Atomic-moleculare de predare în chimie.
Dezvoltarea teoriei atomo-moleculare a făcut o mare contribuție la MV Lomonosov, J .. Dalton, Lavoisier, J. Proust, A. Avogadro, J. Berzelius, Mendeleev, AMButlerov. Prima chimie definită ca știință MV Lomonosov. Lomonosov a creat teoria structurii materiei, a pus bazele teoriei atomo-moleculare. Reduce la următoarele dispoziții:
Fiecare substanță constă din particule mai mici, apoi fizic indivizibile (Lomonosov le-a numit corpuscuri, mai târziu ele erau numite molecule).
Moleculele sunt în mișcare constantă, spontană.
Moleculele constau din atomi (Lomonosov le-au numit elemente).
Atomii se caracterizează printr-o anumită dimensiune și masă.
Moleculele pot consta atât din atomi identici, cât și din atomi diferiți.
O moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe care își păstrează compoziția și proprietățile chimice. Atomii sunt numiți particule minute, particule chimice indivizibile, ale căror molecule sunt compuse.
Toate substanțele sunt compuse din atomi.
Atomii fiecărei specii (element) sunt identici unul cu celălalt, dar diferă de atomi de orice alt fel (element).
În interacțiunea atomilor se formează molecule: homonucleare (în interacțiunea atomilor unui element) sau heteronucleare (în interacțiunea atomilor de elemente diferite).
Sub fenomenele fizice, moleculele sunt conservate, cu fenomene chimice, sunt distruse; În reacțiile chimice, atomii sunt conservați, spre deosebire de molecule.
Reacțiile chimice constau în formarea de noi substanțe de la aceiași atomi, din care sunt compuse substanțele originale.
Legea conservării masei de substanțe.
În 1756, pe baza cercetărilor în curs, M.V. Clematis încheiate cu substanțe cu greutate imutabilitate transformările chimice aduse și legea conservării materiei în reacții chimice: greutatea tuturor substanțelor care intră într-o reacție chimică este egală cu greutatea tuturor produselor de reacție. De exemplu, în reacția chimică: C + O2 = substanțe greutate CO2, nereacționat este egal cu M (G) + M (O2) = 12 g / mol x 2 + 16 = 32 g / mol = 44 g / mol,
și masa produsului de reacție este M (C02) = 12 + 2 x 16 = 44 g / mol.
Legea conservării masei a confirmat că atomii sunt indivizibili și nu se schimbă în timpul reacțiilor chimice. Moleculele schimbă atomi în reacții, dar numărul total de atomi din fiecare specie nu se schimbă și, prin urmare, masa totală a substanțelor în timpul reacției este păstrată.
Legea constanței compoziției substanțelor.
Legea de bază a chimiei este legea compoziției constantă, Proust a fost deschisă în 1801. Este formulat după cum urmează: Toate substanțele chimice individuale au compoziția calitativă și cantitativă permanentă și structura chimică specifică, indiferent de legea compoziție constantă metoda polucheniya.Iz rezultă că formarea elementelor de substanțe complexe sunt conectate între ele în anumite rapoarte de greutate.
Concepte de bază ale termodinamicii: sistem, fază, tipuri de sisteme, parametrii de stare ai sistemului, tipuri de procese.
Termodinamica este o știință care studiază tranzițiile reciproce de căldură și de lucru în sistemele de echilibru și în tranziția la echilibru. Studii termodinamice: 1. Tranziții de energie de la o formă la alta, de la o parte a sistemului la alta; 2. Efectele energetice care însoțesc diferite procese fizico-chimice și dependența lor de condițiile acestor procese; 3. Posibilitatea, direcția și limitele fluxului spontan de procese în condițiile în cauză. Obiectul studierii termodinamicii este un sistem termodinamic - un grup de organisme care interacționează, mental sau într-adevăr separat de mediul înconjurător. Există sisteme: Un sistem izolat este un sistem care nu schimbă cu mediul nici substanța, nici energia. Un sistem închis este un sistem care schimbă energia cu mediul, dar nu schimbă materie. Un sistem deschis este un sistem care este schimbat cu mediul, materia și energia. Un sistem omogen este un sistem în care nu există suprafețe care separă părți ale sistemului (fazelor) care diferă în proprietăți. Un sistem eterogen este un sistem în care există suprafețe care separă părți ale sistemului care diferă în proprietăți. Faza - un set de părți omogene dintr-un sistem eterogen care sunt identice în proprietățile fizice și chimice, separate de alte părți ale sistemului prin interfețe vizibile. Totalitatea tuturor proprietăților fizice și chimice ale sistemului caracterizează starea sa termodinamică. Toate cantitățile care caracterizează orice proprietate macroscopică a sistemului în cauză sunt parametri termodinamici. Sa stabilit experimental că, pentru a caracteriza fără echivoc acest sistem, este necesar să se folosească un număr de parametri, numiți independenți; toți ceilalți parametri sunt considerați ca funcții ale parametrilor independenți. Ca parametri independenți de stat, sunt de obicei aleși parametrii care pot fi măsurați direct, de exemplu temperatura, presiunea, concentrația etc. Orice modificare a stării termodinamice a sistemului (schimbarea cel puțin a unui parametru de stare) este un proces termodinamic. Un proces reversibil este un proces care permite sistemului să se întoarcă la starea sa inițială fără nicio modificare a mediului. Procesul de echilibru este un proces în care sistemul trece printr-o serie continuă de stări de echilibru.
Energia internă a sistemului, căldură, muncă
Fiecare organism, fiecare substanță este conținută într-o formă latentă de energie internă, care este suma energiei de mișcare și interacțiune dintre atomi, molecule, nuclee si alte particule intranucleari și alte forme de energie decât energia cinetică a unui sistem de mișcare și energia potențială a poziției sale. Valoarea absolută a energiei interne nu poate fi determinată. Este abilitatea sistemului de a efectua o muncă sau de a transmite căldură. Cu toate acestea, este posibil să se determine schimbarea în U, la trecerea de la o stare la alta: U = U2 - U1. unde U2 și U1 sunt energia internă a sistemului în stările finale și inițiale. În cazul în care # 916; U> 0 - energia internă a sistemului crește, dacă # 916; U <0 – внутренняя энергия системы убывает. U – термодинамическая функция состояния, так как ее количество не будет зависеть от пути и способа перехода системы, а будет определяться лишь разностью в этих состояниях. При переходе из одного состояния в другое система может обмениваться с окружающей средой веществом или энергией в форме теплоты и работы. Теплота Q представляет собой количественную меру хаотического движения частиц данной системы или тела. Энергия более нагретого тела в форме теплоты передается менее нагретому телу. При этом не происходит переноса вещества. Работа А является количественной мерой направленного движения частиц, мерой энергии, передаваемой от одной системы к другой за счет перемещения вещества от одной системы к другой под действием тех или иных сил, например гравитационных. Теплоту и работу измеряют в джоулях (Дж), килоджоулях (кДж) и мегаджоулях (МДж). Положительной считается работа, совершаемая системой против внешних сил (А> 0) și căldura furnizată sistemului (Q> 0). Căldura și munca depind de modul în care se desfășoară procesul, adică ele sunt funcții ale căii. Relația cantitativă dintre schimbarea energiei interne, a căldurii și a muncii stabilește prima lege a termodinamicii: Q = # 916; U + A. În cazul în care căldura Q este furnizată sistemului, acesta este cheltuit pentru schimbarea energiei interne a sistemului # 916; U și privind performanța sistemului A asupra mediului. Căldura și munca pot fi măsurate, prin urmare, # 916; U = Q - A. Prima lege a termodinamicii este o formă de exprimare a legii conservării energiei. Conform acestei legi, energia nu poate fi nici creată, nici dispărută, ci poate fi transformată dintr-o formă în alta. Dreptatea lui este dovedită de vechea experiență a omenirii.
Schimbarea entalpiei care apare atunci când un mol de substanță este dizolvată într-un anumit solvent cu formarea unei soluții infinit diluate se numește entalpie de dizolvare sau căldură de dizolvare. Entalpia dizolvării nu este dificil de măsurat experimental. Entalpia hidratării clorurii de sodiu este suma entalpiilor
10. Principalele legi ale termochimiei: Legea lui Lavoisier-Laplace. Legea lui Hess și consecința acestuia. Legea Lavoisier și Laplace: | # 8710; Hdecomposition | = | - # 8710; Formații |; Legea lui Hess: Efectul termic al unei reacții chimice efectuate în condiții isobarico-izoterme sau izochorice-izoterme depinde numai de tipul și starea materiilor prime și a produselor de reacție și nu depinde de calea cursului său. Consecință: efectul termic al reacției este egal cu diferența dintre suma încălzirii formării produselor de reacție și suma încălzirii formării substanțelor inițiale, luând în considerare coeficienții.
Proprietățile soluțiilor diluate. Diffusion. Dependența ratei de difuzie asupra temperaturii, dimensiunii particulelor, vâscozității mediului, gradului de concentrație neuniformă. Importanța difuziei în procesele tehnologice și fiziologia hranei.
Proprietățile coligative - este proprietățile soluțiilor cauzate numai mișcarea spontană a moleculelor, adică ele nu sunt determinate de compoziția chimică și numărul de unități cinetice - molecule pe unitatea de volum sau greutate. Collegiate Astfel de proprietăți includ: presiunea de vapori saturați de scădere, fierbere soluții punct de elevație, scăderea temperaturii de congelare a presiunii osmotice soluții răsărire. Difuzie Penetrarea unei substanțe în alta la contactul ei. Ca urmare a legii mișcării browniene care afirmă că toate moleculele sunt în mod constant în mișcare haotică, iar temperatura crește distanța dintre ele crește, se poate concluziona că procesul de difuzie (rasstvorenie materiei solide într-un alt (amestecare moleculară), are loc mai rapid. Esența metodei constă în determinarea coeficientului de difuzie a particulelor coloidale prin măsurarea compoziției spectrale a luminii imprastiate. rezultatele măsurătorilor directe ale dimensiunilor în modelul asociază soluții de hidrocarburi asfalten descrise în Manipularea [64]. Deoarece subiecții testați au fost selectate asfaltene primare, derivate din amestec de gudron din Siberia de Vest petrol și hidrocarburi individuale sunt toluen, ciclohexan, n-pentan. Se arată că dimensiunea asociați asfalten în funcție de concentrația acestora în soluție (până la 10% mai.) și gama de solvent 2.0-13.5 nm. mai dense decât în mai puțin difuzie. De exemplu, difuzia în aer mai rapid decât în apă.
29. Osmoză și presiune osmotică. Legea Van't Hoff. Osmoza este un proces de difuzie într-o singură direcție printr-o membrană semipermeabilă a moleculelor de solvent spre o concentrație mai mare de substanță dizolvată dintr-un volum cu o concentrație mai mică de substanță dizolvată. Presiunea osmotică (indicată prin π) este presiunea hidrostatică în exces pe soluție, separată de solventul pur printr-o membrană semipermeabilă, la care difuzia solventului prin membrană încetează. Regula Van't Hoff este o regulă empirică care permite estimarea în primul rând a efectului temperaturii asupra ratei unei reacții chimice într-un interval de temperatură mic (de obicei de la 0 ° C la 100 ° C). Ya. H. Van't Hoff, pe baza numeroaselor experimente, a formulat următoarea regulă
30. Plasmoliza, plasmoptica și turgorul în celulele vii. Plasmoliza (plasmoliză) - Separarea stratului din peretele apropiat al citoplasmei de membrana solidă a celulei de plante într-o soluție care este hipertonică în raport cu celulă de celule. Când condițiile normale osmotice se întorc, turgorul celulei este de obicei restabilit (cu o plasmoliză ascuțită a celulelor moarte). Stratul de protoplasm al unei celule vii care se învecinează cu membrana are proprietatea semipermeabilității. El trece apa, dar reține majoritatea substanțelor dizolvate în apă. Astfel, acest strat, care servește ca o membrană, previne alinierea concentrațiilor în celulă și în spațiul intercelular. În acest sens, substanțele dizolvate în miezul celular au o presiune osmotică ca protoplasmă. Datorită presiunii osmotice, protoplasmul este presat puternic împotriva membranei celulare, care se întinde în toate direcțiile. Această stare stresantă a celulei se numește turgor.
31. Soluții izotonice, hipertensive, hipotonice. Importanța osmozelor în asimilarea hranei. Isotonia este egalitatea presiunii osmotice în mediile lichide și țesuturile corpului, care este asigurată prin menținerea concentrațiilor osmotice echivalente ale substanțelor conținute în ele. Isotonia este una dintre cele mai importante constante fiziologice ale organismului, furnizate de mecanismele de autoreglementare. Soluția izotonică este o soluție cu o presiune osmotică egală cu cea intracelulară. Celula scufundată într-o soluție izotonică se află într-o stare de echilibru. Moleculele de apă difuzează prin membrana celulară într-o cantitate egală în interior și în exterior, fără a acumula sau pierde celule. Abaterea presiunii osmotice de la nivelul fiziologic normal conduce la o încălcare a proceselor metabolice dintre sânge, fluide tisulare și celule ale corpului. Anomaliile severe pot afecta structura și integritatea membranelor celulare. Soluție hipertensivă - o soluție care are o concentrație mare a substanței în raport cu cea intracelulară. Atunci când celula este scufundată într-o soluție hipertonică, se produce deshidratarea ei - apa intracelulară iese în afară, ceea ce duce la uscarea și încrețirea celulei. Soluțiile hipertensive sunt utilizate în terapia osmotică pentru tratamentul hemoragiei intracerebrale. Soluția hipotonică este o soluție care are o presiune osmotică mai mică față de cealaltă, adică având o concentrație mai mică de substanță care nu penetrează membrana. Atunci când celula este scufundată într-o soluție hipotonică, apa osmotică pătrunde în celulă odată cu dezvoltarea hiperhidratării sale - umflare urmată de citoliză. Celulele din plante în această situație nu sunt întotdeauna afectate; când este scufundat într-o soluție hipotonică, celula va crește presiunea turgorului, reluând funcționarea sa normală. Fenomenul de osmoză are o mare importanță în viața plantelor și a animalelor. Datorită prezenței presiunii osmotice în celulele plantelor, plantele extrag cantități mari de apă prin sistemul rădăcinilor, din care pătrund nutrienții. Apa, împreună cu substanțele nutritive dizolvate, provin de la rădăcini în vasele conductoare și sunt trimise către punctele de creștere, care la unele tipuri de plante sunt situate la o distanță de câteva zeci de metri de sistemul de rădăcină
În plus, o moleculă dintr-un compus organic și o moleculă dintr-o substanță simplă sau complexă se combină într-o moleculă nouă, fără a se forma alte produse de reacție:
Reacțiile de adiție includ, de asemenea, reacții de polimerizare: