ቤት » ሳይኮሎጂ » አቶሚክ-ሞለኪውላዊ ሳይንስ. አቶሚክ - ሞለኪውላዊ ቲዎሪ

አቶሚክ-ሞለኪውላዊ ሳይንስ. አቶሚክ - ሞለኪውላዊ ቲዎሪ

አቶሚክ-ሞለኪውላዊ ሳይንስ- ሁሉንም ንጥረ ነገሮች እንደ አተሞች ያካተቱ የሞለኪውሎች ስብስብ የሚገልጹ ድንጋጌዎች፣ አክሶሞች እና ህጎች ስብስብ።

የጥንት ግሪክ ፈላስፎችየዘመናችን መጀመሪያ ከመጀመሩ ከረጅም ጊዜ በፊት በስራቸው ውስጥ የአተሞች መኖር የሚለውን ንድፈ ሃሳብ አስቀድመዋል. የአማልክትን እና የሌላውን ዓለም ኃይሎች ሕልውና ውድቅ በማድረግ ሁሉንም ለመረዳት የማይቻሉ እና ምስጢራዊ የተፈጥሮ ክስተቶችን በተፈጥሮ ምክንያቶች - ግንኙነት እና መለያየት ፣ መስተጋብር እና በሰው ዓይን የማይታዩ ቅንጣቶችን - አቶሞችን ለማብራራት ሞክረዋል ። ነገር ግን ለብዙ መቶ ዓመታት የቤተ ክርስቲያን አገልጋዮች የአተሞች ትምህርት ተከታዮችን እና ተከታዮችን ሲያሳድዱ እና ለስደት ሲዳረጉባቸው ቆይቷል። ነገር ግን አስፈላጊ በሆኑ ቴክኒካዊ መሳሪያዎች እጥረት ምክንያት የጥንት ፈላስፋዎች የተፈጥሮ ክስተቶችን በጥንቃቄ ማጥናት አልቻሉም, እና በ "አተም" ጽንሰ-ሀሳብ ስር ዘመናዊውን የ "ሞለኪውል" ጽንሰ-ሐሳብ ደብቀዋል.

በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ ብቻ ታላቁ የሩሲያ ሳይንቲስት ኤም.ቪ. ሎሞኖሶቭ በኬሚስትሪ ውስጥ የተረጋገጡ የአቶሚክ-ሞለኪውላዊ ጽንሰ-ሐሳቦች.የትምህርቱ ዋና ድንጋጌዎች "የሂሳብ ኬሚስትሪ ኤለመንቶች" (1741) እና ሌሎች በርካታ ስራዎች ውስጥ ተቀምጠዋል. ሎሞኖሶቭ ንድፈ ሃሳቡን ሰየሙት ኮርፐስኩላር-ኪነቲክ ቲዎሪ.

ኤም.ቪ. ሎሞኖሶቭበቁስ መዋቅር ውስጥ በሁለት ደረጃዎች መካከል በግልጽ ተለይቷል-ኤለመንቶች (በዘመናዊው ትርጉም - አቶሞች) እና አስከሬን (ሞለኪውሎች). የእሱ ኮርፐስኩላር-ኪነቲክ ቲዎሪ (ዘመናዊው የአቶሚክ-ሞለኪውላዊ ትምህርት) የቁስ መዋቅር (አስተዋይነት) የማቋረጥ መርህ ነው-ማንኛውም ንጥረ ነገር የግለሰብ ቅንጣቶችን ያካትታል.

በ 1745 ኤም.ቪ. Lomonosov እንዲህ ሲል ጽፏል-“ኤለመንቱ ትናንሽ እና የተለያዩ አካላትን ያላቀፈ የአካል ክፍል ነው... ኮርፐስክለስ ወደ አንድ ትንሽ የጅምላ ንጥረ ነገሮች ስብስብ ነው። በተመሳሳይ መንገድ የተገናኙትን ተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች ተመሳሳይ ቁጥር ካካተቱ ተመሳሳይ ናቸው. አስከሬኖች የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ሲለያዩ እና በተለያየ መንገድ ወይም በተለያየ ቁጥር ሲገናኙ; ማለቂያ የሌለው የአካል ልዩነት በዚህ ላይ የተመሰረተ ነው.

ሞለኪውልሁሉም የኬሚካላዊ ባህሪያቱ ያለው ትንሹ የቁስ አካል ነው። ያላቸው ንጥረ ነገሮች ሞለኪውላዊ መዋቅር,ሞለኪውሎችን (አብዛኞቹ ብረቶች ያልሆኑ, ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮችን) ያካትታል. የኦርጋኒክ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮች ወሳኝ ክፍል አተሞችን ያካትታል(የአቶሚክ ክሪስታል ላቲስ) ወይም ions (ionic structure). እንደነዚህ ዓይነቶቹ ንጥረ ነገሮች ኦክሳይዶችን, ሰልፋይዶችን, የተለያዩ ጨዎችን, አልማዝ, ብረቶች, ግራፋይት, ወዘተ ያጠቃልላሉ. በእነዚህ ንጥረ ነገሮች ውስጥ የኬሚካላዊ ባህሪያት ተሸካሚው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች (አየኖች ወይም አተሞች) ጥምረት ነው, ማለትም ክሪስታል ግዙፍ ሞለኪውል ነው.

ሞለኪውሎች ከአቶሞች የተሠሩ ናቸው። አቶም- ትንሹ ፣ የበለጠ በኬሚካል የማይከፋፈል የሞለኪውል አካል።

ይህ ሞለኪውላር ንድፈ ሐሳብ ከቁስ አካላት ጋር የሚከሰቱትን አካላዊ ክስተቶች ያብራራል. የአተሞች ጥናት የኬሚካል ክስተቶችን ለማብራራት የሞለኪውላር ንድፈ ሐሳብን ለመርዳት ይመጣል. እነዚህ ሁለቱም ንድፈ ሐሳቦች - ሞለኪውላዊ እና አቶሚክ - ወደ አቶሚክ-ሞለኪውላር ንድፈ ሐሳብ የተዋሃዱ ናቸው. የዚህ አስተምህሮ ይዘት በብዙ ህጎች እና ደንቦች መልክ ሊቀረጽ ይችላል፡-

ንጥረ ነገሮች ከአቶሞች የተሠሩ ናቸው;
አተሞች ሲገናኙ ቀላል እና ውስብስብ ሞለኪውሎች ይፈጠራሉ;
በአካላዊ ክስተቶች ወቅት ሞለኪውሎች ተጠብቀው ይገኛሉ ፣ ቅንጅታቸው አይለወጥም ፣ ከኬሚካሎች ጋር - ይደመሰሳሉ, ስብስባቸው ይለወጣል;
የንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች አተሞች; በኬሚካላዊ ምላሾች, አተሞች, እንደ ሞለኪውሎች ሳይሆን, ተጠብቀዋል;
የአንድ ንጥረ ነገር አተሞች እርስ በእርሳቸው ተመሳሳይ ናቸው, ነገር ግን ከሌላው አካል አተሞች የተለዩ ናቸው.
ኬሚካላዊ ምላሾች የመጀመሪያዎቹን ንጥረ ነገሮች ከፈጠሩት ተመሳሳይ አተሞች አዳዲስ ንጥረ ነገሮችን መፈጠርን ያካትታል።

ለአቶሚክ-ሞለኪውላዊ ቲዎሪ ምስጋና ይግባው ኤም.ቪ. ሎሞኖሶቭ የሳይንሳዊ ኬሚስትሪ መስራች እንደሆነ ተደርጎ ይቆጠራል።

ድህረ ገጽ፣ ቁሳቁሱን በሙሉ ወይም በከፊል ሲገለብጥ፣ ወደ ምንጩ የሚወስድ አገናኝ ያስፈልጋል።

የአቶሚክ-ሞለኪውላር ሳይንስ መሰረታዊ ነገሮች በመጀመሪያ በሎሞኖሶቭ ተዘርዝረዋል. እ.ኤ.አ. በ 1741 ከመጀመሪያዎቹ ስራዎቹ በአንዱ - “የሂሳብ ኬሚስትሪ አካላት” - ሎሞኖሶቭ እሱ የፈጠረውን የቁስ አካል አወቃቀር ጽንሰ-ሀሳብ ተብሎ የሚጠራውን በጣም አስፈላጊ ድንጋጌዎችን አዘጋጀ።

በሎሞኖሶቭ ሃሳቦች መሰረት, ሁሉም ንጥረ ነገሮች ጥቃቅን "የማይታወቁ" ቅንጣቶች, በአካል የማይነጣጠሉ እና እርስ በርስ መጣበቅ የሚችሉ ናቸው. የንጥረ ነገሮች ባህሪያት የሚወሰኑት በእነዚህ ቅንጣቶች ባህሪያት ነው. ሎሞኖሶቭ እንደነዚህ ያሉትን ቅንጣቶች ሁለት ዓይነቶችን ለይቷል-ትናንሾቹ - “ንጥረ ነገሮች” ፣ በዚህ ቃል በዘመናዊው ግንዛቤ ውስጥ ከአቶሞች ጋር የሚዛመዱ ፣ እና ትላልቅ - “ኮርፐስክለስ” ፣ አሁን ሞለኪውሎች ብለን የምንጠራቸው።

እያንዳንዱ አስከሬን ከጠቅላላው ንጥረ ነገር ጋር አንድ አይነት ቅንብር አለው. በኬሚካላዊ የተለያዩ ንጥረ ነገሮች የተለያየ ስብጥር ያላቸው አስከሬኖች አሏቸው. “ኮርፐስኩሎች አንድ አይነት ንጥረ ነገር አንድ አይነት ንጥረ ነገር ካካተቱ ተመሳሳይ ናቸው፣ በተመሳሳይ መንገድ የተገናኙ ናቸው” እና “አስከሬኖች የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ሲለያዩ እና በተለያየ መንገድ ወይም በተለያዩ ቁጥሮች ሲገናኙ የተለያዩ ናቸው።

ከላይ ከተጠቀሱት ትርጉሞች መረዳት እንደሚቻለው ሎሞኖሶቭ የንጥረ ነገሮች ልዩነት ምክንያት የአስከሬን ስብጥር ልዩነት ብቻ ሳይሆን በሰውነት ውስጥ ያሉ የተለያዩ ንጥረ ነገሮች አቀማመጥ እንደሆነ ያምን ነበር.

ሎሞኖሶቭ አስከሬኖች በመካኒኮች ህግ መሰረት እንደሚንቀሳቀሱ አፅንዖት ሰጥቷል; እንቅስቃሴ ከሌለ, አስከሬኖቹ እርስ በእርሳቸው ሊጋጩ ወይም በሌላ መንገድ እርስ በርስ ሊሰሩ እና ሊለወጡ አይችሉም. በንጥረ ነገሮች ላይ የሚደረጉ ለውጦች በሙሉ የሚከሰቱት በሬሳዎች እንቅስቃሴ ምክንያት ስለሆነ ኬሚካላዊ ለውጦች በኬሚስትሪ ዘዴዎች ብቻ ሳይሆን በፊዚክስ እና በሂሳብ ዘዴዎችም ሊማሩ ይገባል.

ሎሞኖሶቭ ከኖረበት እና ከሠራበት ጊዜ ጀምሮ ባሉት ከ 200 ለሚበልጡ ዓመታት ፣ ስለ ቁስ አወቃቀሩ ሀሳቦቹ አጠቃላይ ሙከራዎችን ተካሂደዋል እና የእነሱ ትክክለኛነት ሙሉ በሙሉ ተረጋግጧል። በአሁኑ ጊዜ, ስለ ቁስ አወቃቀሩ, ስለ ንጥረ ነገሮች ባህሪያት እና ስለ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ክስተቶች ባህሪ ሁሉም ሀሳቦቻችን በአቶሚክ-ሞለኪውላር ሳይንስ ላይ የተመሰረቱ ናቸው.

የአቶሚክ-ሞለኪውላዊ ትምህርት መሠረት የቁስ አካልን የመለየት (የመዋቅር መቋረጥ) መርህ ነው-እያንዳንዱ ንጥረ ነገር ቀጣይነት ያለው ነገር አይደለም ፣ ግን በጣም ትናንሽ ቅንጣቶችን ያካትታል። በንጥረ ነገሮች መካከል ያለው ልዩነት በእነሱ ቅንጣቶች መካከል ባለው ልዩነት ምክንያት ነው; የአንድ ንጥረ ነገር ቅንጣቶች አንድ አይነት ናቸው, የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ቅንጣቶች የተለያዩ ናቸው. በሁሉም ሁኔታዎች ውስጥ የቁስ አካላት በእንቅስቃሴ ላይ ናቸው; የሰውነት ሙቀት ከፍ ባለ መጠን, ይህ እንቅስቃሴ የበለጠ ኃይለኛ ነው.

ለአብዛኛዎቹ ንጥረ ነገሮች, ቅንጣቶች ሞለኪውሎች ናቸው. ሞለኪውል የኬሚካላዊ ባህሪው ያለው የንጥረ ነገር ትንሹ ቅንጣት ነው። ሞለኪውሎች ደግሞ በአተሞች የተሠሩ ናቸው። አቶም የኬሚካላዊ ባህሪው ያለው የአንድ ንጥረ ነገር ትንሹ ቅንጣት ነው። አንድ ሞለኪውል የተለያዩ የአተሞች ብዛት ሊይዝ ይችላል። ስለዚህ ክቡር ጋዞች ሞለኪውሎች monoatomic ናቸው, እንደ ሃይድሮጂን, ናይትሮጅን እንደ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች diatomic, ውሃ triatomic, ወዘተ. በጣም ውስብስብ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች - ከፍተኛ ፕሮቲኖች እና ኑክሊክ አሲዶች - በርካታ አቶሞች የተገነቡ ናቸው. የሚለካው በመቶ ሺዎች ነው።

በዚህ ሁኔታ አተሞች በተለያዩ ሬሾዎች ብቻ ሳይሆን በተለያዩ መንገዶች እርስ በርስ ሊጣመሩ ይችላሉ. ስለዚህ, በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ብዛት, የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ብዛት በጣም ትልቅ ነው.

ተማሪዎች ብዙውን ጊዜ የአንድ ንጥረ ነገር ሞለኪውል ለምን አካላዊ ባህሪያቱ እንደሌለው ይገረማሉ። የዚህን ጥያቄ መልስ በተሻለ ሁኔታ ለመረዳት የቁሳቁሶችን በርካታ አካላዊ ባህሪያትን ለምሳሌ ማቅለጥ እና ማፍያ ነጥቦችን, የሙቀት አቅምን, የሜካኒካዊ ጥንካሬን, ጥንካሬን, ጥንካሬን, ኤሌክትሪክን እንይ.

እንደ መቅለጥ እና መፍላት ያሉ ንብረቶች ፣ ሜካኒካል ጥንካሬ እና ጥንካሬ የሚወሰነው በአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር ውስጥ ባሉ ሞለኪውሎች መካከል ባለው የመገጣጠም ጥንካሬ ላይ ነው ፣ ስለዚህ, እነዚህን ጽንሰ-ሐሳቦች በአንድ ሞለኪውል ላይ መተግበር ትርጉም የለውም. ጥግግት ሊሰላ የሚችል የግለሰብ ሞለኪውል ያለው ንብረት ነው። ይሁን እንጂ የሞለኪዩል ጥግግት ሁል ጊዜ ከአንድ ንጥረ ነገር ጥግግት (በጠንካራ ሁኔታም ቢሆን) ይበልጣል ምክንያቱም በማንኛውም ንጥረ ነገር ውስጥ ሁል ጊዜ በሞለኪውሎች መካከል የተወሰነ ነፃ ቦታ አለ። እና እንደ ኤሌክትሪክ ኮንዳክሽን እና የሙቀት አቅም ያሉ ባህሪያት የሚወሰኑት በሞለኪውሎች ባህሪያት ሳይሆን በአጠቃላይ የንብረቱ መዋቅር ነው. ይህንን ለማሳመን, እነዚህ ንብረቶች የአንድ ንጥረ ነገር ውህደት ሁኔታ ሲለወጥ, ሞለኪውሎቹ ጥልቅ ለውጦችን አያደርጉም, በጣም እንደሚለዋወጡ ማስታወሱ በቂ ነው. ስለዚህ, የአንዳንድ አካላዊ ባህሪያት ፅንሰ-ሀሳቦች ለግለሰብ ሞለኪውል አይተገበሩም, ሌሎች ደግሞ ተፈፃሚነት ይኖራቸዋል, ነገር ግን እነዚህ ንብረቶች እራሳቸው ለሞለኪዩል እና ለጠቅላላው ንጥረ ነገር መጠን ይለያያሉ.

በሁሉም ሁኔታዎች ውስጥ አንድን ንጥረ ነገር የሚፈጥሩት ቅንጣቶች ሞለኪውሎች አይደሉም. በጠንካራ እና በፈሳሽ ግዛቶች ውስጥ ያሉ ብዙ ንጥረ ነገሮች፣ ለምሳሌ አብዛኞቹ ጨዎች፣ ከሞለኪውል ይልቅ ionክ መዋቅር አላቸው። አንዳንድ ንጥረ ነገሮች የአቶሚክ መዋቅር አላቸው. የጠጣር እና የፈሳሽ አወቃቀሩ በምዕራፍ 5 ላይ በዝርዝር ይብራራል፣ እዚህ ግን ion ወይም አቶሚክ መዋቅር ባላቸው ንጥረ ነገሮች ውስጥ የኬሚካል ንብረቶች ተሸካሚው ሞለኪውሎች ሳይሆኑ እነዚያ የ ion ወይም አቶሞች ውህዶች መሆናቸውን ብቻ እንጠቁማለን። የተሰጠውን ንጥረ ነገር ይመሰርቱ.

አቶሚክ-ሞለኪውላዊ ሳይንስ

የቁስ እና እንቅስቃሴ ጽንሰ-ሀሳብ

ዘመናዊ ኬሚስትሪ ከተፈጥሮ ሳይንስ ውስጥ አንዱ ነው, የጥናት ርዕሰ ጉዳይ ጉዳይ ነው እና የግለሰብ ኬሚካላዊ ትምህርቶች ሥርዓት ነው - ኦርጋኒክ, ትንታኔያዊ, አካላዊ, ኦርጋኒክ, ኮሎይድ, ወዘተ.

በዙሪያችን ያለው ሁለንተናዊ ዓለም ፣ አጠቃላይ የነገሮች እና ክስተቶች ስብስብ በአንድ የጋራ ፅንሰ-ሀሳብ - ጉዳይ ፣ ሁለት የሕልውና ዓይነቶች የሚታወቁበት - ንጥረ ነገር እና መስክ።

ቁስ የራሳቸው የጅምላ ወይም የእረፍት ክብደት ያላቸውን ቅንጣቶች ያቀፈ የቁስ አካል ነው። ዘመናዊ ሳይንስ የተለያዩ የቁሳቁስ ስርዓቶችን እና ተዛማጅ መዋቅራዊ ደረጃዎችን ያውቃል. እነዚህም ሁለቱንም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች (ኤሌክትሮን፣ ፕሮቶን፣ ኒውትሮን፣ ወዘተ) እና የተለያዩ መጠን ያላቸው ማክሮስኮፒክ አካላት (ጂኦሎጂካል ሥርዓቶች፣ ፕላኔቶች፣ ኮከቦች፣ የኮከብ ስብስቦች፣ ጋላክሲ፣ ጋላክሲ ሲስተሞች፣ ወዘተ) የቁስ አወቃቀሮችን ዘመናዊ እውቀት ያጠቃልላሉ። 10 -14 ሴ.ሜወደ 10 28 ሴ.ሜ(በግምት 13 ቢሊዮንየብርሃን ዓመታት).

ከቁስ በተለየ መስክ ቅንጣቶች የሚገናኙበት የቁሳቁስ መካከለኛ ነው። ለምሳሌ በኤሌክትሮኒካዊ መስክ ውስጥ በተሞሉ ቅንጣቶች መካከል መስተጋብር ይፈጸማል, እና በኒውክሌር መስክ ውስጥ በፕሮቶን እና በኒውትሮን መካከል መስተጋብር ይከሰታል.

ሁለንተናዊ የቁስ ሕልውና ቅርጾች ቦታ እና ጊዜ ናቸው, ከቁስ አካል ውጭ የማይኖሩ, ልክ የቦታ ባህሪያት የሌላቸው ቁሳዊ ነገሮች ሊኖሩ አይችሉም.

የቁስ መሰረታዊ እና ዋነኛ ንብረት እንቅስቃሴ ነው - የህልውናው መንገድ። የቁስ አካላት የመንቀሳቀስ ቅርጾች በጣም የተለያዩ ናቸው, እርስ በርስ የተያያዙ እና ከአንዱ ወደ ሌላው ሊንቀሳቀሱ ይችላሉ. ለምሳሌ የቁስ እንቅስቃሴ ሜካኒካል ቅርፅ ወደ ኤሌክትሪክ ቅርጽ፣ ኤሌክትሪክ ወደ ሙቀት ቅርጽ፣ ወዘተ ሊለወጥ ይችላል። የቁስ አካል እንቅስቃሴ መለኪያ፣ መጠናዊ ባህሪው፣ ጉልበት ነው።

የኬሚስትሪ ፍቺ

የተለያዩ የቁስ እንቅስቃሴ ዓይነቶች በተለያዩ ሳይንሶች - ፊዚክስ፣ ኬሚስትሪ፣ ባዮሎጂ ወዘተ. በዚህ ሁኔታ, ንጥረ ነገሩን በሚፈጥሩት አቶሞች መካከል የኬሚካል ትስስር ተሰብሯል, እንደገና ይወጣል ወይም እንደገና ይከፋፈላል. በኬሚካላዊ ሂደቶች ምክንያት, አዲስ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ያላቸው አዳዲስ ንጥረ ነገሮች ይነሳሉ.

ስለዚህ ኬሚስትሪ የንጥረ ነገሮችን የመለወጥ ሂደቶችን የሚያጠና ሳይንስ ነው ፣ በስብስብ ፣ በአወቃቀር እና በባህሪያት ለውጦች እንዲሁም በእነዚህ ሂደቶች እና በሌሎች የቁስ እንቅስቃሴ ዓይነቶች መካከል የሚደረግ የጋራ ሽግግር።

በኬሚስትሪ ውስጥ የሚጠናው ነገር የኬሚካል ንጥረነገሮች እና ውህዶቻቸው ናቸው. የቁሳቁሶችን ባህሪያት እና ለውጦችን በማጥናት, ኬሚስትሪ የተፈጥሮን ህግጋት ያሳያል, ቁስ አካልን እና እንቅስቃሴውን ይገነዘባል. የኬሚስትሪ ጥናት በጣም አስፈላጊ ከሆኑት መሠረታዊ የተፈጥሮ ሳይንሶች አንዱ ለሳይንሳዊ የዓለም እይታ ምስረታ አስፈላጊ ነው.

አቶሚክ-ሞለኪውላዊ ሳይንስ

አቶሚክ-ሞለኪውላር ሳይንስ በኬሚስትሪ ለመጀመሪያ ጊዜ የተተገበረው በታላቁ የሩሲያ ሳይንቲስት ኤም.ቪ. ሎሞኖሶቭ. የትምህርቱ ዋና ድንጋጌዎች "የሂሳብ ኬሚስትሪ ኤለመንቶች" በሚለው ሥራ ውስጥ ተቀምጠዋል. የኤም.ቪ. ትምህርቶች ይዘት. ሎሞኖሶቭ ወደሚከተለው ይወርዳል.

1. ሁሉም ንጥረ ነገሮች "ኮርፐስ" (እንደ ኤም.ቪ ሎሞኖሶቭ ሞለኪውሎች ተብለው ይጠራሉ). 2. ሞለኪውሎች ከንጥረ ነገሮች (አተሞች) የተሠሩ ናቸው። 3. ቅንጣቶች - ሞለኪውሎች እና አቶሞች ቀጣይነት ባለው እንቅስቃሴ ውስጥ ናቸው. 4. የቀላል ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች ተመሳሳይ አተሞች, ውስብስብ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች - የተለያዩ አተሞች.

ይህ አስተምህሮ ከጊዜ በኋላ በዲ ዳልተን እና በጄ. በኬሚስትሪ ውስጥ የአቶሚክ-ሞለኪውላር ንድፈ ሐሳብ በመጨረሻ በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ ተመስርቷል. እ.ኤ.አ. በ 1860 በካርልስሩሄ በተካሄደው ዓለም አቀፍ የኬሚስቶች ኮንግረስ የኬሚካል ንጥረ ነገር ፣ አቶም እና ሞለኪውል ፅንሰ-ሀሳቦች ፍቺዎች ተወስደዋል ።

አቶም የኬሚካላዊ ባህሪው ያለው እና በኬሚካላዊ ግብረመልሶች የማይከፋፈል የኬሚካል ንጥረ ነገር ትንሹ ቅንጣት ነው።

ሞለኪውል የኬሚካላዊ ባህሪው ያለው የንጥረ ነገር ትንሹ ቅንጣት ነው። የአንድ ሞለኪውል ኬሚካላዊ ባህሪያት የሚወሰኑት በአጻጻፍ እና በኬሚካላዊ መዋቅር ነው.

ሁሉም ንጥረ ነገሮች ወደ ቀላል እና ውስብስብ የተከፋፈሉ ናቸው.

ቀላል ንጥረ ነገር ተመሳሳይ ንጥረ ነገር ባላቸው አተሞች የተገነባ ነው።

ውስብስብ የሆነ ንጥረ ነገር ከተለያዩ ንጥረ ነገሮች አተሞች የተገነባ ነው. ለምሳሌ, መዳብ ኦክሳይድ (II)በንጥረ ነገሮች መዳብ እና ኦክሲጅን አተሞች የተሰራ።

ልክ የዛሬ 100 ዓመት አቶም የማይከፋፈል አካል ተደርጎ ይታይ ነበር። ይሁን እንጂ በዘመናዊው ጽንሰ-ሀሳቦች መሰረት አቶም ውስብስብ መዋቅር ያለው እና ሶስት የሱባቶሚክ ቅንጣቶችን ያቀፈ ነው-ፕሮቶን, ኒውትሮን እና ኤሌክትሮኖች. ፕሮቶኖች አዎንታዊ ክፍያ አላቸው; ኒውትሮኖች ምንም ክፍያ የላቸውም እና ኤሌክትሮኖች አሉታዊ ክፍያ አላቸው. በፕሮቶን እና በኤሌክትሮን ላይ ያሉት ክፍያዎች በመጠን ተመሳሳይ ናቸው። ፕሮቶን እና ኒውትሮን አንድ ላይ ሆነው ኒውክሊየስ የሚባለውን የአቶም መጠን በጣም ትንሽ ይይዛሉ። አብዛኛው የቀረው የአተም መጠን ኤሌክትሮኖች የሚንቀሳቀሱበት ቦታ ነው። አተሞች ምንም የተጣራ የኤሌክትሪክ ክፍያ ስለሌላቸው እያንዳንዱ አቶም እኩል ቁጥር ያላቸው ኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶኖች አሉት. የኒውክሊየስ ክፍያ የሚወሰነው በፕሮቶን ብዛት ነው.

የኬሚካል ንጥረ ነገር በተመሳሳይ የኑክሌር ቻርጅ ተለይቶ የሚታወቅ የአተሞች አይነት ሲሆን በዚህም መሰረት በተወሰኑ የባህሪዎች ስብስብ ተለይቶ ይታወቃል። በኒውትሮን ብዛት የሚለያዩ ተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች አተሞች እና ስለዚህ በጅምላ አይሶቶፕስ ይባላሉ። ምልክት 12 6 ሲወይም ልክ 12 ሲስድስት ፕሮቶን እና ስድስት ኒውትሮን ያለው የካርቦን አቶም ማለት ነው። በአቶም አስኳል ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች ብዛት የአቶሚክ ቁጥር ይባላል። ልዕለ ስክሪፕት። (12) የጅምላ ቁጥር ተብሎ የሚጠራ ሲሆን በአንድ አቶም አስኳል ውስጥ የሚገኙትን የፕሮቶን እና የኒውትሮን አጠቃላይ ብዛት ያሳያል።

የ "ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር" ጽንሰ-ሐሳብ ከ "ቀላል ንጥረ ነገር" ጽንሰ-ሐሳብ ጋር ሊታወቅ አይችልም. አንድ ቀላል ንጥረ ነገር በተወሰነ ጥግግት, መሟሟት, ማቅለጥ እና መፍላት ነጥቦች, ወዘተ ተለይቶ ይታወቃል.እነዚህ ባህሪያት ከአተሞች ስብስብ ጋር ይዛመዳሉ እና ለተለያዩ ቀላል ንጥረ ነገሮች የተለዩ ናቸው.

የኬሚካል ንጥረ ነገር በተወሰነ የኑክሌር ክፍያ ፣ isotopic ስብጥር ፣ ወዘተ ተለይቶ ይታወቃል። የአንድ ንጥረ ነገር ባህሪያት ከእያንዳንዱ አተሞች ጋር ይዛመዳሉ።

ውስብስብ ነገሮች ከቀላል ንጥረ ነገሮች የተሠሩ አይደሉም, ነገር ግን ከንጥረ ነገሮች. ለምሳሌ, ውሃ ቀላል የሆኑትን ሃይድሮጂን እና ኦክሲጅንን አይደለም, ነገር ግን ሃይድሮጅን እና ኦክሲጅን ንጥረ ነገሮችን ያካትታል.

ብዙ የኬሚካል ንጥረነገሮች በአወቃቀር እና በባህሪያቸው የሚለያዩ በርካታ ቀላል ንጥረ ነገሮችን ይፈጥራሉ። ይህ ክስተት allotropy ይባላል, እና የተገኙት ንጥረ ነገሮች የአልትሮፒክ ማሻሻያ ወይም ማሻሻያ ይባላሉ. ስለዚህ ኤለመንት ኦክሲጅን ሁለት የአልትሮፒክ ማሻሻያዎችን ይፈጥራል-ኦክስጅን ኦ 2እና ኦዞን ኦ 3; የካርቦን ንጥረ ነገር - ሶስት: አልማዝ, ግራፋይት እና ካርቢን.

የቁስ አካልን እንቅስቃሴ ኬሚካላዊ ቅርፅ ያጠናል እና በእያንዳንዱ ንጥረ ነገር ውስጥ ያሉትን አካላዊ ባህሪያት እና አካላዊ መጠኖችን በመለካት ይታወቃል። አካላዊ መጠን ለምሳሌ የአንድ ንጥረ ነገር ብዛት፣ መጠጋቱ፣ መቅለጥ ነጥብ ነው። በኬሚስትሪ ውስጥ የአንድ ንጥረ ነገር አንጻራዊ አቶሚክ እና ሞለኪውላዊ ጅምላ ጽንሰ-ሀሳቦች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ።

አንጻራዊ የአቶሚክ ክብደት.የአተሞች ብዛት እጅግ በጣም ትንሽ ነው። ስለዚህ, የሃይድሮጂን አቶም ብዛት ነው 1.674×10 -27 ኪ.ግ, ኦክስጅን - 2.667×10 -26 ኪ.ግ. በኬሚስትሪ ውስጥ፣ በባህላዊ መንገድ ፍጹም የጅምላ እሴቶችን ሳይሆን አንጻራዊ ይጠቀማሉ። አንጻራዊ የጅምላ አሃድ የአቶሚክ ጅምላ አሃድ ነው (አህጽሮታል። አ.ም.) የሚወክለው 1/12 የካርቦን አቶም ብዛት - 12 ፣ ማለትም እ.ኤ.አ. የካርቦን ኢሶቶፕ 6 ሲ - 1.66×10 -27 ኪ.ግ. አብዛኛዎቹ ንጥረ ነገሮች የተለያየ ብዛት ያላቸው አቶሞች ስላሏቸው፣ የኬሚካል ንጥረ ነገር አንጻራዊ አቶሚክ ክብደት ከተፈጥሯዊ አይሶቶፒክ ስብጥር አማካይ የአተም ብዛት ሬሾ ጋር እኩል ነው። 1/12 የካርቦን አቶም ብዛት.

የአንድ ንጥረ ነገር አንጻራዊ አቶሚክ ክብደት የሚገለጸው በ አ አር. ለምሳሌ፡-

የት 1.993 · 10 -26 ኪ.ግ- የካርቦን አቶም ብዛት።

አንጻራዊ ሞለኪውላዊ ክብደት.አንጻራዊ ሞለኪውላዊ ስብስቦች፣ ልክ እንደ አቶሚክ ስብስቦች፣ በአቶሚክ የጅምላ ክፍሎች ውስጥ ተገልጸዋል። የአንድ ንጥረ ነገር አንጻራዊ ሞለኪውላዊ ጅምላ ከተፈጥሮ አይሶቶፒክ ስብጥር አማካይ የሞለኪውል ሬሾ ጋር እኩል የሆነ ልኬት የሌለው መጠን ነው። 1/12 የካርቦን አቶም ክብደት 12 6 ሲ.

አንጻራዊ ሞለኪውላዊ ክብደት የሚገለጸው በ ለ አቶ. የአንድ ንጥረ ነገር ሞለኪውል ከሚፈጥሩት የሁሉም አተሞች አንጻራዊ የአቶሚክ ስብስቦች ድምር ጋር በቁጥር እኩል ነው እና የንብረቱን ቀመር በመጠቀም ይሰላል። ለምሳሌ፡- ኤምአር (ኤች 2 ኦ)የሚያካትት ይሆናል። 2 ኤአር (N)» 2; ኤ አር (ኦ)= 1 × 16 = 16; M r (H 2 O) = 2 + 16 = 18.

ሞል.በአለምአቀፍ የአሃዶች ስርዓት (SI)የአንድ ንጥረ ነገር ብዛት አሃድ ወደ ሞለኪውል ይወሰዳል። ሞለኪውል በጣም ብዙ መዋቅራዊ ወይም ፎርሙላውያንን የያዘ የንጥረ ነገር መጠን ነው። (ኤፍኢ)አሃዶች (ሞለኪውሎች፣ አቶሞች፣ ionዎች፣ ኤሌክትሮኖች ወይም ሌሎች)፣ ምን ያህል አቶሞች አሉ 0.012 ኪ.ግየካርቦን ኢሶቶፕ 12 6 ሲ.

የአንድ ካርቦን አቶም ብዛት ማወቅ 12 ሴ (1.993×10 -26 ኪግ), የአተሞችን ብዛት ያሰሉ ኤን ኤቪ 0.012 ኪ.ግካርቦን.

ውስጥ ያሉት የንጥሎች ብዛት 1 ሞልማንኛውም ንጥረ ነገር ተመሳሳይ ነው. እኩል ነው። 6.02×10 23እና የአቮጋድሮ ቋሚ (የተጠቆመ) ይባላል ኤን ኤ፣ ልኬት 1/ሞልወይም ሞል -1). በግልጽ ፣ በ 2 ሞልካርቦን ይይዛል 2 × 6.02 × 10 23አቶሞች ፣ ውስጥ 3 ሞል - 3 × 6.02 × 10 23አቶሞች.

የሞላር ክብደት.ብዙውን ጊዜ የተሰየመ ነው ኤም. ሞላር ክብደት የአንድ ንጥረ ነገር ብዛት እና የቁስ መጠን ሬሾ ጋር እኩል የሆነ እሴት ነው። ልኬት አለው። ኪግ / ሞልወይም ግ/ሞል. ለምሳሌ፡- M = m/nወይም M = m/n፣ የት ኤም- ክብደት በ ግራም; n(እራቁት) ወይም n- በሞሎች ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር መጠን; ኤም- የሞላር ክብደት ወደ ውስጥ ግ/ሞል- ለእያንዳንዱ ንጥረ ነገር ቋሚ እሴት. ስለዚህ, የውሃ ሞለኪውል ብዛት እኩል ከሆነ 2.99×10 -26 ኪ.ግ, ከዚያም የመንጋጋው ብዛት ኤም(H2O) = 2.99×10 -26 ኪግ × 6.02×10 23 ሞል -1 = 0.018 ኪግ/ሞልወይም 18 ግ / ሞል. በአጠቃላይ፣ የአንድ ንጥረ ነገር መንጋጋ ክብደት፣ በ ውስጥ ይገለጻል። ግ/ሞል, የዚህ ንጥረ ነገር አንጻራዊ አቶሚክ ወይም አንጻራዊ ሞለኪውላዊ ክብደት በቁጥር እኩል ነው።

ለምሳሌ አንጻራዊ አቶሚክ እና ሞለኪውላዊ ስብስቦች ሲ, ኦ2, H2Sበቅደም ተከተል እኩል 12, 32, 34, እና የሞላር ብዛታቸው በቅደም ተከተል ነው 12, 32, 34 ግ/ሞል.

ትምህርት 1

የኬሚስትሪ ርዕሰ ጉዳይ እና አስፈላጊነት

1. የኬሚስትሪ ርዕሰ ጉዳይ. የምህንድስና ዕውቀትን መሠረት ከሚወስኑት የተፈጥሮ ሳይንሶች መካከል ኬሚስትሪ በመረጃ ጠቀሜታው ቀዳሚ ቦታን ይይዛል። እንደሚታወቀው ከጠቅላላው የሳይንሳዊ እና ቴክኒካል መረጃ መጠን አንድ አራተኛው ኬሚካል ነው።

የኬሚስትሪ ዘመናዊ ፍቺ-የኬሚካላዊ ሳይንስ ስርዓት (ኦርጋኒክ ፣ ኦርጋኒክ ፣ የትንታኔ ፣ ፊዚካል ኬሚስትሪ ፣ ወዘተ) ዋና ሥራው የኬሚካላዊ ሂደቶችን (ምላሾችን) የሞለኪውሎችን መፈጠር እና መጥፋት (ኬሚካላዊ ትስስር) ጥናት ነው ። እንዲሁም በእነዚህ ሂደቶች እና በሌሎች የቁስ አካላት እንቅስቃሴ (ኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች እና ጨረሮች ፣ ወዘተ) መካከል ያሉ ግንኙነቶች እና ሽግግሮች።

ኬሚስትሪ የኦርጋኒክ እና የኦርጋኒክ አመጣጥ ንጥረ ነገሮችን አወቃቀር ፣ አወቃቀር ፣ የቁስ አካላት የመስተጋብር ችሎታ እና የኬሚካዊ ኃይል ወደ ሙቀት ፣ ኤሌክትሪክ ፣ ብርሃን ፣ ወዘተ የመሸጋገር ክስተት ያጠናል ።

በሰው ልጅ ሕልውና እና እድገት ውስጥ የኬሚስትሪ አስፈላጊነት በጣም ትልቅ ነው. አንድም የምርት ዘርፍ ያለ ኬሚስትሪ ሊሠራ አይችልም ማለት በቂ ነው። አንድን ሰው በዕለት ተዕለት ሕይወት ወይም በሥራ ላይ ያለውን ነገር ከተመለከቱ, እነዚህ ሁሉ የኬሚስትሪ ስጦታዎች እና ተግባራት ናቸው. ስለ ኬሚስትሪ አስፈላጊነት በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች፣ግብርና እና ህክምና ላይ ሙሉ መጽሃፍቶች ተጽፈዋል። ታዋቂው እንግሊዛዊ የፊዚክስ ሊቅ ደብሊው ራምሴ “ያ አገር፣ በኬሚስትሪ እድገት ከሌሎች የላቀው በአጠቃላይ በቁሳዊ ደህንነት ከነሱ ይበልጣል” ብለዋል።

መሰረታዊ የኬሚስትሪ ህጎች

አቶሚክ-ሞለኪውላር ሳይንስ የኬሚስትሪ ቲዎሬቲካል መሰረት ነው።

ንጥረ ነገር ከቁስ ሕልውና ዓይነቶች አንዱ ነው። ቁስ ግለሰብ ጥቃቅን ቅንጣቶችን ያካትታል - ሞለኪውሎች, አተሞች, ionዎች, በተራው ደግሞ የተወሰነ ውስጣዊ መዋቅር አላቸው. በሌላ አነጋገር, እያንዳንዱ ንጥረ ነገር ቀጣይነት ያለው ነገር አይደለም, ነገር ግን ግለሰባዊ በጣም ትንሽ ቅንጣቶችን ያቀፈ ነው; የንጥረ ነገሮች ባህሪያት የሚፈጠሩት የንጥረ ነገሮች ስብስብ እና መዋቅር ተግባር ነው. ለአብዛኞቹ ንጥረ ነገሮች, እነዚህ ቅንጣቶች ሞለኪውሎች ናቸው.

ሞለኪውል – የኬሚካላዊ ባህሪው ያለው ትንሹ የንጥረ ነገር ቅንጣት. ሞለኪውሎች ደግሞ በአተሞች የተሠሩ ናቸው። አቶም – የኬሚካላዊ ባህሪው ያለው ትንሹ የንጥል ቅንጣት.

"ቀላል (አንደኛ ደረጃ) ንጥረ ነገር" እና "የኬሚካል ንጥረ ነገር" ጽንሰ-ሀሳቦችን መለየት ያስፈልጋል. እንደ እውነቱ ከሆነ, እያንዳንዱ ቀላል ንጥረ ነገር በተወሰኑ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ተለይቶ ይታወቃል. አንድ ቀላል ንጥረ ነገር ኬሚካላዊ ምላሽ ሲሰጥ እና አዲስ ንጥረ ነገር ሲፈጥር አብዛኛውን ንብረቱን ያጣል. ለምሳሌ ብረት ከሰልፈር ጋር በማዋሃድ የብረታ ብረት ንፀባረቁን ፣መላላትን ፣መግነጢሳዊ ባህሪያቱን ፣ወዘተ ያጣል ።በተመሳሳይ መንገድ የውሃ አካል የሆኑት ሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን በጋዝ ሃይድሮጂን እና በኦክስጅን መልክ ሳይሆን በውሃ ውስጥ ይገኛሉ ። የባህሪያቸው ባህሪያት, ነገር ግን በንጥረ ነገሮች መልክ - ሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን. እነዚህ ንጥረ ነገሮች በ "ነጻ ግዛት" ውስጥ ከሆኑ, ማለትም. በኬሚካላዊ መልኩ ከሌላ አካል ጋር አልተጣመሩም, ቀላል ንጥረ ነገሮችን ይፈጥራሉ. የኬሚካል ንጥረ ነገር በተወሰኑ የባህሪዎች ስብስብ ተለይቶ የሚታወቅ እንደ አቶም ዓይነት ሊገለጽ ይችላል። . ተመሳሳይ ንጥረ ነገር ያላቸው አተሞች እርስ በርስ ሲዋሃዱ ቀላል ንጥረ ነገሮች ይፈጠራሉ, የተለያዩ ንጥረ ነገሮች አተሞች ጥምረት ደግሞ ቀላል ንጥረ ነገሮችን ወይም ውስብስብ ንጥረ ነገሮችን ይደባለቃሉ.

በበርካታ ቀላል ንጥረ ነገሮች መልክ የኬሚካል ንጥረ ነገር መኖር allotropy ይባላል. በተመሳሳዩ ንጥረ ነገር የተሰሩ የተለያዩ ቀላል ንጥረ ነገሮች የዚህ ንጥረ ነገር አሎሮፒክ ማሻሻያ ይባላሉ። በቀላል ንጥረ ነገር እና በአንድ ንጥረ ነገር መካከል ያለው ልዩነት በተለይ ግልጽ የሚሆነው አንድ ሰው ተመሳሳይ ንጥረ ነገር ያካተቱ ብዙ ቀላል ንጥረ ነገሮችን ሲያገኝ ነው። የቅንብር እና allotropy ቅፅ allotropy አሉ። በተለያዩ የጂኦሜትሪ ቅደም ተከተሎች (ቅርጽ allotropy) ውስጥ የተደረደሩ ወይም የተለያየ ስብጥር (ቅንብር allotropy) ወደ ሞለኪውሎች የተዋሃዱ ተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች ተመሳሳይ ኬሚካላዊ ባህርያት ጋር ተመሳሳይ ንጥረ አተሞች. ምሳሌዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:
ኦክሲጅን እና ኦዞን, አልማዝ እና ግራፋይት. 2. ስቶይቺዮሜትሪክ ህጎች. የኬሚካል ተመጣጣኝ.የአቶሚክ-ሞለኪውላር ሳይንስ መሰረት በ 18 ኛው እና በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መባቻ ላይ የተገኘው የኬሚስትሪ መሰረታዊ ህጎች ነው.

የጅምላ እና ጉልበት ጥበቃ ህግ ፣የተፈጥሮ ሳይንስ መሰረታዊ ህግ ነው በመጀመሪያ የተቀረፀው እና በሙከራ የተረጋገጠው በኤም.ቪ. ሎሞኖሶቭ በ 1756-59, በኋላ ተገኝቷል እና በኤ.ኤል. Lavoisier: የውጤቱ ምላሽ ምርቶች ብዛት ከመጀመሪያው reagents ብዛት ጋር እኩል ነው። በሒሳብ መልክ ይህ ሊጻፍ ይችላል፡-

የት እኔ, ጄ- ከተለዋዋጮች እና ምርቶች ብዛት ጋር እኩል የሆነ ኢንቲጀር።

በዘመናዊው ቅርፅ, ይህ ህግ እንደሚከተለው ተዘጋጅቷል-በገለልተኛ ስርዓት ውስጥ, የጅምላ እና የኃይል ድምር ቋሚ ነው. የጅምላ ጥበቃ ህግ በግለሰብ ንጥረ ነገሮች እና በቁጥር ኬሚካላዊ ትንተና መካከል ያለውን ምላሽ በማጥናት ላይ የተመሰረተ ነው.

በጅምላ እና ጉልበት መካከል ያለው ግንኙነት ህግ (A. Einstein).አንስታይን በሃይል እና በጅምላ መካከል ግንኙነት እንዳለ አሳይቷል፣ በቀመር ተቆጥሯል፡-

E = mc 2 ወይም Dm = D ኢ/ሐ 2 (2.2)

ኢ ጉልበት ባለበት; m - ክብደት; ከ -የብርሃን ፍጥነት. ህጉ የሚሰራው ለኒውክሌር ምላሾች ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይል በጅምላ ጥቃቅን ለውጦች (የአቶሚክ ፍንዳታ) ነው።

የቅንብር ቋሚነት ህግ (J.L. Proust, 1801-1808)፡ይህ በኬሚካላዊ ንፁህ ውህድ ምንም ያህል የተገኘ ቢሆንም ፣ ቅንብሩ ቋሚ ነው ፣ ስለሆነም ዚንክ ኦክሳይድ በተለያዩ ምላሾች ምክንያት ሊገኝ ይችላል።

Zn + 1/2 O 2 = ZnO; ZnCO 3 = ZnO + CO 2; Zn(OH) 2 = ZnO + H 2 O.

ነገር ግን በኬሚካላዊ ንጹህ የ ZnO ናሙና ሁልጊዜ 80.34% Zn እና 19.66% O ይይዛል።

ለጋዝ ፣ ፈሳሽ እና ለብዙ ጠንካራ ንጥረ ነገሮች የአጻጻፍ ቋሚነት ህግ ሙሉ በሙሉ ረክቷል ( የቀለም ዕውር ሰዎችሆኖም ፣ ብዙ ክሪስታላይን ንጥረነገሮች መዋቅሮቻቸውን በተለዋዋጭ (በተወሰነ ገደቦች ውስጥ) ያቆያሉ። berthollides). እነዚህም የአንዳንድ ብረቶች ውህዶች አንዳቸው ከሌላው ጋር፣ ግለሰባዊ ኦክሳይድ፣ ሰልፋይድ እና ናይትራይድ ይገኙበታል። ስለሆነም, ይህ ህግ የሚተገበረው ምንም እንኳን የመሰብሰብ ሁኔታቸው ምንም ይሁን ምን, ሞለኪውላዊ መዋቅር ላላቸው ንጥረ ነገሮች ብቻ ነው. በተለዋዋጭ ስብጥር ውህዶች ውስጥ ይህ ህግ የተግባራዊነት ገደቦች አሉት ፣ በተለይም በጠንካራ ሁኔታ ውስጥ ላሉት ንጥረ ነገሮች ፣ ምክንያቱም በአንድ የተወሰነ ግዛት ውስጥ ያሉ ንብረቶች ተሸካሚ ሞለኪውል ስላልሆነ ፣ ግን የተወሰነ የ ion ስብስብ የተለያዩ ምልክቶች ፣ ደረጃ ተብሎ ይጠራል (ሀ ተመሳሳይነት ያለው የስርዓተ-ፆታ ክፍል ፣ በበይነገጹ የተገደበ) ፣ ወይም ፣ በተለየ መልኩ ፣ የጠጣር ክሪስታል ላቲስ ጉድለቶች (ክፍት ቦታዎች እና የጣቢያዎች መካተት) አለባቸው።

የአቻ ህግ (ሪችተር፣ 1792-1800)፡የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ከኬሚካላዊ አቻዎቻቸው ጋር በተመጣጣኝ የጅምላ ሬሾ ውስጥ እርስ በርስ ይጣመራሉ፡

ሁሉም የ stoichiometric ስሌቶች የሚከናወኑት በዚህ ህግ መሰረት ነው.

የኬሚካል ተመጣጣኝየአንድ ኤለመንቱ መጠን ከ1 ሞል (1.008 ግ) የሃይድሮጂን አቶሞች ጋር የሚያጣምረው ወይም በኬሚካል ውህዶች ውስጥ ተመሳሳይ የሃይድሮጂን አቶሞችን የሚተካ ነው።

የተመጣጣኝ እና ተመጣጣኝ ስብስቦች ጽንሰ-ሐሳብ ውስብስብ በሆኑ ንጥረ ነገሮች ላይም ይሠራል. ከተወሳሰበ ንጥረ ነገር ጋር እኩል ነውያለ ቅሪት ከአንድ ሃይድሮጂን ጋር ወይም በአጠቃላይ ከማንኛውም ሌላ ንጥረ ነገር ጋር የሚመጣጠን መጠን ነው።

ቀላል እና ውስብስብ ንጥረ ነገሮች አቻዎች ስሌት;

የት አር -የንጥሉ አቶሚክ ክብደት; ኤም ኤ- የግቢው ሞለኪውላዊ ክብደት.

የበርካታ ሬሾዎች ህግ (ዲ. ዳልተን, 1808).ሁለት ንጥረ ነገሮች እርስ በእርሳቸው ብዙ የኬሚካል ውህዶችን ከፈጠሩ, የአንደኛው መጠን, ከሌላው ተመሳሳይ መጠን ጋር የሚዛመደው, እንደ ትናንሽ ኢንቲጀሮች ይዛመዳል.

የአቮጋድሮ ህግ (1811).ይህ ከኬሚስትሪ መሠረታዊ ህጎች አንዱ ነው-በአንድ ዓይነት አካላዊ ሁኔታዎች (ግፊት እና የሙቀት መጠን) ውስጥ ያሉ እኩል መጠን ያላቸው ጋዞች አንድ ዓይነት ሞለኪውሎች ይይዛሉ።

ኤ አቮጋድሮ የጋዝ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች ዲያቶሚክ እንጂ ኤች፣ ኦ፣ ኤን፣ ኤል ሳይሆን H 2፣ O 2፣ N 2፣ Cl 2 መሆናቸውን አረጋግጧል። ሆኖም ግን, የማይነቃቁ ጋዞች (እነሱ ሞኖቶሚክ ናቸው) ሲገኙ, ልዩ ሁኔታዎች ተገኝተዋል.

የመጀመሪያ ውጤትበመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ ከማንኛውም ጋዝ 1 ሞል ከ 22.4 ሊትር ጋር እኩል የሆነ መጠን አለው.

ሁለተኛ ውጤትየማንኛውም ጋዞች እፍጋቶች ከሞለኪውላዊ ብዛታቸው ጋር ይዛመዳሉ፡ d 1/d 2 = M 1/M 2።

የአቮጋድሮ ቋሚ በ 1 mole of a ንጥረ ነገር 6.02 × 10 23 ሞል -1 ውስጥ ያሉት የንጥሎች ብዛት ነው.

በአቶሚክ-ሞለኪውላር ንድፈ ሃሳብ ውስጥ የኬሚስትሪ መሰረታዊ ህጎች ማብራሪያ በፖስታዎች ውስጥ ይገኛል-

1) አተሞች ወደ ክፍሎቻቸው (በኬሚካላዊ መንገድ) የማይከፋፈሉ ወይም ወደሌላው የማይለወጡ ወይም የሚወድሙ በጣም ትንሹ የቁስ አካል ናቸው።

2) ሁሉም የአንድ ንጥረ ነገር አተሞች ተመሳሳይ እና ተመሳሳይ ክብደት አላቸው (የ isotopes መኖርን ከግምት ውስጥ ካላስገቡ ፣ ንግግር 3 ይመልከቱ);

3) የተለያዩ ንጥረ ነገሮች አተሞች የተለያየ መጠን አላቸው;

4) በሁለት ወይም ከዚያ በላይ በሆኑ ንጥረ ነገሮች መካከል ባለው ኬሚካላዊ ምላሽ, አተሞቻቸው በትንሽ ኢንቲጀር ሬሾዎች ውስጥ እርስ በርስ ይጣመራሉ;

5) እርስ በርስ የሚጣመሩ ንጥረ ነገሮች አንጻራዊ ስብስቦች በቀጥታ ከአተሞች እራሳቸው ጋር የተገናኙ ናቸው, ማለትም. 1 g ድኝ ከ 2 g መዳብ ጋር ከተጣመረ ይህ ማለት እያንዳንዱ የመዳብ አቶም ከሰልፈር አቶም ሁለት እጥፍ ይመዝናል ማለት ነው ።

በአንድ ቃል, ኬሚስትሪ በኢንቲጀር "ቁጥጥር" ነው, ለዚህም ነው እነዚህ ሁሉ ህጎች ስቶቲዮሜትሪክ ይባላሉ. ይህ የአቶሚክ-ሞለኪውላር ሳይንስ ድል ነው።

3. አቶሚክ እና ሞለኪውላዊ ስብስቦች. ሞል.ሞለኪውላዊ እና አቶሚክ ስብስቦች በምን ዓይነት ክፍሎች እንደሚገለጹ እንመልከት። እ.ኤ.አ. በ 1961 አንድ ወጥ የሆነ አንጻራዊ የአቶሚክ ስብስቦች ተወሰደ , የካርቦን ኢሶቶፕ 12 ሲ የአቶም ብዛት 1/12 ላይ የተመሰረተ፣ አቶሚክ የጅምላ አሃድ (አሙ) ይባላል። በዚህ መሠረት በአሁኑ ጊዜ የአንድ ንጥረ ነገር አንጻራዊ የአቶሚክ ክብደት (አቶሚክ ጅምላ) የአቶም መጠን ከ12C አቶም 1/12 ሬሾ ነው።

በተመሳሳይ፣ የአንድ ቀላል ወይም ውስብስብ ንጥረ ነገር አንጻራዊ ሞለኪውላዊ ክብደት (ሞለኪውላዊ ክብደት) የሞለኪውሉ ብዛት ሬሾ ነው።
ከ12C አቶም ክብደት 1/12 የሚሆነው የማንኛውም ሞለኪውል ብዛት ከጠቅላላው የአተሞች ድምር ጋር እኩል ስለሆነ አንጻራዊው ሞለኪውላዊ ጅምላ ከተዛማጅ የአቶሚክ ስብስቦች ድምር ጋር እኩል ነው። ለምሳሌ የውሃ ሞለኪውላዊ ክብደት፣ ሞለኪዩሉ ሁለት ሃይድሮጂን አቶሞች እና አንድ ኦክሲጅን አቶም የያዘው፡ 1.0079 × 2 + 15.9994 = 18.0152 እኩል ነው።

ከጅምላ እና ጥራዝ አሃዶች ጋር፣ በኬሚስትሪ ውስጥ ሞለኪውል ተብሎ የሚጠራ የአንድ ንጥረ ነገር መጠን አሃድ ይጠቀማሉ። ሞል – ብዙ ሞለኪውሎች፣ አቶሞች፣ ionዎች፣ ኤሌክትሮኖች ወይም ሌሎች መዋቅራዊ አሃዶች በ 12 ግራም የካርቦን ኢሶቶፕ 12 ሴ ውስጥ አቶሞች እንዳሉት የንጥረ ነገር መጠን።

በሞለስ ውስጥ ያለው የአንድ ንጥረ ነገር መጠን ከእቃው ብዛት ጥምርታ ጋር እኩል ነው። ኤምወደ ሞለኪውላዊ ክብደቱ ኤም:

n= ኤም/ኤም. (2.8)

የሞላር ክብደት ( ኤም) ብዙውን ጊዜ በ g / mol ውስጥ ይገለጻል. በ g/mol ውስጥ የተገለጸው የአንድ ንጥረ ነገር ሞላር ክብደት ልክ እንደ አንጻራዊ ሞለኪውላዊ (አቶሚክ) ክብደት ተመሳሳይ የቁጥር እሴት አለው። ስለዚህ, የአቶሚክ ሃይድሮጂን ሞላር ክብደት 1.0079 ግ / ሞል, ሞለኪውላር ሃይድሮጂን 2.0158 ግ / ሞል ነው.

በግፊት እና በሙቀት መጠን ላይ የጋዝ መጠን ጥገኛሊገለጽ ይችላል ተስማሚ የጋዝ ሁኔታ እኩልታ pV = RT ፣ለአንድ ሞለ ጋዝ የሚሰራ እና የሞለሎችን ብዛት ግምት ውስጥ በማስገባት ታዋቂው እኩልታ ይሆናል።
ክላፔሮን–ሜንዴሌቭ፡

pV= n RT (2.9)

የት አር- ሁለንተናዊ የጋዝ ቋሚ (8.31 J / mol × K).

በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ይህን እኩልነት እና ሁለተኛውን የአቮጋድሮ ህግን በመጠቀም ቀላል የመለኪያ መሳሪያዎችን (ቴርሞሜትር, ባሮሜትር, ሚዛኖች) በመጠቀም. የበርካታ ተለዋዋጭ ቀላል እና ውስብስብ ኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውላዊ ስብስቦች ተወስነዋል። እ.ኤ.አ. በ 1860 በ 1 ኛው ዓለም አቀፍ የኬሚስቶች ኮንግረስ (ካርልስሩሄ ፣ ጀርመን) ፣ መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች ክላሲካል ትርጓሜዎች ተወስደዋል-አተም ፣ ሞለኪውል ፣ ኤለመንት ፣ ወዘተ. .

4. የኦርጋኒክ ያልሆኑ ውህዶች ዋና ክፍሎች.ቀላል እና ውስብስብ የኬሚካል ንጥረነገሮች ምደባ ከዋነኞቹ የኬሚካላዊ ምላሾች - የገለልተኝነት ምላሽን reagents እና ምርቶች ግምት ውስጥ በማስገባት ነው. የዚህ ምድብ መሰረቶች በ I.Ya. በርዜሊየስ በ 1818, በኋላ ላይ ጉልህ በሆነ መልኩ ተብራርቷል እና ተጨምሯል.

አልኬሚስቶችም ተመሳሳይ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ያላቸውን በርካታ ቀላል ንጥረ ነገሮችን አጣምረዋል ብረቶች . የተለመዱ ብረቶች በኬሚካላዊ ባህሪያት ተለይተው ይታወቃሉ, ሜታሊካዊ አንጸባራቂ, ከፍተኛ የሙቀት መጠን እና የኤሌክትሪክ ንክኪነት, ብረቶች ወኪሎችን እየቀነሱ ናቸው. የተቀሩት ቀላል ንጥረ ነገሮች በክፍል ውስጥ ተቀላቅለዋል ብረት ያልሆኑ (ሜታሎይድስ ). ብረት ያልሆኑ ነገሮች የበለጠ የተለያየ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት አሏቸው። ቀላል ንጥረ ነገሮች ከኦክሲጅን ጋር ሲገናኙ, ይፈጥራሉ ኦክሳይዶች . ብረቶች ይሠራሉ መሰረታዊ ኦክሳይድ, ብረት ያልሆኑ - አሲዳማ . እንዲህ ያሉ oxides ውሃ ጋር ምላሽ, በቅደም, ምክንያቶች እና አሲዶች . በመጨረሻም የአሲድ እና የመሠረት ገለልተኛነት ምላሽ ወደ ምስረታ ይመራል ጨው . ጨዎችን በመሠረታዊ ኦክሳይዶች ከአሲድ ኦክሳይድ ወይም ከአሲድ፣ እና አሲዳማ ኦክሳይድ ከመሠረታዊ ኦክሳይድ ወይም መሠረቶች ጋር በመገናኘት ሊገኝ ይችላል (ሠንጠረዥ 1)።

ሠንጠረዥ 1

የኦርጋኒክ ውህዶች ዋና ክፍሎች ኬሚካላዊ ባህሪያት

ውሃ የሚሟሟ መሠረቶችን የሚፈጥሩት መሰረታዊ ኦክሳይዶች ብቻ ከውሃ ጋር ምላሽ እንደሚሰጡ አጽንኦት ሊሰጠው ይገባል - አልካላይስ . ውሃ የማይሟሟ መሠረቶች (ለምሳሌ Cu(OH) 2) ከኦክሳይድ ሊገኙ የሚችሉት በሁለት ደረጃዎች ብቻ ነው።

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O, CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ¯ + Na 2 SO 4.

የኦክሳይድ ምደባ በመሠረታዊ እና በአሲድ ብቻ የተገደበ አይደለም. በርካታ ኦክሳይዶች እና ተጓዳኝ ሃይድሮክሳይዶች ሁለት ባህሪያትን ያሳያሉ-ከአሲዶች ጋር እንደ መሰረት እና እንደ አሲድ ምላሽ ይሰጣሉ (በሁለቱም ሁኔታዎች ጨዎች ይፈጠራሉ). እንደነዚህ ያሉ ኦክሳይዶች እና ሃይድሮክሳይዶች ይባላሉ አምፖተሪክ :

Al 2 O 3 +6HCl=2AlCl 3 +3H 2 O, Al 2 O 3 +2NaOH=2NaAlO 2 +H 2 O (የጠጣር ውህደት)

Zn (OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O, Zn (OH) 2 + 2NaOH = Na 2 (በመፍትሔ ውስጥ).

አንዳንድ ኦክሳይዶች ከተዛማጅ አሲድ ወይም ቤዝ ጋር ሊመሳሰሉ አይችሉም። እንዲህ ያሉ ኦክሳይዶች ይባላሉ ጨው የማይፈጥር ለምሳሌ, ካርቦን ሞኖክሳይድ (II) CO, ናይትሮጅን ኦክሳይድ (I) N 2 O. በአሲድ-ቤዝ ግንኙነቶች ውስጥ አይሳተፉም, ነገር ግን ወደ ሌሎች ምላሾች ሊገቡ ይችላሉ. ስለዚህ, N 2 O ኃይለኛ ኦክሳይድ ወኪል ነው, CO ጥሩ ቅነሳ ወኪል ነው. አንዳንድ ጊዜ አሲድ, መሰረታዊ እና አምፖተሪክ ኦክሳይዶች ወደ ክፍል ይጣመራሉ ጨው መፈጠር .

ከአሲዶች መካከል ጎልቶ ይታያል ከኦክስጅን ነፃ - ለምሳሌ, ሃይድሮጂን ክሎራይድ (ሃይድሮክሎሪክ አሲድ) ኤች.ሲ.ኤል., ሃይድሮጂን ሰልፋይድ H 2 S, ሃይድሮጂን ሳይአንዲድ (hydrocyanide) ኤች.ሲ.ኤን. በአሲድ-መሰረታዊ ባህሪያት, ከነሱ አይለያዩም ኦክሲጅን የያዘ አሲዶች በተጨማሪም መሰረታዊ ባህሪያት ያላቸው, ነገር ግን የብረት አተሞች የሉትም, ለምሳሌ, ammonium hydroxide NH 4 OH - የአሞኒያ NH 3 የተገኘ ነው.

የአሲድ ስሞች የሚመነጩት አሲድ ከሚፈጥረው ንጥረ ነገር ነው። ከኦክሲጅን ነፃ የሆኑ አሲዶችን በተመለከተ “ኦ” የሚለው ቅጥያ እና “ሃይድሮጂን” የሚለው ቃል ወደ ኤለመንቱ (ወይም የንጥረ ነገሮች ቡድን ፣ ለምሳሌ ፣ ሲኤን - ሳይያኖጂን) በሚፈጥረው ስም ላይ ተጨምረዋል-H 2 S - ሃይድሮጂን ሰልፋይድ, ኤች.ሲ.ኤን. - ሃይድሮጂን ሳያንዲድ.

የኦክስጂን-የያዙ አሲዶች ስሞች በአሲድ-መፈጠራቸው ንጥረ ነገር የኦክሳይድ መጠን ላይ ይወሰናሉ። የአንድ ንጥረ ነገር ከፍተኛው የኦክሳይድ መጠን “... n (th)” ወይም “... ov (th)” ከሚለው ቅጥያ ጋር ይዛመዳል፣ ለምሳሌ HNO 3 - nitric acid፣ HClO 4 - perchloric acid፣ H 2 CroO 4 - ክሮሚክ አሲድ. የኦክሳይድ ሁኔታ ሲቀንስ, ቅጥያዎቹ በሚከተለው ቅደም ተከተል ይለወጣሉ: "... ovat (aya)", "...ist (aya)", "... ovatist (aya)"; ለምሳሌ, ኤች.ሲ.ኤል.ኦ 3 hypochlorous ነው, HClO 2 ክሎሪስ ነው, HOCl hypochlorous አሲድ ነው. አንድ ኤለመንት አሲዶችን በሁለት ኦክሲዴሽን ግዛቶች ውስጥ ብቻ ከፈጠረ፣ “...ist(aya)” የሚለው ቅጥያ ከዝቅተኛው የኦክሳይድ ሁኔታ ጋር የሚዛመደውን አሲድ ለመሰየም ይጠቅማል። ለምሳሌ HNO 2 ናይትረስ አሲድ ነው። የአተሞች ቡድን -ኦ-ኦ-ን የያዙ አሲዶች እንደ ሃይድሮጂን ፓርሞክሳይድ ተዋጽኦዎች ሊቆጠሩ ይችላሉ። ፔሮክሶአሲዶች (ወይም ፔራሲዶች) ይባላሉ። አስፈላጊ ከሆነ “ፔሮክሶ” ከሚለው ቅድመ ቅጥያ በኋላ የቁጥር ቅድመ-ቅጥያ በአሲድ ስም ተቀምጧል የሞለኪውል አካል የሆኑትን የአሲድ-መፈጠራቸውን ንጥረ ነገሮች አተሞች ብዛት ያሳያል ፣ ለምሳሌ H 2 SO 5 ፣ H 2 S 2 O 8

ከውህዶች መካከል አንድ አስፈላጊ ቡድን ይመሰረታል ምክንያቶች (ሃይድሮክሳይድ), ማለትም. የሃይድሮክሳይል ቡድኖችን ያካተቱ ንጥረ ነገሮች OH - . የሃይድሮክሳይድ ስሞች የተፈጠሩት "ሃይድሮክሳይድ" ከሚለው ቃል እና በጄኔቲቭ ጉዳይ ውስጥ ካለው የንጥሉ ስም ነው ፣ ከዚያ በኋላ አስፈላጊ ከሆነ የንጥሉ ኦክሳይድ ሁኔታ በቅንፍ ውስጥ በሮማውያን ቁጥሮች ውስጥ ይገለጻል። ለምሳሌ፣ LiOH ሊቲየም ሃይድሮክሳይድ፣ ፌ(OH) 2 ብረት (II) ሃይድሮክሳይድ ነው።

የመሠረት ባህሪው ጨዎችን ለመፍጠር ከአሲድ ፣ አሲዳማ ወይም አምፖተሪክ ኦክሳይድ ጋር ምላሽ የመስጠት ችሎታቸው ነው ፣ ለምሳሌ-

KOH + HCl = KCl + H 2 ኦ፣

ባ(ኦኤች) 2 + CO 2 = ባኮ 3 + ኤች 2 ኦ

2NaOH + Al 2 O 3 = 2NaAlO 2 + H 2 O

ከፕሮቶሊቲክ (ፕሮቶን) ጽንሰ-ሐሳብ አንጻር, መሠረቶች የፕሮቶን ተቀባዮች ሊሆኑ የሚችሉ ንጥረ ነገሮች እንደሆኑ ይቆጠራሉ, ማለትም. የሃይድሮጂን ionዎችን ማያያዝ የሚችል. ከዚህ አንፃር መሠረቶች መሠረታዊ ሃይድሮክሳይዶችን ብቻ ሳይሆን አንዳንድ ሌሎች ንጥረ ነገሮችንም ማካተት አለባቸው ፣ ለምሳሌ አሞኒያ ፣ ሞለኪዩሉ ፕሮቶንን ሊጨምር ፣ አሚዮኒየም ion ይፈጥራል ።

NH 3 + H + = NH 4 +

በእርግጥ፣ አሞኒያ፣ ልክ እንደ መሰረታዊ ሃይድሮክሳይድ፣ ጨው ለመፍጠር ከአሲድ ጋር ምላሽ መስጠት ይችላል።

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

ከመሠረቱ ጋር ሊጣበቁ በሚችሉት የፕሮቶኖች ብዛት ላይ በመመስረት ነጠላ-አሲድ መሠረቶች (ለምሳሌ LiOH, KOH, NH 3), ዳይ-አሲድ [Ca (OH) 2, Fe (OH) 2], ወዘተ. .

Amphoteric hydroxides (አል (ኦኤች) 3, Zn (OH) 2) እንደ አሲድ (ሃይድሮጂን cations ምስረታ ጋር) እና ቤዝ (ሃይድሮክሳይል anions ምስረታ ጋር) aqueous መፍትሄዎችን ውስጥ dissociating ችሎታ ናቸው; ሁለቱም ለጋሾች እና ፕሮቶን ተቀባዮች ሊሆኑ ይችላሉ። ስለዚህ, amphoteric hydroxides ከሁለቱም አሲዶች እና መሠረቶች ጋር ምላሽ በሚሰጡበት ጊዜ ጨዎችን ይፈጥራሉ. ከአሲዶች ጋር በሚገናኙበት ጊዜ አምፖተሪክ ሃይድሮክሳይድ የመሠረት ባህሪዎችን ያሳያሉ ፣ እና ከመሠረት ጋር በሚገናኙበት ጊዜ የአሲድ ባህሪዎች

Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnСl 2 + 2H 2 O፣

Zn(OH) 2 + 2NaOH = ና 2 ZnO 2 + 2H 2 O.

ከኦክስጂን ጋር የንጥረ ነገሮች ውህዶች አሉ ፣ እነሱ በጥቅሉ የኦክሳይድ ክፍል ናቸው ፣ ግን በአወቃቀራቸው እና በንብረታቸው ውስጥ የጨው ክፍል ናቸው። እነዚህ በፔሮክሳይድ ወይም በፔሮክሳይድ የሚባሉት ናቸው. ፐርኦክሳይድ የሃይድሮጅን ፔርኦክሳይድ ኤች 2 ኦ 2 ጨዎች ናቸው፣ ለምሳሌ ና 2 ኦ 2፣ ካኦ 2። የእነዚህ ውህዶች አወቃቀሮች ባህርይ በሁለት ተያያዥነት ያላቸው ሁለት የኦክስጂን አተሞች ("ኦክሲጅን ድልድይ") መዋቅር ውስጥ መገኘቱ ነው: -ኦ-ኦ-.

ጨውበኤሌክትሮላይቲክ መከፋፈል ወቅት, K + cation እና A - anion በውሃ መፍትሄ ውስጥ ይመሰርታሉ. ጨው በአሲድ ሞለኪውል ውስጥ በብረት አተሞች ወይም በመሠረታዊ ሃይድሮክሳይድ ሞለኪውል ውስጥ የሃይድሮክሳይድ ሞለኪውል ከብረት አተሞች ጋር ሙሉ በሙሉ ወይም በከፊል የመተካት ምርቶች ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል።

የገለልተኝነት ምላሽ ሙሉ በሙሉ ላይቀጥል ይችላል። በዚህ ሁኔታ, ከመጠን በላይ አሲድ, ጎምዛዛ ጨው ፣ ከመጠን በላይ መሠረት - መሰረታዊ (በተመጣጣኝ ሬሾ የተፈጠሩ ጨዎች ይባላሉ አማካይ ). ግልጽ ነው የአሲድ ጨዎችን በፖሊአሲድ አሲዶች ብቻ, መሰረታዊ ጨዎችን - በፖሊሲድ መሠረቶች ብቻ.

Ca(OH) 2 + 2H 2 SO 4 = Ca(HSO 4) 2 + 2H 2 O፣

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2H 2 O፣

2Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = (CaOH) 2 SO 4 + 2H 2 O.

ከተለያዩ የኬሚካላዊ ምላሾች እና እጅግ በጣም ብዙ ከሆኑት መካከል ፣ ምደባቸው ሁል ጊዜም አለ። ስለዚህ የኬሚስትሪ እድገትን ከግምት ውስጥ በማስገባት ሶስት ዋና ዋና የኬሚካላዊ ግብረመልሶች ተለይተዋል-

1) የአሲድ-መሰረታዊ ሚዛን, ልዩ ጉዳዮች - ገለልተኛነት, ሃይድሮሊሲስ, የአሲድ እና መሰረቶች ኤሌክትሮይቲክ መበታተን;

2) የአቶም, ion, ሞለኪውል የኦክሳይድ ሁኔታን በመለወጥ እንደገና ይድገሙት. በዚህ ሁኔታ ውስጥ, oxidation እና ቅነሳ ደረጃዎች አንድ በኤሌክትሮን ኪሳራ እና ጥቅም ሂደት ክፍሎች እንደ ተለይተዋል;

3) ውስብስብ ምስረታ - የተወሰኑ ሞለኪውሎች ወይም አየኖች ወደ ማዕከላዊ አቶም ወይም የብረት አዮን ማያያዝ, ይህም ውስብስብ ወኪል ነው, እና የቀድሞዎቹ ligands ናቸው, ቁጥራቸውም በማስተባበር ቁጥር (n) ተለይቶ ይታወቃል. .

እንደ እነዚህ አይነት ኬሚካላዊ ግብረመልሶች, ኬሚካላዊ ውህዶች ይመደባሉ-አሲድ እና መሠረቶች, ኦክሳይድ ወኪሎች እና ቅነሳ ወኪሎች, ውስብስብ ውህዶች እና ligands.

ይበልጥ ዘመናዊ በሆነው አተረጓጎም ፣ የአተሞች እና ሞለኪውሎች ኤሌክትሮኒክ አወቃቀርን ከግምት ውስጥ በማስገባት ፣ የመጀመርያው ዓይነት ምላሽ የፕሮቶንን የሚያካትቱ እና የሚያስተላልፉ ምላሾች ፣ የሁለተኛው ዓይነት ምላሽ - ኤሌክትሮን በማስተላለፍ ፣ የ ሦስተኛው ዓይነት - ነጠላ ጥንድ ኤሌክትሮኖችን በማስተላለፍ. የመጀመሪው ዓይነት ምላሽ የመጠን መለኪያ ለምሳሌ ፒኤች, ሁለተኛው - እምቅ (ኢ, ቢ), እምቅ ልዩነት (Δφ, V), እና ሦስተኛው - ለምሳሌ, የተወሰነ የማስተባበር ቁጥር (n) መተግበር. የኬሚካል (ለጋሽ-ተቀባይ) ቦንዶች, የማዕከላዊ ion የሊንዳ መስክ የኃይል ማረጋጋት - ውስብስብ ወኪል
(ΔG፣ kJ/mol)፣ መረጋጋት ቋሚ።

የአቶሚክ መዋቅር

1. ስለ አቶም አወቃቀር ሀሳቦችን ማዳበር.በአንዳንድ ዓለም አቀፋዊ መቅሰፍቶች ምክንያት በሰው ልጆች የተከማቸ ሳይንሳዊ እውቀቶች በሙሉ ተደምስሰው እና አንድ ሀረግ ብቻ ለትውልድ የሚተላለፍ ከሆነ ፣ ታዲያ የትኛው መግለጫ በጣም ጥቂት ቃላትን ያቀፈ ነው ፣ ብዙ መረጃን ያመጣል? ይህ ጥያቄ የቀረበው በታዋቂው አሜሪካዊ የፊዚክስ ሊቅ የኖቤል ተሸላሚ ነው። ሪቻርድ ፌይንማንእና እሱ ራሱ የሚከተለውን መልስ ሰጥቷል-ይህ የአቶሚክ መላምት ነው. ሁሉም አካላት አተሞችን ያቀፉ - ቀጣይነት ባለው እንቅስቃሴ ውስጥ ያሉ ትናንሽ አካላት በአጭር ርቀት የሚስቡ ነገር ግን አንዳቸው ከሌላው ጋር ከተጣበቁ ይመለሳሉ። ነገር ግን፣ ከክርስቶስ ልደት በፊት 400 ዓመታት ይኖር የነበረው የጥንታዊው ግሪክ ፈላስፋ ዴሞክሪተስ፣ በመሠረቱ በዚህ አባባል ሊስማማ ይችላል። ከጥንቶቹ ግሪኮች በተለየ የአቶሚክ ቦምቦችን እና የኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎችን በእውቀታቸው መሰረት መፍጠር ከቻሉ ዘመናዊ ሰዎች ስለ አቶሞች የበለጠ ያውቃሉ.

እስከ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መጨረሻ ድረስ. አቶም የማይከፋፈል እና የማይለወጥ ቅንጣት እንደሆነ ያምን ነበር። ግን ከዚያ በኋላ ከዚህ አንፃር ሊገለጹ የማይችሉ ክስተቶች ተገኝተዋል። ኤሌክትሮኬሚካል ምርምር ጂ ዴቪ, ኤም. ፋራዳይአቶም በኤሌክትሮላይዘር ካቶድ ወይም አኖድ ላይ ሲቀመጡ አወንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎችን ሊሸከም እንደሚችል አሳይቷል። ስለዚህ የኤሌክትሪክ ክፍያ ኮርፐስካል ተፈጥሮ.

የእነሱን እይታ ለማግኘት የጋዞችን የመቀስቀስ ዘዴዎችን በማሻሻል ፣ ደብሊው ክሩክስካቶድ ጨረሮች (በዘመናዊ ቴሌቪዥኖች ውስጥ የሚተገበር ክስተት) ተብሎ የሚጠራውን አገኘ። የኤሌክትሪክ ጅረት በቧንቧ ውስጥ በተዘጋ ብርቅዬ ጋዝ ውስጥ ሲያልፍ ደካማ የብርሃን ጅረት - ካቶድ ሬይ - ከአሉታዊ ምሰሶ (ካቶድ) ይወጣል. ካቶድ ሬይ በሚወድቅባቸው አካላት ላይ አሉታዊ ክፍያ ይከፍላል እና ወደ ቱቦው አቅራቢያ ወደሚገኙ አወንታዊ ኃይል ያላቸው አካላት ያዞራል። ስለዚህ, የካቶድ ሬይ በአሉታዊ መልኩ የተሞሉ ቅንጣቶች ፍሰት ነው.

የሙቀት ልቀት እና የፎቶኢሚሽን ክስተቶች እንዲሁ ተገኝተዋል ( አ.ጂ. ስቶሌቶቭ), በሙቀት እና በብርሃን ኳንታ ተጽእኖ በአሉታዊ መልኩ የተከሰሱ ቅንጣቶችን በማንኳኳት, አቶም በአሉታዊ መልኩ የተከሰሱ ቅንጣቶችን መያዙን ያረጋግጣል. አ.አ. ቤከርልየራዲዮአክቲቭ ክስተትን አገኘ። ባለትዳሮች ኩሪየራዲዮአክቲቭ ጨረር ፍሰት አንድ ወጥ ያልሆነ እና በኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስክ ሊለያይ እንደሚችል አሳይቷል። ወደ capacitor ውስጥ የሚገቡት አጠቃላይ ጨረሮች በሦስት ክፍሎች የተከፈለ ነው፡- a-rays (He 2+) በትንሹ ወደ capacitor አሉታዊ ጠፍጣፋ አቅጣጫ ያዘነብላሉ፣ b-rays (የኤሌክትሮን ፍሰት) ወደ capacitor አወንታዊ ጠፍጣፋ አጥብቆ ያዘነብላል፣ g - ጨረሮች (ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች) በሁሉም ኤሌክትሪክ ወይም መግነጢሳዊ መስክ ላይ አይገለሉም.

እና በመጨረሻም, የኤክስሬይ ግኝት ኮንራድ ሮንትገንአቶም ውስብስብ እና አወንታዊ እና አሉታዊ ቅንጣቶችን ያካተተ መሆኑን አሳይቷል, ትንሹ ኤች. ቶምሰን ኤሌክትሮን ብለው ይጠሩታል. ከዚህም በላይ እ.ኤ.አ. አር.ኤስ. ሙሊከንክፍያውን ለካ ሠ= -1.6×10 -19C (ቢያንስ የሚቻል፣ ማለትም አንደኛ ደረጃ) እና የኤሌክትሮኑን ብዛት አገኘ። ኤም= 9.11×10 -31 ኪ.ግ.

በውስጡ ኤሌክትሮኖች በሚኖሩበት ጊዜ የአቶም ገለልተኛነት በአቶሙ ውስጥ አዎንታዊ ክፍያ የሚሸከም ክልል አለ ወደሚል መደምደሚያ አመራ። ጥያቄው የኤሌክትሮኖች መገኛ ወይም አቀማመጥ እና በአተሞች ውስጥ አዎንታዊ ስለሚባሉት ክፍያዎች፣ ማለትም ክፍት እንደሆነ ይቆያል። ስለ አቶም መዋቅር ጥያቄ. በእነዚህ ጥናቶች መሠረት በ1903 ዓ.ም ኤች. ቶምሰን“ዘቢብ ፑዲንግ” ተብሎ የሚጠራውን የአቶም ሞዴል አቅርቧል ፣ በአቶሙ ውስጥ ያለው አወንታዊ ክፍያ ከአሉታዊ ክፍያ ጋር በተገናኘ በእኩል ይሰራጫል። ነገር ግን ተጨማሪ ጥናቶች የዚህን ሞዴል አለመጣጣም አሳይተዋል.

ኢ. ራዘርፎርድ(1910) በፎይል ውስጥ ካለፉ በኋላ የግለሰባዊ ቅንጣቶችን መለዋወጥ በመለካት የጨረር ፍሰትን በእቃ ንብርብር (ፎይል) በኩል አለፈ። ራዘርፎርድ የተመለከተውን ውጤት በማጠቃለል አንድ ቀጭን የብረት ማያ ገጽ በከፊል ለአልፋ ቅንጣቶች ግልጽ መሆኑን አረጋግጧል, ይህም በሉሁ ውስጥ በማለፍ, መንገዳቸውን አልቀየሩም ወይም በትናንሽ ማዕዘኖች ይገለበጣሉ. በመንገዳቸው ላይ የማይታለፍ እንቅፋት ያጋጠማቸው ይመስል ግለሰባዊ ኤ-ቅንጣዎች ከግድግዳ ላይ እንዳለ ኳስ ወደ ኋላ ተወረወሩ። በፎይል ውስጥ የሚያልፉ በጣም ጥቂት ቁጥር ያላቸው ኤ-ቅንጣቶች ወደ ኋላ ተጥለው ስለነበር ይህ መሰናክል በአቶሙ ውስጥ ያለውን መጠን መያዝ አለበት፣ ከአቶም ራሱ ጋር ሲወዳደር እንኳን እጅግ በጣም ትንሽ ነው፣ እና ትልቅ ክብደት ሊኖረው ይገባል፣ አለበለዚያ ሀ- ከእሱ የተገኙ ቅንጣቶች አይበላሹም. ስለዚህ መላምት ስለ አቶም አስኳል ታየ፣ እሱም አጠቃላይ የአተሙ ብዛት እና ሁሉም አዎንታዊ ክፍያ የተሰበሰበበት ነው። በዚህ ሁኔታ ፣ ከአቶሚክ ኒውክሊየስ በኤሌክትሮስታቲክ መከላከያ ኃይሎች ተጽዕኖ ስር የብዙዎቹ የአልፋ ቅንጣቶች በትንንሽ ማዕዘኖች የመንገዱ መዛባት ግልፅ ይሆናል። በኋላ ላይ የኒውክሊየስ ዲያሜትር ከ10 -5 nm, እና የአተም ዲያሜትር 10 -1 nm ነው, ማለትም. የኒውክሊየስ መጠን ከአቶም መጠን 10 12 እጥፍ ያነሰ ነው.

ራዘርፎርድ ባቀረበው የአቶሚክ ሞዴል በአወንታዊ ቻርጅ የተሞላ አስኳል በአተሙ መሃል ላይ ይገኛል፣ እና ኤሌክትሮኖች በዙሪያው ይንቀሳቀሳሉ፣ ቁጥሩም ልክ እንደ ፕላኔቶች ከኒውክሊየስ ክፍያ ወይም ከአቶሚክ ቁጥር ጋር እኩል ነው። ፀሐይ (የአተሙ ፕላኔት ሞዴል)። በራዘርፎርድ የተገነባው የኒውክሌር ሞዴል የአቶምን አወቃቀር ለመረዳት ትልቅ እርምጃ ነበር። በብዙ ሙከራዎች ተረጋግጧል. ይሁን እንጂ በአንዳንድ ሁኔታዎች ሞዴሉ በደንብ የተረጋገጡ እውነታዎችን ይቃረናል. እስቲ እነዚህን ሁለት ተቃርኖዎች እንመልከት።

በመጀመሪያ፣ የራዘርፎርድ ፕላኔታዊ የአተም ሞዴል የአተሙን መረጋጋት ማስረዳት አልቻለም። እንደ ክላሲካል ኤሌክትሮዳይናሚክስ ህግጋት ኤሌክትሮን በኒውክሊየስ ዙሪያ የሚንቀሳቀስ ሃይል ማጣቱ የማይቀር ነው። የኤሌክትሮን የኃይል ክምችት እየቀነሰ ሲመጣ፣ የምህዋሩ ራዲየስ ያለማቋረጥ መቀነስ አለበት እና በውጤቱም ወደ ኒውክሊየስ መውደቅ እና መኖር ያቆማል። በአካላዊ ሁኔታ አቶም የተረጋጋ ስርዓት ነው እናም ያለ ጥፋት ለረጅም ጊዜ ሊኖር ይችላል.

በሁለተኛ ደረጃ፣ የራዘርፎርድ ሞዴል ስለ አቶሚክ ስፔክትራ ተፈጥሮ የተሳሳተ ድምዳሜ ላይ ደርሷል። የአልካሊ ብረቶች ገጽታ ከአቶሚክ ሃይድሮጂን ስፔክትረም ጋር ይመሳሰላል ፣ እና የእነሱ ትንተና የእያንዳንዱ አልካሊ ብረት አተሞች ከቀሪዎቹ ኤሌክትሮኖች ጋር ሲነፃፀሩ አንድ ኤሌክትሮን ይይዛሉ ወደሚል ድምዳሜ አመራ። በሌላ አነጋገር በአተም ውስጥ ኤሌክትሮኖች ከኒውክሊየስ ተመሳሳይ ርቀት ላይ ሳይሆን በንብርብሮች ውስጥ ይገኛሉ.

የአቶሚክ ስፔክተራ የሚገኘው የተደሰቱ አተሞች ጨረሮችን (በከፍተኛ ሙቀት ነበልባል ወይም በሌላ መንገድ) በልዩ የጨረር መሳሪያ (ፕሪዝም ፣ የፕሪዝም ስርዓት ወይም የዲስትሪክስ ግሬቲንግስ) በኩል በማለፍ ውስብስብ ጨረሩን ወደ ሞኖክሮማቲክ አካላት በተወሰነ የሞገድ ርዝመት ያበላሻል። (l) እና በዚህ መሠረት የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች መወዛወዝ በተወሰነ ድግግሞሽ: n = ጋር/ l ፣ የት ሐ- የብርሃን ፍጥነት. እያንዳንዱ ሞኖክሮማቲክ ጨረር በተቀባይ መሳሪያ (ፎቶፕሌት, ወዘተ) ውስጥ በተወሰነ ቦታ ላይ ተመዝግቧል. ውጤቱም የዚህ ጨረር ስፔክትረም ነው. የአቶሚክ ስፔክትራ የግለሰብ መስመሮችን ያቀፈ ነው - እነዚህ የመስመር ስፔክትራ ናቸው።

እያንዳንዱ ዓይነት አቶም በሌሎች የአተሞች ዓይነቶች ውስጥ ያልተደጋገሙ ስፔክትረም ውስጥ በጥብቅ የተገለጸ የመስመሮች አቀማመጥ ተለይቶ ይታወቃል። ይህ የእይታ ትንተና ዘዴ መሰረት ነው, በእሱ እርዳታ ብዙ ንጥረ ነገሮች ተገኝተዋል. የአቶሚክ ስፔክትራ መስመራዊነት የጥንታዊ ኤሌክትሮዳይናሚክስ ህጎችን ይቃረናል፣ በዚህም መሰረት የአተሞች ስፔክትረም በኤሌክትሮን ቀጣይነት ባለው የኃይል ልቀት ምክንያት ቀጣይነት ያለው መሆን አለበት።

2. የቦህር ሃይድሮጂን አቶም መዋቅር ሞዴል.የጥንታዊ ኤሌክትሮዳይናሚክስ ህጎች በአተም ውስጥ የኤሌክትሮን ባህሪን ለመግለጽ የማይተገበሩ ሆነው በመገኘታቸው፣ ኒልስ ቦህርበመጀመሪያ የኳንተም ሜካኒክስ ህጎችን መሰረት በማድረግ የተለጠፈ ፖስታዎችን ቀርጿል።

1. በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ ኤሌክትሮኖች በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ የማይለቁባቸው ምህዋሮች አሉ. ቋሚ ተብለው ይጠራሉ.

2. የኢነርጂ ልቀት ወይም መምጠጥ የሚከሰተው ኤሌክትሮን ከአንድ ቋሚ ምህዋር ወደ ሌላ በመሸጋገሩ ምክንያት ነው። ከኒውክሊየስ ርቀው የሚገኙ ምህዋርዎች በትልቅ የኃይል አቅርቦት ተለይተው ይታወቃሉ. ከዝቅተኛ ወደ ከፍተኛ ምህዋር በሚሸጋገርበት ጊዜ አቶም ወደ አስደሳች ሁኔታ ይሄዳል። ግን በዚህ ሁኔታ ውስጥ ለረጅም ጊዜ ሊቆይ አይችልም. ኃይል ያመነጫል እና ወደ መጀመሪያው የመሬት ሁኔታው ይመለሳል. በዚህ ሁኔታ የጨረር ኳንተም ኃይል ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው-

ሸ n= ኢ n – ኢ ኪ,

የት nእና ክ- ኢንቲጀሮች.

3. የሞገድ (ኳንተም) ሜካኒክስ መሰረታዊ መርሆች.የሞገድ (ስፔክትራል) ንብረቶች ማብራሪያ በአቶሚክ መዋቅር ንድፈ ሃሳብ ውስጥ ከኳንተም ሜካኒካል ጽንሰ-ሐሳቦች ጋር በአንድ ጊዜ ተነሳ. መነሻው ቲዎሪ ነበር። ፕላንክየሰውነት ጨረር የኢነርጂ ለውጦች ያለማቋረጥ እንደማይከሰቱ አሳይቷል (እንደ ክላሲካል ሜካኒክስ ህጎች) ፣ ግን በስፓሞዲካል ፣ ኳንታ በሚባሉት ክፍሎች። የኳንተም ሃይል የሚወሰነው በፕላንክ እኩልታ ነው፡- ኢ = ሸ n, የት ሰ -የፕላንክ ቋሚ ከ6.63×10 –34 J×s ጋር እኩል ነው።
n - የጨረር ድግግሞሽ. ኤሌክትሮኖል የኮርፐስኩላር ባህሪያት (ጅምላ, ክፍያ) እና የሞገድ ባህሪያት - ድግግሞሽ, የሞገድ ርዝመት አለው.

በዚህ ምክንያት ሉዊስ ደ ብሮግሊቅንጣት-ማዕበል ምንታዌነት የሚለውን ሃሳብ አቅርቧል . ከዚህም በላይ ማዕበል-ቅንጣት ምንታዌነት የማይክሮ እና ማክሮ ዓለም ሁሉም ነገሮች ባሕርይ ነው, ብቻ macroscopic ነገሮች አንድ የንብረት ስብስብ በበላይነት ነው, እና ቅንጣቶች ወይም ማዕበል ተብሎ ይነገራል, እና የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ሁለቱም ንብረቶች አንድ ላይ ራሳቸውን ያሳያሉ. የዲ ብሮግሊ እኩልነት ቅንጣት ሞገድ እና የሞገድ ርዝመት መካከል ያለውን ግንኙነት ያሳያል፡ l = ሸ/ገጽ = ሸ/ኤምዩ. ስለዚህ በኒውክሊየስ ዙሪያ የሚሽከረከር ኤሌክትሮን የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ሊመደብ ይችላል።

በእነዚህ ሃሳቦች መሰረት ኤሌክትሮን ደመና ነው, በአቶም መጠን ውስጥ የተቀባ, የተለያየ እፍጋቶች አሉት. ስለዚህ የኤሌክትሮን በአቶም ውስጥ ያለውን ቦታ ለመግለፅ፣ ጉልበቱን እና የቦታ ጂኦሜትሪውን ግምት ውስጥ በማስገባት በአቶም ውስጥ ያለውን የኤሌክትሮን ጥግግት ፕሮባቢሊቲካዊ መግለጫ ማስተዋወቅ ያስፈልጋል።

4. የኳንተም ቁጥሮች. ምህዋር.የሃይድሮጂን አቶም ኤሌክትሮኒክ መዋቅርን ለማብራራት አራት ኳንተም ቁጥሮች ቀርበዋል n, ኤል, ኤም.ኤል, ሰበአተም ውስጥ የኤሌክትሮን የኃይል ሁኔታን እና ባህሪን መለየት። እነዚህ ቁጥሮች የፔሪዮዲክ የንጥረ ነገሮች ሰንጠረዥ የማንኛውንም አቶም የኤሌክትሮን ሁኔታ በልዩ ሁኔታ ያሳያሉ። ለእያንዳንዱ ኤሌክትሮኖች, በጥቅሉ የተለያዩ እሴቶች አሏቸው.

ዋና ኳንተም ቁጥር nየኤሌክትሮን ደመናዎችን ኃይል እና መጠን ያሳያል። ለመሬቱ አተሞች 1-8 እና በመርህ ደረጃ እስከ ወሰን አልባ እሴቶችን ይወስዳል። እንደ የኃይል ደረጃ ቁጥሩ አካላዊ ፍቺው የኤሌክትሮን በአተም ውስጥ ያለው የኢነርጂ እሴት እና በዚህም ምክንያት የአቶም መጠን ነው። በ n= 1 ኤሌክትሮን በመጀመሪያ የኃይል ደረጃ ከጠቅላላው አነስተኛ ኃይል, ወዘተ. እየጨመረ ሲሄድ nጠቅላላ ጉልበት ይጨምራል. የእያንዳንዱ የኢነርጂ ደረጃ ሃይል በቀመር ቀመር ሊገመት ይችላል፡ E = - 1/13.6 ×n 2። የኢነርጂ ደረጃዎች ብዙውን ጊዜ በፊደላት ይሰየማሉ-

ትርጉም ( n)
ስያሜዎች	ኬ	ኤል	ኤም	ኤን	ጥ

ጎን ፣ ምህዋር(ወይም azimuthal)የኳንተም ቁጥር lበአተም ዙሪያ የኤሌክትሮን ምህዋር (ደመና) ቅርፅን ያሳያል እና በሃይል ደረጃ ውስጥ ያለውን የኃይል ለውጥ ይወስናል ፣ ማለትም። ጉልበትን ይለያል ረቂቅ. እያንዳንዱ የኤሌክትሮን ደመና ቅርፅ በጎን ኳንተም ቁጥር የሚወሰን የኤሌክትሮን ሜካኒካል ሞመንተም የተወሰነ እሴት ጋር ይዛመዳል። ኤል, ይህም ከ 0 ወደ ይለያያል n–1: n=1, ኤል=0; n=2, ኤል=0, ኤል=1; n=3, ኤል=0,ኤል=1, ኤል=2, ወዘተ. ላይ በመመስረት የኃይል subvelvels ኤልበደብዳቤዎች የተገለጸው፡-

እሴቶች ( ኤል)
ማስታወሻ ( ቪ)	ኤስ	ገጽ	መ	ረ	ሰ	ሸ

በ s ደረጃ ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች ተጠርተዋል ኤስ -ኤሌክትሮኖች፣
ላይ ገጽደረጃ - ገጽ-ኤሌክትሮኖች, በርቷል መደረጃ - መ -ኤሌክትሮኖች.

የኤሌክትሮኖች ኃይል በውጫዊው መግነጢሳዊ መስክ ላይ የተመሰረተ ነው. ይህ ጥገኝነት በማግኔት ኳንተም ቁጥር ይገለጻል። መግነጢሳዊ ኳንተም ቁጥር m lየኤሌክትሮን ምህዋር (ደመና) የቦታ አቀማመጥን ያመለክታል. ውጫዊ ኤሌክትሪክ ወይም መግነጢሳዊ መስክ የኤሌክትሮን ደመናዎችን የቦታ አቀማመጥ ይለውጣል, እና የኃይል ክፍፍል ይከሰታል.
ጥቃቅን ነገሮች. ቁጥር ኤም.ኤልይለያያል፡- ኤል, 0, +ኤልእና ሊኖረው ይችላል (2× ኤል+1) እሴቶች:

የሶስት ኳንተም ቁጥሮች ጥምረት ምህዋርን በልዩ ሁኔታ ይገልፃል። እንደ “ካሬ” ተሰይሟል - . ኤሌክትሮን እንደ ቅንጣት በራሱ ዘንግ ዙሪያ መዞርን ያጋጥመዋል - በሰዓት አቅጣጫ እና በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ። ተገልጿል:: ስፒን ኳንተም ቁጥር s(ኤም ኤስ± 1/2 እሴቶችን የሚወስድ። በተቃራኒ አቅጣጫ የሚሽከረከሩ እሽክርክሪት ባለው አቶም ውስጥ ኤሌክትሮኖች መኖራቸው እንደ “ቀስቶች” ይጠቁማል። ስለዚህ አራቱ የኳንተም ቁጥሮች ስብስብ የኤሌክትሮኖችን ኃይል ይገልፃሉ።

5. መልቲኤሌክትሮን አተሞች. የኤሌክትሮኖች ብዛት በደረጃ እና በንዑስ ክፍል ውስጥ መወሰን.በበርካታ ኤሌክትሮኖች አተሞች ውስጥ የኤሌክትሮኖች አቀማመጥ በኳንተም ቁጥሮች ስብስብ መሠረት በሁለት ፖስታዎች ይተዳደራል.

Pauli መርህበአተም ውስጥ አራት ተመሳሳይ የኳንተም ቁጥሮች ያላቸው ሁለት ኤሌክትሮኖች ሊኖሩ አይችሉም (አለበለዚያ የማይነጣጠሉ ናቸው, አነስተኛው የኃይል ልዩነት በመጠምዘዣዎች ውስጥ ነው). በውጤቱም፣ በምህዋር ውስጥ ባለው አንድ የኤሌክትሮን ሴል ውስጥ በተቃራኒ አቅጣጫ የሚሽከረከሩ ኤሌክትሮኖች ከሁለት በላይ ሊሆኑ አይችሉም።

በኤሌክትሮኖች አማካኝነት ሴሎችን መሙላት በተጠቀሰው መሰረት ይከናወናል የመቶ አገዛዝ።ኤሌክትሮኖች ይሞላሉ ኤስ-, ገጽ-, መ -, ረ -ምህዋሮች አጠቃላይ ስፒን ከፍተኛ እንዲሆን ወይም በሌላ አነጋገር ኤሌክትሮኖች ባዶ (ባዶ) ምህዋሮችን መሙላት ይቀናቸዋል እና ከዚያ በኋላ ብቻ ይጣመራሉ (እንደ ፓውሊ)

የኳንተም ኬሚስትሪ መርሆዎችን ከግምት ውስጥ በማስገባት የማንኛውም አቶም ኤሌክትሮኒካዊ ውቅር መገንባት ይቻላል, ከሠንጠረዥ እንደሚከተለው. 2, ከ 2 (2) ላይ የኤሌክትሮኖች ብዛት ለመወሰን ቀመሮችን እናመጣለን. ኤል+1) የምሕዋር ብዛት ከ m (m=1, m=2, m=3) የእሴቶች ብዛት ጋር እኩል ነው.

በኤሌክትሮኖች አማካኝነት የንጥረ ነገሮች መሙላት የሚከናወነው በተጠቀሰው መሰረት ነው የክሌክኮቭስኪ አገዛዝ. የኃይል ደረጃዎች መሙላት የዋናው እና የሁለተኛው የኳንተም ቁጥሮች ድምር ቅደም ተከተል እየጨመረ ነው n+l

ይህ ድምር ተመሳሳይ እሴቶች ካሉት, መሙላት የሚከናወነው በከፍታ ቅደም ተከተል ነው n. የኃይል መጨመር በቅደም ተከተል ንዑስ ደረጃዎች ተሞልተዋል-

1ሰ<< 2s << 2p << 3s << 3p << 4s £ 3d << 4p << 5s £ 4d << 5p << 6s £ 4f £ 5d…

ሠንጠረዥ 2 - የአተሞች ኤሌክትሮኒክ ውቅሮች

ቀጥሎ የትኛው ደረጃ ይሞላል? 4s» 3d በሃይል። 4s n=3፣ d=2፣ ድምር 5፣ n=4፣ s=0፣ ድምር = 4፣ ማለትም። 4s እየተሞሉ ነው፣ ወዘተ. ኢነርጂ 5s » 4d፣ ድምሩ 5 እና 6 ነው፣ ስለዚህ 5s በመጀመሪያ ይሞላል፣ ከዚያም 4d። ጉልበቱ 6s » 5d » 4f ነው፣ ድምሩ 6፣ 7 እና 7 ነው። 6s በመጀመርያ ተሞልቷል። ዋናው የኳንተም ቁጥር ለ 4f ያነሰ ነው, ስለዚህ, ይህ ንዑስ ክፍል የበለጠ ተሞልቷል, ከዚያም 5d.

የአንድ አቶም ኤሌክትሮኒክ ውቅር እንደ ቀመር የተጻፈ ሲሆን በንዑስ ቬል ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች ብዛት በሱፐር ስክሪፕት ይገለጻል። ለምሳሌ ለአሉሚኒየም የኤሌክትሮን ውቅር ቀመሩን እንደ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. ይህ ማለት በ 1s, 2s, 2p, 3s, 3p ውስጥ 2, 2, 6, 2, 1 ኤሌክትሮኖች አሉ ማለት ነው. ጥቃቅን ነገሮች.

ባለ ብዙ ኤሌክትሮን ያልተደሰተ አቶም ውስጥ፣ ኤሌክትሮኖች በትንሹ ሃይሎች ምህዋርን ይይዛሉ። እርስ በእርሳቸው ይገናኛሉ: ኤሌክትሮኖች በውስጣዊ የኃይል ደረጃዎች ማያ ገጽ (ስውር) ኤሌክትሮኖች ከአዎንታዊው ኒውክሊየስ ተግባር በውጫዊ ደረጃዎች ላይ ይገኛሉ. ይህ ተጽእኖ በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ እየጨመረ ከሚሄደው የምሕዋር ኃይል ቅደም ተከተል ጋር ሲነፃፀር እየጨመረ በሚመጣው የምሕዋር ኃይል ላይ ያለውን ለውጥ ይወስናል.

ሙሉ በሙሉ ወይም በግማሽ የተሞሉ ንጥረ ነገሮች እንዳሉ ልብ ሊባል ይገባል መ- እና ረ- ከዚህ ደንብ ልዩነቶች በንዑስ ክፍል ውስጥ ይስተዋላሉ። ለምሳሌ, በመዳብ አቶም ኩ. የኤሌክትሮኒካዊ ውቅር [Аr] 3d 10 4s 1 ከቅንጅቱ ዝቅተኛ ኃይል ጋር ይዛመዳል [ኤር] 3d 9 4s 2 (ምልክቱ [ኤር] ማለት የውስጥ ኤሌክትሮኒካዊ ደረጃዎች መዋቅር እና መሙላት በአርጎን ውስጥ ተመሳሳይ ነው). የመጀመሪያው ውቅረት ከመሬት ሁኔታ ጋር ይዛመዳል, ሁለተኛው ደግሞ አስደሳች ከሆነው ሁኔታ ጋር ይዛመዳል.

የኬሚካል ትስስር

1. የኬሚካል ትስስር ተፈጥሮ.የኬሚካላዊ ትስስርን ለማብራራት ንድፈ ሐሳቦች በCoulomb፣ Quantum እና በሞገድ የአተሞች መስተጋብር ላይ የተመሰረቱ ናቸው። በመጀመሪያ ደረጃ, ሞለኪውሎች በሚፈጠሩበት ጊዜ የኃይል መጨመርን, የኬሚካላዊ ትስስር መፈጠር ዘዴን, መለኪያዎችን እና የሞለኪውሎችን ባህሪያት ማብራራት አለባቸው.

የኬሚካላዊ ትስስር መፈጠር በሃይል ምቹ ሂደት ሲሆን ከኃይል መለቀቅ ጋር አብሮ ይመጣል. ይህ የተረጋገጠው ሞለኪውል (ሄትለር፣ ለንደን) በሚፈጠርበት ጊዜ የሁለት ሃይድሮጂን አቶሞች መስተጋብር በኳንተም ሜካኒካል ስሌት ነው። በስሌቱ ውጤቶች ላይ በመመስረት, የስርዓቱ እምቅ ኃይል ጥገኛ ነው ኢበሃይድሮጂን አተሞች መካከል ባለው ርቀት ላይ አር(ምስል 4)

ሩዝ. 4. በ internuclear ርቀት ላይ የኃይል ጥገኛ.

አተሞች አንድ ላይ ሲቀራረቡ ኤሌክትሮስታቲክ የመሳብ እና የማስወገጃ ኃይሎች በመካከላቸው ይነሳሉ. ፀረ-ተመጣጣኝ እሽክርክሪት ያላቸው አተሞች አንድ ላይ ቢሰባሰቡ ፣ ማራኪ ኃይሎች በመጀመሪያ የበላይ ናቸው ፣ ስለሆነም የስርዓቱ እምቅ ኃይል ይቀንሳል (ከርቭ 1)። አጸፋዊ ኃይሎች በአተሞች (በኑክሌር መስተጋብር) መካከል በጣም ትንሽ ርቀት ላይ መቆጣጠር ይጀምራሉ. በአተሞች r 0 መካከል ባለው የተወሰነ ርቀት, የስርዓቱ ኃይል አነስተኛ ነው, ስለዚህ ስርዓቱ በጣም የተረጋጋ ይሆናል, የኬሚካላዊ ትስስር ይከሰታል እና አንድ ሞለኪውል ይፈጠራል. ከዚያም አር 0 በ H2 ሞለኪውል ውስጥ ያለው የውስጣዊ ርቀት ነው, እሱም የኬሚካላዊ ትስስር ርዝመት ነው, እና የስርዓቱ ኃይል በ r 0 መቀነስ የኬሚካላዊ ትስስር በሚፈጠርበት ጊዜ (ወይም የኬሚካላዊ ትስስር ኃይል) የኃይል መጨመር ነው. ኢ sv)። አንድ ሞለኪውል ወደ አተሞች የመከፋፈል ኃይል እኩል መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል ኢ sv በመጠን እና በምልክት ተቃራኒ.

ለኬሚካላዊ ትስስር የኳንተም ሜካኒካል ገለፃ፣ ሁለት ተጨማሪ ዘዴዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ፡ የቫሌንስ ቦንድ (VB) ዘዴ እና የሞለኪውላር ምህዋር (MO) ዘዴ።

2. የቫለንስ ቦንድ (VB) ዘዴ. Covalent ቦንድ.ዋናው ዓለም አቀፋዊ የኬሚካላዊ ትስስር ዓይነት ኮቫልንት ቦንድ ነው. ከBC ዘዴ (የሃይድሮጂን ሞለኪውል ምስረታ ምሳሌን በመጠቀም) የኮቫለንት ቦንድ ምስረታ ዘዴን እንመልከት።

1. በሁለቱ መስተጋብር አተሞች መካከል ያለው የጥምረት ትስስር የሚከናወነው የጋራ ኤሌክትሮን ጥንድ በመፍጠር ነው። እያንዳንዱ አቶም አንድ ያልተጣመረ ኤሌክትሮን የጋራ ኤሌክትሮን ጥንድ ለመፍጠር ያበረክታል፡

N·+·N ® N : ኤን

ስለዚህ, በBC ዘዴ መሰረት, የኬሚካላዊ ትስስር ሁለት-ማዕከላዊ እና ሁለት-ኤሌክትሮኖች ናቸው.

2. የጋራ ኤሌክትሮኖች ጥንድ ሊፈጠሩ የሚችሉት በኤሌክትሮኖች መስተጋብር ከፀረ-ትይዩ እሽክርክሪት ጋር ብቻ ነው።

Н+AН ® ኤምኤን

3. የኮቫለንት ቦንድ ሲፈጠር ኤሌክትሮኖች ደመናዎች ይደራረባሉ፡-

ይህ በ H 2 ሞለኪውል ውስጥ ያለው የ internuclear ርቀት በሙከራ የሚወሰነው እሴት R = 0.074 nm ነው ፣ ይህም ከሁለት ነፃ የሃይድሮጂን አቶሞች ራዲየስ ድምር 2r = 0.106 nm በእጅጉ ያነሰ ነው።

በደመና መደራረብ ክልል ውስጥ የኤሌክትሮን መጠኑ ከፍተኛ ነው, ማለትም. ሁለት ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ የመኖር እድላቸው ከሌሎች ቦታዎች በጣም የላቀ ነው። ሁለት ኒዩክሊየሮች ኤሌክትሮስታቲካዊ በሆነ መንገድ ከተጣመሩ ኤሌክትሮኖች ጋር የሚገናኙበት ስርዓት ይፈጠራል። ይህ ወደ ጉልበት መጨመር ይመራል, እና ስርዓቱ ይበልጥ የተረጋጋ ይሆናል, እና አንድ ሞለኪውል ይመሰረታል. የኤሌክትሮኖች ደመናዎች በተደራረቡ ቁጥር፣ የኮቫለንት ትስስር እየጠነከረ ይሄዳል።

ለጋሽ-ተቀባይ የኮቫልንት ቦንዶች ዘዴ።የኮቫለንት ቦንድ ምስረታ በአንድ አቶም (አዮን) ኤሌክትሮኖች በራሱ ጥንድ ምክንያት ሊከሰት ይችላል - ለጋሽእና የሌላ አቶም (ion) ነፃ አቶሚክ ምህዋር - ተቀባይ. ይህ የኮቫለንት ቦንድ ምስረታ ዘዴ ለጋሽ-ተቀባይ ይባላል።

የአሞኒያ ሞለኪውል ኤን ኤች 3 መፈጠር የሚከሰተው ሶስት ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች የአንድ ናይትሮጅን አቶም እና አንድ ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች የሶስት ሃይድሮጂን አተሞች ሶስት የጋራ ኤሌክትሮን ጥንዶችን በማካፈል ነው። በአሞኒያ ሞለኪውል NH 3 ውስጥ፣ የናይትሮጅን አቶም የራሱ ብቸኛ ጥንድ ኤሌክትሮኖች አሉት። የሃይድሮጂን ion H + 1 ዎቹ አቶሚክ ምህዋር ኤሌክትሮኖችን (ክፍት ምህዋር) አልያዘም። የኤንኤች 3 ሞለኪውል እና የሃይድሮጅን ion እርስ በርስ ሲቃረቡ፣ ብቸኛ ኤሌክትሮኖች ጥንድ የናይትሮጅን አቶም እና የሃይድሮጂን ion ምህዋር ግንኙነት በለጋሽ ተቀባይ ዘዴ እና በ NH 4+ cation በኩል የኬሚካላዊ ትስስር ይፈጥራሉ። በለጋሽ ተቀባይ ዘዴ ምክንያት የናይትሮጅን ቫልዩ B = 4 ነው።

በለጋሽ-ተቀባይ ዘዴ የኬሚካላዊ ትስስር መፈጠር በጣም የተለመደ ክስተት ነው. ስለዚህ, በማስተባበር (ውስብስብ) ውህዶች ውስጥ የኬሚካላዊ ትስስር በለጋሽ-ተቀባይ ዘዴ (ንግግር 16 ይመልከቱ).

በBC ዘዴ ማዕቀፍ ውስጥ፣ የኮቫልንት ቦንድ የባህሪ ባህሪያትን እንመልከት፡ ሙሌት እና አቅጣጫ።

ሙሌትማስያዣ የአንድ አቶም ችሎታ በተወሰኑ የኮቫለንት ቦንዶች ውስጥ የመሳተፍ ችሎታ ነው። ሙሌት የሚወሰነው በአተሙ ቫልነት ነው። ሙሌት በሞለኪዩል ውስጥ ባለው አቶም የተፈጠረውን የኬሚካላዊ ትስስር ቁጥር (ቁጥር) ያሳያል፣ እና ይህ ቁጥር covalency (ወይም እንደ MO ዘዴ፣ ቦንድ ትዕዛዝ) ይባላል።

የአቶም ቫሊቲ በኬሚካላዊ ትስስር ጥናት ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ ጽንሰ-ሀሳብ ነው። Valency የሚያመለክተው ዝምድናን፣ የአንድ አቶም ኬሚካላዊ ትስስር የመፍጠር ችሎታ ነው። ሞለኪውልን በሚገልጹበት የተለያዩ መንገዶች የቫልነት መጠናዊ ግምገማ ሊለያይ ይችላል። በBC ዘዴ መሠረት የአቶም (B) ቫልዩስ ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች ቁጥር ጋር እኩል ነው. ለምሳሌ፣ ከኦክሲጅን እና ናይትሮጅን አተሞች የኤሌክትሮን ሴል ቀመሮች ውስጥ ኦክሲጅን የተለያየ ነው (2s 2 2p 4) እና ናይትሮጅን trivalent ነው (2s 2 2p 3)።

አስደሳች የአተሞች ሁኔታ (v.s.). የተጣመሩ ኤሌክትሮኖች የቫሌንስ ደረጃ፣ ሲደሰቱ፣ ሳይጣመሩ እና በተወሰነ የቫሌንስ ደረጃ ውስጥ ከፍ ወዳለ ከፍተኛ ንዑስ ክፍል ወደ ነጻ አቶሚክ ምህዋሮች (AO) ሊተላለፉ ይችላሉ። ለምሳሌ, ለ beryllium በማይመች ሁኔታ (n.s.) B = 0, ምክንያቱም በውጫዊው ደረጃ ውስጥ ምንም ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች የሉም. በአስደሳች ሁኔታ (ኢኤስ)፣ የተጣመሩ ኤሌክትሮኖች 2s 2 2s 1 እና 2p 1 sublevels ይይዛሉ - B = 2።

የአንድ ቡድን ፒ-ኤለመንቶች የቫሌሽን ችሎታዎች ተመሳሳይ ላይሆኑ ይችላሉ። ይህ የሆነበት ምክንያት በተለያዩ ወቅቶች ውስጥ በሚገኙ የንጥረ ነገሮች አተሞች የቫሌሽን ደረጃ እኩል ባልሆነ የAOs ብዛት ነው። ለምሳሌ, ኦክስጅን ቋሚ ቫልዩ B = 2 ያሳያል, ምክንያቱም የቫልዩ ኤሌክትሮኖች በሃይል ደረጃ 2 ላይ ይገኛሉ, ባዶ (ነጻ) AOs በሌሉበት. በአስደሳች ሁኔታ ውስጥ ያለው ሰልፈር ከፍተኛው B=6 አለው። ይህ በሦስተኛው የኃይል ደረጃ ባዶ 3 ዲ ምህዋር በመኖሩ ይገለጻል።

የ covalent ቦንድ አቅጣጫ. የሞለኪውሎች የቦታ መዋቅር.በጣም ጠንካራው ኬሚካላዊ ትስስር የሚፈጠረው ከፍተኛው የአቶሚክ ምህዋር (AO) መደራረብ አቅጣጫ ነው። ኤኦዎች የተወሰነ ቅርፅ እና ጉልበት ስላላቸው ከፍተኛው መደራረብ የሚቻለው የተዳቀሉ ምህዋሮች ሲፈጠሩ ነው። የ AO ማዳቀል የሞለኪውሎችን የቦታ አወቃቀሮችን ለማብራራት ያስችለዋል ፣ ስለሆነም የኮቫለንት ትስስር በአቅጣጫ ተለይቶ ይታወቃል።

3. የአቶሚክ ምህዋር እና የቦታ መዋቅር ድቅል
ሞለኪውሎች.አተሞች ብዙውን ጊዜ ከተለያዩ የኢነርጂ ግዛቶች ኤሌክትሮኖች ጋር ትስስር ይፈጥራሉ። ስለዚህ የቤሪሊየም ቤይ (2s12р1)፣ ቦሮን ቢ (2s12р2)፣ ካርቦን ሲ (2s12р3) አተሞች ቦንዶችን በመፍጠር ይሳተፋሉ። ኤስ- እና አር- ኤሌክትሮኖች. ምንም እንኳን ኤስ- እና አር- ደመናዎች በቅርጽ እና በሃይል ይለያያሉ፣ ከተሳትፎ ጋር የተፈጠሩት ኬሚካላዊ ትስስር ወደ ተመጣጣኝ እና በሲሜትሪክ ደረጃ የሚገኙ ናቸው። ጥያቄው የሚነሳው እኩል ያልሆነ የመጀመሪያ ሁኔታ ኤሌክትሮኖች እንዴት ተመጣጣኝ ኬሚካላዊ ትስስር እንደሚፈጥሩ ነው። የዚህ መልስ የቫሌንስ ምህዋርን ማዳቀል ላይ ግንዛቤን ይሰጣል።

እንደሚለው የማዳቀል ጽንሰ-ሐሳቦችኬሚካላዊ ቦንዶች በኤሌክትሮኖች የሚፈጠሩት “ንጹሕ” ሳይሆን “የተደባለቀ” በሚባሉት ነው። ድብልቅ ምህዋር. በማዳቀል ወቅት የምሕዋር (የኤሌክትሮን ደመና) የመጀመሪያ ቅርፅ እና ጉልበት ይለወጣሉ እና አዲስ ፣ ግን ተመሳሳይ ቅርፅ እና ጉልበት ይፈጠራሉ። በተመሳሳይ ጊዜ የድብልቅ ምህዋር ብዛት ከአቶሚክ ምህዋር ብዛት ጋር እኩል ነው።, ከተፈጠሩበት.

ሩዝ. 5. የ valence orbitals የማዳቀል ዓይነቶች.

የማዕከላዊ አቶም የቫለንስ ምህዋሮች ድቅል ተፈጥሮ እና የእነሱ የቦታ አቀማመጥ የሞለኪውሎቹን ጂኦሜትሪ ይወስናል። አዎ መቼ sp hybridizationበ beryllium Be AOs ውስጥ, ሁለት sp-hybrid AOs ይነሳሉ, በ 180 ° (ምስል 5) ማዕዘን ላይ ይገኛሉ, ስለዚህ የተዳቀሉ ምህዋሮች ተሳትፎ ጋር የተፈጠሩት ቦንዶች 180 ° የመተሳሰሪያ ማዕዘን አላቸው. ስለዚህ, BeCl 2 ሞለኪውል መስመራዊ ቅርጽ አለው. በ sp 2 - ማዳቀል boron B, ሶስት sp 2 ድብልቅ ምህዋር ተፈጥረዋል, በ 120 ° አንግል ላይ ይገኛሉ. በውጤቱም, የ BCl 3 ሞለኪውል ባለ ሶስት ጎን (triangle) ቅርፅ አለው. በ sp 3 - ማዳቀል AO ካርቦን ሲ፣ አራት የተዳቀሉ ምህዋሮች ይነሳሉ፣ እነዚህም በጠፈር ውስጥ ወደ ቴትራሄድሮን አራት ጫፎች በተመጣጣኝ መንገድ ያተኮሩ ናቸው፣ ስለዚህ CCl 4 ሞለኪውል አለው
እንዲሁም tetrahedral ቅርጽ. የ tetrahedral ቅርጽ ብዙ tetravalent የካርቦን ውህዶች ባሕርይ ነው. በ sp 3 -የናይትሮጅን እና የቦሮን አተሞች ምህዋሮች ማዳቀል ምክንያት NH 4+ እና BH 4 - እንዲሁም ቴትራሄድራል ቅርፅ አላቸው።

እውነታው ግን የእነዚህ ሞለኪውሎች ማዕከላዊ አተሞች፣ በቅደም ተከተል፣ C፣ N እና O አቶሞች በ sp 3 hybrid orbitals ምክንያት ኬሚካላዊ ትስስር ይፈጥራሉ። የካርቦን አቶም አራት ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች በአራት sp 3 hybrid orbitals አሉት። ይህ አራት የ C-H ቦንዶች መፈጠርን እና የሃይድሮጅን አተሞችን አቀማመጥ በመደበኛ ቴትራሄድሮን ጫፍ ላይ በ 109 ° 28 ¢ ማያያዣ አንግል ይወስናል. የናይትሮጅን አቶም አንድ ነጠላ ኤሌክትሮን ጥንድ እና ሶስት ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች በአራት sp 3 ዲቃላ ምህዋሮች አሉት። የኤሌክትሮን ጥንድ ያልተጣመረ ሆኖ ከአራቱ ድቅል ምህዋር አንዱን ይይዛል፣ስለዚህ የH 3N ሞለኪውል የሶስት ጎንዮሽ ፒራሚድ ቅርጽ አለው። ተያያዥ ባልሆኑ ኤሌክትሮኖች ጥንድ አስጸያፊ ተጽእኖ ምክንያት በኤንኤች 3 ሞለኪውል ውስጥ ያለው የቦንድ አንግል ከ tetrahedral አንድ ያነሰ እና 107.3 ° ይደርሳል. የኦክስጅን አቶም ሁለት የማይጣመሩ ኤሌክትሮኖች እና ሁለት ያልተጣመሩ ኤሌክትሮኖች በአራት sp 3 ዲቃላ ምህዋሮች አሉት። አሁን ከአራቱ ድቅል ምህዋር መካከል ሁለቱ በማይገናኙ ኤሌክትሮኖች ጥንዶች የተያዙ ናቸው፣ ስለዚህ የH 2 O ሞለኪውል የማዕዘን ቅርጽ አለው። የሁለት የማይገናኙ የኤሌክትሮኖች ጥንዶች አፀያፊ ውጤት በላቀ መጠን ይገለጻል ፣ ስለሆነም የመለኪያው አንግል በቴትራሄድራል ላይ የበለጠ የተዛባ እና በውሃ ሞለኪውል ውስጥ 104.5 ° (ምስል 6) ነው።

ሩዝ. 6. ተያያዥነት የሌላቸው ኤሌክትሮኖች ጥንዶች ውጤት
በሞለኪውሎች ጂኦሜትሪ ላይ ማዕከላዊ አቶም.

ስለዚህ የBC ዘዴ የኬሚካላዊ ግንኙነቶችን ሙሌት እና አቅጣጫ በሚገባ ያብራራል, እንደ ኢነርጂ ያሉ የቁጥር መለኪያዎች ኢየኬሚካል ማሰሪያዎች ርዝመት ( ኤል) እና በኬሚካላዊ ቦንዶች (የሞለኪውሎች መዋቅር) መካከል ያለው ትስስር (j) ማዕዘኖች። ይህ በኳስ እና በዱላ የአተሞች እና ሞለኪውሎች ሞዴሎችን በመጠቀም በአመቺ እና በግልፅ ይታያል። የBC ዘዴ በተጨማሪም የሞለኪውሎች ኤሌክትሪካዊ ባህሪያትን በደንብ ያብራራል, በአተሞች ኤሌክትሮኔጋቲቭነት እና በሞለኪውሎች ዳይፖል ቅጽበት ይታወቃል. የኤሌክትሮኔጋቲቭ አተሞች ኬሚካላዊ ትስስር በሚፈጥሩበት ጊዜ የበለጠ አዎንታዊ ወይም አሉታዊ የመሆን ችሎታቸውን ወይም በሌላ አነጋገር ኤሌክትሮኖችን የመሳብ ወይም የመለገስ ችሎታን ፣ አኒዮኖች እና cations ይፈጥራሉ። የመጀመሪያው በቁጥር ነው።
በ ionization አቅም ተለይቶ ይታወቃል ( ኢፒ.አይ)፣ ሁለተኛው የኤሌክትሮን ግንኙነት ኃይል ነው ( ኢኤስ.ኢ.

ሠንጠረዥ 3

የሞለኪውሎች እና ውስብስቦች የቦታ አቀማመጥ AB n

የማዕከላዊ አቶም ሀ የድቅልቅል አይነት	የኤሌክትሮን ጥንዶች አቶም ሀ	ሞለኪውል ዓይነት	የቦታ አቀማመጥ	ምሳሌዎች
ማገናኘት	አስገዳጅ ያልሆነ
sp			AB 2	መስመራዊ	BeCl 2 (ግ)፣ CO 2
sp 2			AB 3	ሦስት ማዕዘን	BCl 3፣ CO 3 2–
			AB 2	ጥግ	ኦ 3
sp 3			AB 4	ቴትራሄድራል	CCl4፣ NH4፣ BH4
			AB 3	ትሪጎናል-ፒራሚዳል	H3N፣H3P
			AB 2	ጥግ	H2O
sp 3 መ			ኤኤን 5	ትሪጎናል ቢፒራሚዳል	PF5፣ SbCl5
			AB 4	የተዛባ ቴትራሄድራል	ኤስኤፍ 4
			AB 3	ቲ-ቅርጽ ያለው	ClF 3
			AB 2	መስመራዊ	XeF 2
sp 3 ዲ 2			AB 6	Octahedral	ኤስኤፍ 6፣ ሲኤፍ 6 2–
			AB 5	ካሬ-ፒራሚዳል	ከሆነ 5

ኬሚካዊ ቴርሞዳይናሚክስ

1. መሰረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች እና ትርጓሜዎች.ቴርሞዳይናሚክስ -ከኃይል መለቀቅ፣ መምጠጥ እና ለውጥ ጋር ተያይዞ አጠቃላይ የአሰራር ሂደቶችን የሚያጠና ሳይንስ ነው። ኬሚካዊ ቴርሞዳይናሚክስየኬሚካላዊ ኢነርጂ እና ሌሎች ቅርፆች - የሙቀት ፣ ብርሃን ፣ ኤሌክትሪክ ፣ ወዘተ የጋራ ለውጦችን ያጠናል ፣ የእነዚህን ሽግግሮች የቁጥር ህጎችን ያወጣል ፣ እንዲሁም በተሰጡት ሁኔታዎች ውስጥ የንጥረ ነገሮች መረጋጋት እና ወደ አንዳንድ የመግባት ችሎታቸውን ለመተንበይ ያስችላል። ኬሚካላዊ ምላሾች. ቴርሞኬሚስትሪየኬሚካል ቴርሞዳይናሚክስ ቅርንጫፍ የሆነው የኬሚካላዊ ምላሾች የሙቀት ውጤቶች ያጠናል.

የሄስ ህግ.በኬሚካላዊ ቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ, የመጀመሪያው ህግ ወደ ሄስ ህግ ተቀይሯል, እሱም የኬሚካላዊ ምላሾችን የሙቀት ተፅእኖዎች, እንደ ሥራ, የመንግስት ተግባር አይደለም. ስለዚህ የሙቀት ተፅእኖን የስቴት ተግባር ንብረት ለመስጠት ፣ enthalpy (ዲ ኤች) የአቅጣጫ ለውጥ ይህም ዲ ኤች= ዲ ዩ+ፒዲ ቪበቋሚ ግፊት. የሚለውን እናስተውል ፒዲ ቪ= A - የማስፋፊያ ሥራ እና ዲ ሸ = -Q(በተገላቢጦሽ ምልክት) . ኤንታልፒ በሲስተሙ የሙቀት ይዘት ተለይቶ ይታወቃል ስለዚህም exothermic ምላሽ ዲ ይቀንሳል ኤች. እባክዎን በኬሚካላዊ ምላሽ ውስጥ ሙቀት መውጣቱን ያስተውሉ ( ኤክሰተርሚክ) ከዲ ጋር ይዛመዳል ኤች < 0, а поглощению (ኢንዶተርሚክ) ዲ ኤች> 0. በአሮጌው ኬሚካላዊ ሥነ-ጽሑፍ ተቀባይነት አግኝቷል ተቃራኒየምልክት ስርዓት (!) ጥ> 0 ለ exothermic ምላሽ እና ጥ < 0 для эндотермических).

የ enthalpy (የሙቀት ተጽእኖ) ለውጥ በአጸፋው መንገድ ላይ የተመካ አይደለም ነገር ግን በጨረር እና በምርቶቹ ባህሪያት ብቻ ይወሰናል (የሄስ ህግ, 1836)

ይህንን በሚከተለው ምሳሌ እናሳይ።

ሐ (ግራፋይት) + O 2 (g) = CO 2 (g) D ኤች 1 = -393.5 ኪ.ግ

ሐ (ግራፋይት) + 1/2 O 2 (g) = CO (g) D ኤች 2 = -110.5 ኪ.ግ

CO (g.) + 1/2 O 2 (g.) = CO 2 (g.) D ኤች 3 = -283.0 ኪ.ግ

እዚህ ፣ የ CO 2 ምስረታ ስሜታዊነት ምላሹ በአንድ ደረጃ ወይም በሁለት ፣ መካከለኛ የ CO (D) መፈጠር ላይ የተመካ አይደለም ። ኤች 1 = ዲ ኤች 2+ዲ ኤች 3) ወይም በሌላ አነጋገር፣ በዑደቱ ውስጥ ያሉ የኬሚካላዊ ግብረመልሶች ድምር ድምር ዜሮ ነው።

የት እኔ- በተዘጋ ዑደት ውስጥ የምላሾች ብዛት።

የነገሮች የመጨረሻ እና የመጀመሪያ ሁኔታዎች ተመሳሳይ በሆነበት በማንኛውም ሂደት ውስጥ የሁሉም ምላሽ ሙቀቶች ድምር ዜሮ ነው።

ለምሳሌ፣ ወደ መጀመሪያው ንጥረ ነገር የሚመሩ የበርካታ ኬሚካላዊ ሂደቶች ቅደም ተከተል አለን።

እና በሄስ ህግ መሰረት,

ዲ ኤች 1+ዲ ኤች 2+ዲ ኤች 3+ዲ ኤች 4 = 0, (7.4)

የተፈጠረው የሙቀት ተጽእኖ ዜሮ ነው, ምክንያቱም ሙቀት በአንዳንድ ደረጃዎች ይለቀቃል እና በሌሎች ላይ ይጣላል. ይህ ወደ የጋራ ማካካሻ ይመራል.

የሄስ ህግ ቀጥተኛ መለካት የማይቻልባቸው ምላሾች የሙቀት ውጤቶችን ለማስላት ያስችለናል. ለምሳሌ ምላሹን አስቡበት፡-

ሸ 2 (ሰ) + O 2 (ሰ.) = H 2 O 2 (l.) D ኤች 1 = ?

የሚከተሉት የሙቀት ውጤቶች በሙከራ በቀላሉ ሊለኩ ይችላሉ፡-

ሸ 2 (ግ.) + 1/2 O 2 (ግ.) = H 2 O (l.) D ኤች 2 = -285.8 ኪጁ,

H 2 O 2 (l.) = H 2 O (l.) + 1/2 O 2 (g.) D ኤች 3 = -98.2 ኪጁ.

እነዚህን እሴቶች በመጠቀም የሚከተሉትን ማግኘት ይችላሉ፦

ዲ ኤች 1 = ዲ ኤች 2 - ዲ ኤች 3 = -285.8 + 98.2 = -187.6 (ኪጄ / ሞል).

ስለዚህ የማንኛውም ምላሽ የሙቀት ውጤት በንድፈ ሀሳብ ለማስላት የተወሰኑ ምላሾችን የሙቀት ተፅእኖ ለመለካት በቂ ነው። በተግባር ሰንጠረዡ መደበኛ enthalpies ምስረታዲ ኤች.ኤፍ° 298 በ ቲ= 298.15 ኪ (25 ° ሴ) እና ግፊት ገጽ= 101.325 ኪፒኤ (1 ኤቲኤም), ማለትም. በ መደበኛ ሁኔታዎች. (መደበኛ ሁኔታዎችን ከተለመዱ ሁኔታዎች ጋር አያምታቱ!)

መደበኛ enthalpy ምስረታ D ኤች.ኤፍ° ከቀላል ንጥረ ነገሮች 1 ሞል ንጥረ ነገር በሚፈጠርበት ጊዜ የ enthalpy ለውጥ ነው ።

ካ (ጠንካራ) + ሲ (ግራፋይት) + 3/2 O 2 (g) = CaCO 3 (ጠንካራ) ዲ ኤች° 298 = -1207 ኪጁ/ሞል.

እባክዎን የቴርሞኬሚካል እኩልታ የንጥረ ነገሮች አጠቃላይ ሁኔታን እንደሚያመለክት ልብ ይበሉ። ይህ በጣም አስፈላጊ ነው, ምክንያቱም በመደመር ግዛቶች መካከል ስለሚደረጉ ሽግግሮች (እ.ኤ.አ.) ደረጃ ሽግግሮች) ከሙቀት መለቀቅ ወይም ከመምጠጥ ጋር አብረው ይመጣሉ፡-

ሸ 2 (ግ.) + 1/2 O 2 (ግ.) = H 2 O (l.) D ኤች° 298 = -285.8 ኪጁ/ሞል፣

ሸ 2 (ግ.) + 1/2 O 2 (ግ.) = H 2 O (g.) D ኤች° 298 = -241.8 ኪጁ/ሞል.

H 2 O (g.) = H 2 O (l.) D ኤች° 298 = -44.0 ኪጁ/ሞል.

የቀላል ንጥረ ነገሮች ምስረታ መደበኛ enthalpies ዜሮ ነው ተብሎ ይታሰባል። ቀላል ንጥረ ነገር በበርካታ የአልትሮፒክ ማሻሻያዎች መልክ ሊኖር የሚችል ከሆነ ፣ ከዚያ ዲ ኤች° = 0 መደበኛ ሁኔታዎች ስር በጣም የተረጋጋ ቅጽ የተመደበ ነው, ለምሳሌ, ኦክስጅን, እና ኦዞን አይደለም, ግራፋይት, እና አልማዝ አይደለም:

3/2 ኦ 2 (ሰ) = O 3 (ሰ) መ ኤች° 298 = 142 ኪጁ/ሞል፣

ሐ (ግራፋይት) = ሐ (አልማዝ) ዲ ኤች° 298 = 1.90 ኪጁ / ሞል.

ከላይ የተጠቀሱትን ከግምት ውስጥ በማስገባት የሄስ ህግ መዘዝ በምላሹ ወቅት የ enthalpy ለውጥ ከምርቶቹ ምስረታ ድምር ጋር እኩል ይሆናል ። የምላሹ ስቶቲዮሜትሪክ ቅንጅቶች;

ተዛማጅ መረጃ.

ሞለኪውሎች ከአቶሞች የተሠሩ ናቸው። አቶም- ትንሹ ፣ የበለጠ በኬሚካል የማይከፋፈል የሞለኪውል አካል።

ንጥረ ነገሮች ከአቶሞች የተሠሩ ናቸው;
አተሞች ሲገናኙ ቀላል እና ውስብስብ ሞለኪውሎች ይፈጠራሉ;
በአካላዊ ክስተቶች ወቅት ሞለኪውሎች ተጠብቀው ይገኛሉ ፣ ቅንጅታቸው አይለወጥም ፣ ከኬሚካሎች ጋር - ይደመሰሳሉ, ስብስባቸው ይለወጣል;
የንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች አተሞች; በኬሚካላዊ ምላሾች, አተሞች, እንደ ሞለኪውሎች ሳይሆን, ተጠብቀዋል;
የአንድ ንጥረ ነገር አተሞች እርስ በእርሳቸው ተመሳሳይ ናቸው, ነገር ግን ከሌላው አካል አተሞች የተለዩ ናቸው.
ኬሚካላዊ ምላሾች የመጀመሪያዎቹን ንጥረ ነገሮች ከፈጠሩት ተመሳሳይ አተሞች አዳዲስ ንጥረ ነገሮችን መፈጠርን ያካትታል።

ለአቶሚክ-ሞለኪውላዊ ቲዎሪ ምስጋና ይግባው ኤም.ቪ. ሎሞኖሶቭ የሳይንሳዊ ኬሚስትሪ መስራች እንደሆነ ተደርጎ ይቆጠራል።

blog.site፣ ቁሳቁሱን በሙሉ ወይም በከፊል ሲገለብጥ፣ ወደ ዋናው ምንጭ ማገናኛ ያስፈልጋል።

እይታዎች