Початкові хімічні поняття

1. Курс лекцій з хіміїКурс лекцій з хімії

2. 2
Лекція 1Лекція 1
«Початкові хімічні поняття»

3. 3
План лекції
1. Рівні організації матерії.
2. Місце хімії в природничих науках.
3. Предмет хімії. Фізичні та хімічні явища.
4. Властивості речовин.
5. Атоми і молекули.
6. Хімічні елементи. Прості і складні речовини.
7. Закон сталості складу. хімічні формули.
8. Чисті речовини і суміші.
9. Класифікація хімічних наук.

4. 4
Будова Всесвіту
Всесвіт
МАТЕРІЯ
РЕЧОВИНАПОЛЕ
Хімія

5. 5
РЕЧОВИНАРЕЧОВИНА – будь-яка сукупність атомів і молекул,
що володіє певною масою

6. 6
Рівні організації матерії
Астрономічний
Макроскопічний
Мікроскопічний
Фундаментальний

7. 7
Астрономічний рівень
Об’екти:
планети, комети, зірки, зоряні системи,
галактики, чорні діри тощо.
Основні види взаємодії: гравітаційне
Сила взаємодії:
дуже слабка (відчутна тільки для
надмасивних об'єктів)
Дальність взаємодії:
Більше ніж 109
м
Науки:
астрономія, астрофізика

8. 8
Макроскопический уровень
Объекты:
физические тела, облака, горы, реки,
организмы, органы, клетки и др.
Основные виды взаимодействия:
механическое, тепловое
Сила взаимодействий:
средняя (удар молотка, падение камня,
работа теплового двигателя)
Дальность взаимодействий:
10-7
-106
м
Науки:
механика, термодинамика, география,
биология, метеорология и др.

9. 9
Микроскопический уровень
Объекты:
атомы, молекулы, полимеры, кристаллы,
супрамолекулярные образования
Основные виды взаимодействия:
электростатическое
Сила взаимодействий:
сильная (прочность алмаза, взрыв
тротила)
Дальность взаимодействий:
10-11
-10-7
м (нанотехнологии!)
Науки:
химия, молекулярная биология, физика
твердого тела, атомная физика,
квантовая механика

10. 10
Фундаментальный уровень
Об’екти:
атомні ядра, елементарні частинки,
кварки, глюони
Основні види взаємодії:
«сильна» і «слабка» взаємодія
Сила взаємодій:
дуже сильна (ядерний вибух, «великий
вибух»)
Дальність взаємодій:меньше 10-12
м
Науки:
ядерна фізика, теоретична фізика

11. 11
Место химии в естествознании
ХимияХимия – это наука о веществах, их свойствах, строении,
превращениях и явлениях, сопровождающих эти превращения
Основные объекты изучения химии
атомымолекулывещества наноматериалы
Микроскопический уровень!

12. 12
Физические и химические явления
ЯвлениеЯвление – любое изменение окружающей действительности
Явления
физические химические

13. 13
Физические и химические явления
ЯвлениеЯвление – любое изменение окружающей действительности
Явления
физические химические
Вещества сохраняются Происходит превращение веществ
Превращения одних веществ в другие
называют химическими реакциямихимическими реакциями

14. 14
Свойства веществ
СвойствоСвойство – признак, по которому вещества отличаются друг от
друга или сходны между собой
СвойстваСвойства
физические
химические
биологические

15. 15
Свойства веществ
Физические свойстваФизические свойства – значения физических величин,
характерных для данного вещества (плотность, температура
плавления, электропроводность, магнитная восприимчивость,
цвет, теплоемкость, вязкость, коэффициент поглощения и др.)
Химические свойстваХимические свойства – набор реакций, в которые данное
вещество может вступать или не вступать в определенных
условиях (медь не реагирует с кислородом при комнатной
температуре, медь окисляется кислородом при нагревании,
медь растворяется в азотной кислоте, медь не растворяется
в соляной кислоте и т.д.)
Биологические свойстваБиологические свойства – воздействие данного вещества на
различные организмы, ткани, органы, клетки (запах, вкус,
питательность, токсичность, противоопухолевая активность,
антисептическая активность, канцерогенность и др.)

16. 16
Делимость материи

17. 17
Делимость материи
И так до бесконечности?
МолекулаМолекула – мельчайшая частица вещества,
сохраняющая его химические свойства

18. 18
Делимость материи
Молекула Молекулы в ходе химических
реакций разрушаются
Атомы
Атомы в ходе химических
реакций не изменяются
АтомАтом – мельчайшая, химически неделимая частица вещества

19. 19
Химические элементы
Химический элемент (ХЭ)Химический элемент (ХЭ) – определенный вид атомов
На сегодняшний день известно более 110 химических элементов,
из которых 90 встречается в природе

20. 20
Химические символы
Йенс Якоб Берцелиус
Азот Nitrogeniu
m
N
Сера Sulfurum S
Медь Cuprum Cu
Золото Aurum Au
Натрий Natrium Na
Аргон Argon Ar
Серебро Argentum Ag
Кюрий Curium Cm
Химические символы – сокращения от латинских названий элементов
Обратите внимание на произношение символов химических элементов

21. 21
IUPAC
Названия вновь открытых элементов утверждаются генеральной
ассамблеей ИЮПАК (IUPAC)
IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry
Трехбуквенные обозначения для элементов с неутвержденными
названиями – сокращения от латинских числительных:
Последнее утвержденное название элемента – Коперниций Cn (111)
112 – un un binum – Uub – унунбиний
114 – un un quadrium – Uuq – унунквадрий

22. 22
Закон постоянства состава
Жозеф-Луи Пруст
Любое химически чистое вещество,
независимо от места, времени и
способа получения, имеет один и
тот же состав
«Вода – она и в Африке вода»

23. 23
Простые и сложные вещества
Вещества
Простые Сложные
Атомы одного вида Атомы разных видов
Простые веществаПростые вещества – вещества, состоящие из атомов одного
химического элемента
Сложные веществаСложные вещества – вещества, состоящие из атомов разных
химических элементов

24. 24
Химические формулы
Закон постоянства
состава
Атомно-молекулярная
теория
Постоянство
состава молекул
Химические формулы
H2O
H2SO4
K3[Fe(CN)6]
C6H6CH3CH2OH
Cr2(SO4)3
NaCl
HNO3

25. 25
Химические формулы
H2O
Al2(SO4)3(NH4)2Cr2O7
химические символы
индекс
формула
Формула – условная запись качественного и количественного
состава вещества
Индекс 1 опускается!
Повторяющиеся группы атомов заключаются в скобки
Cu3[Fe(CN)6]2

26. 26
Чтение химических формул
H2O – “аш-два-о”
FeSO4 – “феррум-эс-о-четыре”
(NH4)2Cr2O7 – “эн-аш-четыре-дважды-хром-два-о-семь”
Al(NO3)3 – “алюминий-эн-о-три-трижды”
K3[Fe(CN)6] – “калий-три-феррум-це-эн-шестеро”
Обратите внимание на прочтение индексов, стоящих после скобок

27. 27
Некоторые виды химических формул
Эмпирическая формула
Показывает соотношение элементов в
веществе
H2O CH HO
BaO FeCl3 CH3O
Na2SO4 CuN2O6
Молекулярная (брутто) формула
Показывает количественный состав
молекулы
H2O C6H6 H2O2
BaO FeCl3 C2H6O2
Na2SO4 CuN2O6
Рациональная формула
Выделяются структурно-независимые
группы атомов
H2O C6H6 H2O2
BaO FeCl3 C2H4(OH)2
Na2SO4 Cu(NO3)2
Структурная формула
Показывает порядок связи атомов в
молекуле
Существуют и другие виды химических формул

28. 28
Чистые вещества и смеси
Вещества
Чистые Смеси
Молекулы одного вида Молекулы разных видов
Отличай сложные вещества и смеси !
Сложное вещество
Простое вещество
Сложные вещества

29. 29
Чистые вещества и смеси
Физические и химические свойства чистых веществ
постоянны
Физические и химические свойства смесей веществ зависят
от состава (соотношения компонентов)
Выделение чистых веществ из смесей – важная задача химии
Нефтепереработка, металлургия, фармацевтика,
органический и неорганический синтез и многие другие

30. 30
Классификация химических наук
Есть много других: квантовая химия, биохимия, химия
высокомолекулярных соединений, ядерная химия, кристаллохимия,
супрамолекулярная химия, коллоидная химия и другие
Задачи решаемые химией
• Получение новых веществ и материалов
• Разработка новых способов получения уже известных веществ
• Получение природных соединений и их аналогов
• Изучение реакционной способности веществ
• Изучение закономерностей протекания химических реакций
• Анализ состава и структуры веществ
• Разделение смесей
ÕÈÌ Èß
Ôèçè÷åñêàÿ Í åî ðãàí è÷åñêàÿ Î ðãàí è÷åñêàÿ Àí àëèòè÷åñêàÿ
Химия
Органическая Неорганическая Физическая Аналитическая

31. 31
Основные понятия рассмотренные в лекции
Атом
Вещество
Материя
Молекула
Молекулярная формула
Простое вещество
Рациональная формула
Свойство
Сложное вещество
Смесь
Состав
Структурная формула
Физические свойства
Химическая реакция
Химические свойства
Химический символ
Химический элемент
Химия
Чистое вещество
Эмпирическая формула