტი თერმული მოძრაობა ახასიათებს ქიმიის მიერ შესწავლილ ყველა ნაწილაკს. ამ მეცნიერების ძირითადი ცნებები არ შეიძლება ითქვას მასზე საუბრის გარეშე. უწყვეტი მოძრაობით, ნაწილაკების საშუალო კინეტიკური ენერგია ტემპერატურის პროპორციულია (თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ ცალკეული ნაწილაკების ენერგიები განსხვავებულია). ეკინი=kT / 2, სადაც k არის ბოლცმანის მუდმივი. ეს ფორმულა მოქმედებს ნებისმიერი სახის მოძრაობისთვის. ვინაიდან ეკინი=mV2 /2, მასიური ნაწილაკების მოძრაობა უფრო ნელია. მაგალითად, თუ ტემპერატურა იგივეა, ჟანგბადის მოლეკულები საშუალოდ 4-ჯერ ნელა მოძრაობენ, ვიდრე ნახშირბადის მოლეკულები. ეს იმიტომ ხდება, რომ მათი მასა 16-ჯერ მეტია. მოძრაობა არის რხევითი, მთარგმნელობითი და ბრუნვითი. ვიბრაცია შეინიშნება თხევად, მყარ და აირისებრ ნივთიერებებში. მაგრამ მთარგმნელობითი და ბრუნვა ყველაზე ადვილად აირებში ხორციელდება. სითხეებში ეს უფრო რთულია და მყარ სხეულებში კიდევ უფრო რთული.
მოლეკულები
მოდით გავაგრძელოთ ქიმიის ძირითადი ცნებებისა და განმარტებების აღწერა. თუ ატომები გაერთიანდებიან ერთმანეთთან და ქმნიან მცირე ჯგუფებს (მათ მოლეკულებს უწოდებენ), ასეთი ჯგუფები მონაწილეობენ თერმულ მოძრაობაში, მოქმედებენ როგორც ერთი მთლიანობა. ტიპიურ მოლეკულებში 100-მდე ატომია და მათი რაოდენობა ასეამაკრომოლეკულური ნაერთები შეიძლება მიაღწიოს 105-ს.
არამოლეკულური ნივთიერებები
თუმცა, ატომები ხშირად გაერთიანებულნი არიან უზარმაზარ კოლექტივებში 107-დან 1027 წლამდე. ამ ფორმით ისინი პრაქტიკულად არ მონაწილეობენ თერმულ მოძრაობაში. ეს ასოციაციები ნაკლებად ჰგავს მოლეკულებს. ისინი უფრო მყარი სხეულის ნაჭრებს ჰგავს. ამ ნივთიერებებს ჩვეულებრივ უწოდებენ არამოლეკულურს. ამ შემთხვევაში, თერმული მოძრაობა ხორციელდება ნაჭრის შიგნით და ის არ დაფრინავს, როგორც მოლეკულა. ასევე არსებობს გარდამავალი ზომის დიაპაზონი, რომელიც მოიცავს ასოციაციებს, რომლებიც შედგება ატომებისგან 105-დან 107-მდე ოდენობით. ეს ნაწილაკები ან ძალიან დიდი მოლეკულებია, ან ფხვნილის პატარა მარცვლები.
იონები
უნდა აღინიშნოს, რომ ატომებს და მათ ჯგუფებს შეიძლება ჰქონდეთ ელექტრული მუხტი. ამ შემთხვევაში, მათ იონებს უწოდებენ ისეთ მეცნიერებაში, როგორიცაა ქიმია, რომლის ძირითად ცნებებს ჩვენ ვსწავლობთ. ვინაიდან ერთიდაიმავე სახელის მუხტები ყოველთვის იგერიებენ ერთმანეთს, ნივთიერება, სადაც არის გარკვეული მუხტების მნიშვნელოვანი გადაჭარბება, არ შეიძლება იყოს სტაბილური. უარყოფითი და დადებითი მუხტები სივრცეში ყოველთვის ერთმანეთს ენაცვლება. და ნივთიერება მთლიანობაში რჩება ელექტრონულად ნეიტრალური. გაითვალისწინეთ, რომ ელექტროსტატიკაში დიდად მიჩნეული მუხტები უმნიშვნელოა ქიმიის თვალსაზრისით (105-1015 ატომისთვის - 1e).
შესწავლის ობიექტები ქიმიაში
უნდა განვმარტოთ, რომ ქიმიაში შესწავლის ობიექტებია ის ფენომენები, რომლებშიც არ არსებობსატომები განადგურებულია, მაგრამ მხოლოდ გადაჯგუფებულია, ანუ ისინი გაერთიანებულია ახალი გზით. ზოგიერთი ბმული გატეხილია, რის შედეგადაც ყალიბდება სხვები. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ახალი ნივთიერებები ჩნდება იმ ატომებიდან, რომლებიც ორიგინალური ნივთიერებების ნაწილი იყო. თუმცა, თუ ატომები და მათ შორის არსებული ბმები შენარჩუნებულია (მაგალითად, მოლეკულური ნივთიერებების აორთქლების დროს), მაშინ ეს პროცესები აღარ არის ქიმიის, არამედ მოლეკულური ფიზიკის შესწავლის სფერო. იმ შემთხვევაში, როდესაც ატომები წარმოიქმნება ან განადგურებულია, საუბარია ბირთვული ან ატომური ფიზიკის შესწავლის საგნებზე. თუმცა, ქიმიურ და ფიზიკურ მოვლენებს შორის ზღვარი ბუნდოვანია. ცალკეულ მეცნიერებებად დაყოფა ხომ პირობითია, ბუნება კი განუყოფელია. ამიტომ, ქიმიკოსებისთვის ძალიან სასარგებლოა ფიზიკის ცოდნა.
ქიმიის ძირითადი ცნებები მოკლედ ჩამოვთვალეთ ჩვენ მიერ. ახლა გეპატიჟებით უფრო დეტალურად განიხილოთ ისინი.
მეტი ატომების შესახებ
ატომები და მოლეკულები არის ის, რასაც ბევრი უკავშირებს ქიმიას. ეს ძირითადი ცნებები მკაფიოდ უნდა იყოს განსაზღვრული. ატომების არსებობის ფაქტი ბრწყინვალედ გამოიცნეს ორი ათასი წლის წინ. შემდეგ, უკვე მე-19 საუკუნეში, მეცნიერებს ჰქონდათ ექსპერიმენტული მონაცემები (ჯერ კიდევ არაპირდაპირი). საუბარია ავოგადროს მრავალრიცხოვან შეფარდებაზე, შემადგენლობის მუდმივობის კანონებზე (ქვემოთ განვიხილავთ ქიმიის ამ ძირითად ცნებებს). ატომის შესწავლა გაგრძელდა მე-20 საუკუნეში, როდესაც გაჩნდა მრავალი პირდაპირი ექსპერიმენტული დადასტურება. ისინი ეფუძნებოდა სპექტროსკოპიის მონაცემებს, რენტგენის სხივების, ალფა ნაწილაკების, ნეიტრონების, ელექტრონების და ა.შ. გაფანტვას. ამ ნაწილაკების ზომა არის დაახლოებით 1 E=1-10მ. მათი მასა არის დაახლოებით 10-27 - 10-25 კგ. ამ ნაწილაკების ცენტრში არის დადებითად დამუხტული ბირთვი, რომლის გარშემოც მოძრაობენ უარყოფითი მუხტის მქონე ელექტრონები. ბირთვის ზომა არის დაახლოებით 10-15 მ. გამოდის, რომ ელექტრონული გარსი განსაზღვრავს ატომის ზომას, მაგრამ მისი მასა თითქმის მთლიანად არის კონცენტრირებული ბირთვში. კიდევ ერთი განმარტება უნდა შემოვიტანოთ ქიმიის ძირითადი ცნებების გათვალისწინებით. ქიმიური ელემენტი არის ატომის ტიპი, რომლის ბირთვის მუხტი იგივეა.
ხშირად არსებობს ატომის განმარტება, როგორც მატერიის უმცირესი ნაწილაკი, ქიმიურად განუყოფელი. როგორ გავიგოთ "ქიმიურად"? როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ფენომენების ფიზიკურად და ქიმიურად დაყოფა პირობითია. მაგრამ ატომების არსებობა უპირობოა. ამიტომ უმჯობესია მათი მეშვეობით განვსაზღვროთ ქიმია და არა პირიქით, ატომები ქიმიის მეშვეობით.
ქიმიური ბმა
ეს არის ის, რაც ინარჩუნებს ატომებს ერთად. ეს არ აძლევს მათ გაფანტვას თერმული მოძრაობის გავლენის ქვეშ. ჩვენ აღვნიშნავთ ობლიგაციების ძირითად მახასიათებლებს - ეს არის ბირთვთაშორისი მანძილი და ენერგია. ეს არის ასევე ქიმიის ძირითადი ცნებები. კავშირის სიგრძე განისაზღვრება ექსპერიმენტულად საკმარისად მაღალი სიზუსტით. ენერგია - ძალიან, მაგრამ არა ყოველთვის. მაგალითად, შეუძლებელია ობიექტურად დადგინდეს, თუ რა არის ეს კომპლექსურ მოლეკულაში ერთ ბმთან მიმართებაში. ამასთან, ნივთიერების ატომიზაციის ენერგია, რომელიც აუცილებელია ყველა არსებული ბმის გასაწყვეტად, ყოველთვის განისაზღვრება. ბმის სიგრძის ცოდნა, შესაძლებელია განვსაზღვროთ რომელი ატომები არიან შეკრული (მათ აქვთ მცირე მანძილი) და რომელი არა (მათ აქვთ დიდი მანძილი).მანძილი).
საკოორდინაციო ნომერი და კოორდინაცია
ანალიტიკური ქიმიის ძირითადი ცნებები მოიცავს ამ ორ ტერმინს. რას იცავენ ისინი? მოდით გავარკვიოთ.
კოორდინაციის რიცხვი არის მოცემული კონკრეტული ატომის უახლოესი მეზობლების რიცხვი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის იმათ რიცხვი, ვისთანაც ის ქიმიურად არის დაკავშირებული. კოორდინაცია არის მეზობლების ფარდობითი პოზიცია, ტიპი და რაოდენობა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს კონცეფცია უფრო მნიშვნელოვანია. მაგალითად, ამიაკისა და აზოტის მჟავას მოლეკულებისთვის დამახასიათებელი აზოტის საკოორდინაციო რიცხვი იგივეა - 3. თუმცა მათი კოორდინაცია განსხვავებულია - არაპლექტური და პლანშეტური. იგი განისაზღვრება კავშირის ბუნების შესახებ იდეებისგან დამოუკიდებლად, ხოლო ჟანგვის მდგომარეობა და ვალენტობა არის პირობითი ცნებები, რომლებიც შექმნილია კოორდინაციისა და შემადგენლობის წინასწარ პროგნოზირებისთვის.
მოლეკულის განმარტება
ჩვენ უკვე შევეხეთ ამ ცნებას, მოკლედ განვიხილავთ ქიმიის ძირითად ცნებებსა და კანონებს. ახლა მოდით ვისაუბროთ მასზე უფრო დეტალურად. სახელმძღვანელოები ხშირად განსაზღვრავენ მოლეკულას, როგორც ნივთიერების უმცირეს ნეიტრალურ ნაწილაკს, რომელსაც აქვს თავისი ქიმიური თვისებები და ასევე შეუძლია დამოუკიდებლად არსებობა. უნდა აღინიშნოს, რომ ეს განმარტება ახლა მოძველებულია. პირველი, რასაც ყველა ფიზიკოსი და ქიმიკოსი უწოდებს მოლეკულას, არ ინარჩუნებს მატერიის თვისებებს. წყალი იშლება, მაგრამ ამას მინიმუმ 2 მოლეკულა სჭირდება. წყლის დისოციაციის ხარისხი არის 10-7. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მხოლოდ ერთ მოლეკულას შეუძლია გაიაროს ეს პროცესი.10 მილიონიდან თუ ერთი მოლეკულა გაქვთ, ან თუნდაც ასი, ვერ შეძლებთ მის დისოციაციის წარმოდგენას. ფაქტია, რომ ქიმიაში რეაქციების თერმული ეფექტი ჩვეულებრივ მოიცავს მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ენერგიას. ამიტომ, მათ ვერ პოულობენ ერთი მათგანი. მოლეკულური ნივთიერების როგორც ქიმიური, ასევე ფიზიკური თვისებების დადგენა შესაძლებელია მხოლოდ მოლეკულების დიდი ჯგუფიდან. გარდა ამისა, არსებობს ნივთიერებები, რომლებშიც „ყველაზე პატარა“ნაწილაკი, რომელსაც შეუძლია დამოუკიდებლად არსებობა, განუსაზღვრელი რაოდენობით დიდია და ძალიან განსხვავდება ჩვეულებრივი მოლეკულებისგან. მოლეკულა სინამდვილეში არის ატომების ჯგუფი, რომელიც არ არის ელექტრული დამუხტული. კონკრეტულ შემთხვევაში, ეს შეიძლება იყოს ერთი ატომი, მაგალითად, Ne. ამ ჯგუფს უნდა შეეძლოს მონაწილეობა მიიღოს დიფუზიაში, ისევე როგორც მთლიანობაში თერმული მოძრაობის სხვა ტიპებში.
როგორც ხედავთ, ქიმიის ძირითადი ცნებები არც ისე მარტივია. მოლეკულა არის ის, რაც გულდასმით უნდა იყოს შესწავლილი. მას აქვს საკუთარი თვისებები და მოლეკულური წონა. ამ უკანასკნელზე ახლა ვისაუბრებთ.
მოლეკულური წონა
როგორ განვსაზღვროთ მოლეკულური წონა გამოცდილებით? ერთი გზა ეფუძნება ავოგადროს კანონს, ორთქლის ფარდობითი სიმკვრივის მიხედვით. ყველაზე ზუსტი მეთოდი მასის სპექტრომეტრია. ელექტრონი ამოვარდნილია მოლეკულიდან. მიღებული იონი ჯერ ელექტრულ ველში აჩქარდება, შემდეგ მაგნიტურად გადახრილია. მუხტის და მასის თანაფარდობა განისაზღვრება ზუსტად გადახრის სიდიდით. ასევე არსებობს მეთოდები, რომლებიც ეფუძნება ხსნარებს იმ თვისებებზე. თუმცა, მოლეკულები ყველა ამ შემთხვევაში აუცილებლად იქნებაუნდა იყოს მოძრაობაში - ხსნარში, ვაკუუმში, გაზში. თუ ისინი არ მოძრაობენ, შეუძლებელია მათი მასის ობიექტურად გამოთვლა. და მათი არსებობა ამ შემთხვევაში ძნელია ამოსაცნობი.
არამოლეკულური ნივთიერებების თავისებურებები
მათზე საუბრისას ისინი აღნიშნავენ, რომ ისინი ატომებისგან შედგება და არა მოლეკულებისგან. თუმცა, იგივე ეხება კეთილშობილ გაზებს. ეს ატომები თავისუფლად მოძრაობენ, ამიტომ უმჯობესია მოვიაზროთ ისინი როგორც ერთატომური მოლეკულები. თუმცა ეს არ არის მთავარი. რაც მთავარია, არამოლეკულურ ნივთიერებებში ბევრია ერთმანეთთან დაკავშირებული ატომები. უნდა აღინიშნოს, რომ ყველა ნივთიერების დაყოფა არამოლეკულურ და მოლეკულად არასაკმარისია. კავშირის მიხედვით დაყოფა უფრო მნიშვნელოვანია. განვიხილოთ, მაგალითად, განსხვავება გრაფიტისა და ალმასის თვისებებში. ორივე ნახშირბადია, მაგრამ პირველი რბილია, მეორე კი მყარი. რით განსხვავდებიან ისინი ერთმანეთისგან? განსხვავება სწორედ მათ კავშირშია. თუ გავითვალისწინებთ გრაფიტის სტრუქტურას, დავინახავთ, რომ ძლიერი ბმები არსებობს მხოლოდ ორ განზომილებაში. მაგრამ მესამეში, ატომთაშორისი დისტანციები ძალიან მნიშვნელოვანია, შესაბამისად, არ არსებობს ძლიერი კავშირი. გრაფიტი ადვილად სრიალებს და იშლება ამ ფენებზე.
სტრუქტურის კავშირი
სხვაგვარად მას სივრცითი განზომილება ეწოდება. იგი წარმოადგენს სივრცის განზომილებების რაოდენობას, რომელიც ხასიათდება იმით, რომ მათ აქვთ ბირთვების უწყვეტი (თითქმის უსასრულო) სისტემა (ძლიერი კავშირები). მნიშვნელობები, რომლებიც მას შეუძლია მიიღოს არის 0, 1, 2 და 3. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია განასხვავოთ სამგანზომილებიანი, ფენიანი, ჯაჭვის და კუნძულოვანი (მოლეკულური) სტრუქტურები.
კანონიკომპოზიციის თანმიმდევრულობა
ჩვენ უკვე ვისწავლეთ ქიმიის ძირითადი ცნებები. ნივთიერება მოკლედ განვიხილეთ ჩვენ მიერ. ახლა მოდით ვისაუბროთ კანონზე, რომელიც მას ეხება. ჩვეულებრივ, იგი ფორმულირებულია შემდეგნაირად: ნებისმიერ ინდივიდუალურ ნივთიერებას (ანუ სუფთა), მიუხედავად იმისა, თუ როგორ იქნა მიღებული, აქვს იგივე რაოდენობრივი და ხარისხობრივი შემადგენლობა. მაგრამ რას ნიშნავს ტერმინი "სუფთა ნივთიერება"? მოდით გავარკვიოთ.
ორი ათასი წლის წინ, როცა ნივთიერებების სტრუქტურის შესწავლა ჯერ კიდევ ვერ მოხერხდა პირდაპირი მეთოდებით, როდესაც ჩვენთვის ნაცნობი ძირითადი ქიმიური ცნებები და ქიმიის კანონები არც კი არსებობდა, ეს განისაზღვრა აღწერილობით. მაგალითად, წყალი არის სითხე, რომელიც ქმნის ზღვებსა და მდინარეებს. არ აქვს სუნი, ფერი, გემო. მას აქვს ასეთი და ასეთი გაყინვის და დნობის წერტილები, მისგან სპილენძის სულფატი ლურჯდება. მარილიანი ზღვის წყალი იმიტომ, რომ ის არ არის სუფთა. თუმცა, მარილების გამოყოფა შესაძლებელია დისტილაციით. დაახლოებით ასე, აღწერითი მეთოდით განისაზღვრა ქიმიის ძირითადი ქიმიური ცნებები და კანონები.
იმდროინდელი მეცნიერებისთვის აშკარა არ იყო, რომ სითხეს, რომელიც იზოლირებული იყო სხვადასხვა გზით (წყალბადის წვა, ვიტრიოლის გაუწყლოება, ზღვის წყლის დისტილაცია), ერთი და იგივე შემადგენლობა აქვს. ამ ფაქტის დამადასტურებელი იყო მეცნიერების დიდი აღმოჩენა. ცხადი გახდა, რომ ჟანგბადისა და წყალბადის თანაფარდობა შეუფერხებლად ვერ შეიცვლება. ეს ნიშნავს, რომ ელემენტები შედგება ატომებისგან - განუყოფელი ნაწილებისგან. ასე მიიღეს ნივთიერებების ფორმულები და დადასტურდა მეცნიერთა აზრი მოლეკულების შესახებ.
Bდღესდღეობით, ნებისმიერი ნივთიერება, ცალსახად თუ ირიბად, განისაზღვრება ძირითადად ფორმულით და არა დნობის წერტილით, გემოთი ან ფერით. წყალი - H2O. თუ სხვა მოლეკულები არსებობს, ის აღარ იქნება სუფთა. ამრიგად, სუფთა მოლეკულური ნივთიერება არის ის, რომელიც შედგება მხოლოდ ერთი სახის მოლეკულებისგან.
თუმცა, რას იტყვით ამ შემთხვევაში ელექტროლიტებზე? ყოველივე ამის შემდეგ, ისინი შეიცავს იონებს და არა მხოლოდ მოლეკულებს. საჭიროა უფრო მკაცრი განმარტება. სუფთა მოლეკულური ნივთიერება არის ის, რომელიც შედგება იმავე ტიპის მოლეკულებისგან და ასევე, შესაძლოა, მათი შექცევადი სწრაფი ტრანსფორმაციის პროდუქტებისგან (იზომერიზაცია, ასოციაცია, დისოციაცია). სიტყვა „სწრაფი“ამ კონტექსტში ნიშნავს, რომ ამ პროდუქტებს ვერ მოვიშორებთ, ისინი მაშინვე ისევ ჩნდებიან. სიტყვა "შექცევადი" მიუთითებს იმაზე, რომ ტრანსფორმაცია არ დასრულებულა. თუ მოტანილია, მაშინ ჯობია ითქვას, რომ არასტაბილურია. ამ შემთხვევაში, ეს არ არის სუფთა ნივთიერება.
მატერიის მასის შენარჩუნების კანონი
ეს კანონი უძველესი დროიდან იყო ცნობილი მეტაფორული ფორმით. მან თქვა, რომ მატერია შეუქმნელი და ურღვევია. შემდეგ მოვიდა მისი რაოდენობრივი ფორმულირება. მისი მიხედვით წონა (და მე-17 საუკუნის ბოლოდან მასა) არის მატერიის რაოდენობის საზომი..
ეს კანონი მისი ჩვეული ფორმით აღმოაჩინა ლომონოსოვმა 1748 წელს. 1789 წელს მას დაემატა ფრანგი მეცნიერი ა.ლავუაზიე. მისი თანამედროვე ფორმულირება ასე ჟღერს: ქიმიურ რეაქციაში შემავალი ნივთიერებების მასა უდრის შედეგად მიღებული ნივთიერებების მასას.მისი.
ავოგადროს კანონი, აირების მოცულობითი შეფარდების კანონი
მათგან უკანასკნელი ჩამოაყალიბა 1808 წელს ფრანგმა მეცნიერმა JL Gay-Lussac-მა. ეს კანონი ახლა ცნობილია როგორც გეი-ლუსაკის კანონი. მისი თქმით, რეაქციაში მყოფი აირების მოცულობები ერთმანეთთან დაკავშირებულია, ისევე როგორც მიღებული აირისებრი პროდუქტების მოცულობებთან, როგორც მცირე რიცხვები..
ნიმუში, რომელიც გეი-ლუსაკმა აღმოაჩინა, ხსნის კანონს, რომელიც ცოტა მოგვიანებით, 1811 წელს, იტალიელმა მეცნიერმა ამედეო ავოგადრომ აღმოაჩინა. ნათქვამია, რომ თანაბარ პირობებში (წნევა და ტემპერატურა) აირებში, რომლებსაც აქვთ იგივე მოცულობა, არის იგივე რაოდენობის მოლეკულები.
ორი მნიშვნელოვანი შედეგი გამომდინარეობს ავოგადროს კანონიდან. პირველი ის არის, რომ იმავე პირობებში, ნებისმიერი გაზის ერთი მოლი თანაბარ მოცულობას იკავებს. რომელიმე მათგანის მოცულობა ნორმალურ პირობებში (რომლებიც არის 0 °C ტემპერატურა, ასევე წნევა 101,325 კპა) არის 22,4 ლიტრი. ამ კანონის მეორე შედეგი შემდეგია: თანაბარ პირობებში, იგივე მოცულობის მქონე აირების მასების თანაფარდობა უდრის მათი მოლური მასების თანაფარდობას..
არის კიდევ ერთი კანონი, რომელიც უნდა აღინიშნოს. მოკლედ ვისაუბროთ ამაზე.
პერიოდული კანონი და ცხრილი
D. ი.მენდელეევმა ელემენტების ქიმიურ თვისებებზე და ატომურ და მოლეკულურ თეორიაზე დაყრდნობით აღმოაჩინა ეს კანონი. ეს მოვლენა მოხდა 1869 წლის 1 მარტს. პერიოდული კანონი ბუნებით ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანია. ის შეიძლება ჩამოყალიბდეს შემდეგნაირად: ელემენტების თვისებები და ჩამოყალიბებულიმათ რთულ და მარტივ ნივთიერებებს აქვთ პერიოდული დამოკიდებულება მათი ატომების ბირთვების მუხტებზე.
მენდელეევის მიერ შექმნილი პერიოდული ცხრილი შედგება შვიდი პერიოდისა და რვა ჯგუფისგან. ჯგუფები მისი ვერტიკალური სვეტებია. თითოეულ მათგანში შემავალ ელემენტებს აქვთ მსგავსი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. ჯგუფი, თავის მხრივ, იყოფა ქვეჯგუფებად (ძირითადი და მეორადი).
ამ ცხრილის ჰორიზონტალურ რიგებს პერიოდები ეწოდება. ელემენტები, რომლებიც მათშია, განსხვავდებიან ერთმანეთისგან, მაგრამ მათ ასევე აქვთ საერთო - რომ მათი ბოლო ელექტრონები განლაგებულია იმავე ენერგეტიკულ დონეზე. პირველ პერიოდში მხოლოდ ორი ელემენტია. ეს არის წყალბადი H და ჰელიუმი He. მეორე პერიოდში რვა ელემენტია. მეოთხეში უკვე 18. მენდელეევმა ეს პერიოდი პირველ დიდად დაასახელა. მეხუთესაც აქვს 18 ელემენტი, მისი სტრუქტურა მეოთხეს ჰგავს. მეექვსე შეიცავს 32 ელემენტს. მეშვიდე არ დასრულებულა. ეს პერიოდი იწყება ფრანციუმით (Fr). შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ის შეიცავს 32 ელემენტს, ისევე როგორც მეექვსე. თუმცა, ჯერჯერობით მხოლოდ 24 იქნა ნაპოვნი.
დაბრუნების წესი
დაბრუნების წესის მიხედვით, ყველა ელემენტი მიდრეკილია მოიპოვოს ან დაკარგოს ელექტრონი, რათა მათთან ყველაზე ახლოს იყოს კეთილშობილი გაზის 8-ელექტრონული კონფიგურაცია. იონიზაციის ენერგია არის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ელექტრონის ატომისგან გამოსაყოფად. დაბრუნების წესი ამბობს, რომ პერიოდული ცხრილის გასწვრივ მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილებისას, მეტი ენერგიაა საჭირო ელექტრონის გასაქრობად. ამიტომ, მარცხენა მხარეს არსებული ელემენტები ელექტრონის დაკარგვას ახდენენ. Წინააღმდეგ,ისინი, ვინც მარჯვენა მხარეს არიან, სურთ მიიღონ ეს.
ჩვენ მოკლედ გამოვყავით ქიმიის კანონები და ძირითადი ცნებები. რა თქმა უნდა, ეს მხოლოდ ზოგადი ინფორმაციაა. ერთი სტატიის ფარგლებში შეუძლებელია ასეთ სერიოზულ მეცნიერებაზე დეტალურად საუბარი. ქიმიის ძირითადი ცნებები და კანონები, რომლებიც შეჯამებულია ჩვენს სტატიაში, მხოლოდ საწყისი წერტილია შემდგომი შესწავლისთვის. მართლაც, ამ მეცნიერებაში ბევრი განყოფილებაა. არსებობს, მაგალითად, ორგანული და არაორგანული ქიმია. ამ მეცნიერების თითოეული განყოფილების ძირითადი ცნებების შესწავლა შეიძლება ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. მაგრამ ზემოთ მოყვანილი ზოგადი კითხვებია. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს არის ორგანული ქიმიის ძირითადი ცნებები, ისევე როგორც არაორგანული.
