Основные законы химии

Стехиометрические законы химии

1) Закон сохранения массы веществ: (М.В.Ломоносов, 1748г): масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.

Pb+O₂=PbO (в реторте)

2) Закон постоянства состава: (Пруст, 1808г) – всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.

3) С помощью значения относительной плотности были определены относительные молекулярные массы и уточнены составы молекул многих газообразных веществ. Молекулярная масса может быть вычислена также по уравнению состояния идеального газа или Уравнения Клапейрона-Менделеева.

или

P -давление газа в замкнутой системе

V – объем системы (м³)

m – масса газа (кг)

М – молярная масса

Т – абсолютная t° в Кельвинах

R – универсальная газовая постоянная

P = 101,325 кПа

Используемые величины:

Основные газовые законы химии:

1) Бойля–Мариотта при постоянной t°, давление, производимое данной массой газа, обратно пропорционально объему газа

t° – const.

2) Гей-Люссака при постоянном давлении объем газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре

, при P – const.

3) Шарля: при постоянном объеме давление газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре.

, при V – const.

4) Объединенный закон Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля:

Парциальным давлением газа в смеси называется давление, производил бы этот газ, занимая при тех же физических условиях объем все газовой смеси.

Общее давление газовой смеси равно Σ парциальных давлений.

3. Закон кратных отношений.

Если два элемента образуют друг с другом несколько соединений, то на одну и ту же массу одного из них приходятся такие массы другого, которые относятся как небольшие целые числа.

FeO Fe₂O₃

w(Fe) = 78% w(O) = 22%	Fe – x O –y
x : y - ?	x : y

Fe : O =

FeO – простейшая формула.

4) Закон эквивалентов: (открыт в конце XVIIIв.) – вещества взаимодействуют между собой в количествах, пропорциональных их химическим эквивалентам.

Эквивалент – химическим эквивалентом элемента называется такое его количество, которое соединяется с 1 моль атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях. Химический эквивалент не является постоянной величиной, он зависит от валентности элемента.

К середине XIX века в химии сложился свой язык, который был узаконен на первом международном съезде химиков в 1860 году в г.Карлсруэ (Германия). начальные буквы их латинских наименований O – oxygenium – кислород

Каждое соединение обозначается химической формулой, которая показывает качественный и количественный состав вещества.

Na₂SO₄ – 2 атома Na

1 атом серы

индексы

4 атома кислорода

В практике используются 3 (три) вида формул.

1) Эмпирическая (простейшая)

H₂O, NaOH, CH₄, и т.д.

2) Молекулярная, которая уточняет эмпирическую и показывает сложные ионы, молекулы или фрагменты, входящие в формулу.

KAl(SO₄)₂ • 12H₂O; (NH₄)₂S₂O₈; C₆H₆

3) Структурная или графическая

С₆H₆ C₂H₂ CHCH

H₂O₂ H – O – O – H H₂SO₄

Любое химическое превращение одних соединений в другие называется химической реакцией:

коэффициенты

C₂H₅OH + 3O₂ → 3H₂O+2CO₂

4. Закон простых объемных отношений, или «химический» закон (Гей-Люссак, 1808) – объемы вступающих в реакцию газов при одинаковых условиях относятся друг к другу, а также к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа.

5. Закон Авогадро: (Авогадро, 1811г.) – в равных объемах различных газов при одинаковых условиях (t˚ и давлении) содержится одинаковое число молекул. Из закона вытекают 2 следствия:

1. 1 моль любого газа при одинаковых условиях занимает один и тот же объем – равный 22,4 л. (t˚-0˚C и давление 1,01325•10⁵ Па). В этом же объеме находится 6,023•10²³ молекул газообразного вещества.

2. Массы равных объемов двух газов, взятых при одинаковом давлении и t^o, относятся друг к другу как их молярные массы:

, также плотности газов относятся как их относительные молекулярные массы: , Д – относительная плотность.

6. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Для правильного написания химических формул надо знать валентность элементов или степень окисления. Валентностью называется способность атомов данного элемента присоединять или замещать определенное число других атомов.

max вал. = 8.

Мы живем в эпоху научно-технического прогресса, который определяется успехами науки и техники и внедрением их достижений в народное хозяйство.

Химия внедряется во все отрасли производства. Химические процессы используются в сельском хозяйстве, в медицине, в быту. Развитие науки и техники ставит перед химиками задачу получения новых, неизвестных в природе веществ и материалов – сверхпроводников, полупроводников, диэлектриков. Это создает предпосылки для бурного развития электротехники и радиоэлектроники.

Огромными темпами развивается производство полимерных материалов, существенна роль химии в развитии ракетной техники и космонавтики, в создании «ядерного горючего» и особых материалов для реакторов и защиты от радиации.

Продуктивность сельского хозяйства резко возрастает при использовании химических удобрений и химических средств борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных растений.

В наши дни наблюдается новый этап развития химии, который направлен на создание наиболее экономичного и экологически «чистого» химического производства.

Также можете прочитать: