 |
Моделирование химических процессов
|
|
|
|
Моделирование (лат. modus - мера, образ, способ) издавна применялось в научном познании. Например, возникновение представлений Демокрита и Эпикура об атомах, их форме, и способах соединения, об атомных вихрях и ливнях, объяснения физических свойств различных веществ с помощью представления о круглых и гладких или крючковатых частицах, сцеп ленных между собой. Эти представления являются прообразами современных моделей, отражающих ядерно-электронное строение атома. В науке Нового времени первоначально применялись различные механические модели. Постепенно метод моделирования стал приобретать все большее распространение, проникая во все отрасли научного знания. XX век принес методу моделирования новые успехи, связанные с расцветом кибернетики.
Моделирование на современном этапе приобрело значение общенаучного метода. Его особенностью является то, что для изучения объекта используется опосредующее звено - объект-заместитель. Исходный объект исследования при моделировании называется оригиналом, объект-заместитель - моделью.
По мнению большинства выдающихся химиков, в том числе лауреата нобелевской премии Г. Сиборга, теоретическое моделирование является основным методом познания в химии. Сущность химических явлений скрыта от непосредственного наблюдения исследователя, поэтому познание осуществляют путем построения модели невидимого объекта по косвенным данным.
Контрольные вопросы:
1. В чем заключаются научные методы познания вещества?
2. Раскройте роль эксперимента и теории в химии
3. Для чего проводится моделирование химических процессов?
Раздел 1. Общая и неорганическая химия
Тема 1.1 Основные понятия и законы химии
|
|
|
Перечень изучаемых вопросов:
1.Вещество. Атом. Молекула. Химический элемент. Аллотропия. Простые и сложные вещества. 2.Качественный и количественный состав веществ. Химические знаки и формулы.
3.Относительные атомная и молекулярная массы. Количество вещества.
4.Стехиометрия. Закон сохранения массы веществ. Закон постоянства состава веществ молекулярной структуры. Закон Авогадро и следствия из него.
Вещество. Атом. Молекула. Химический элемент. Аллотропия. Простые и сложные вещества.
Химия -наука о веществах, закономерностях их превращений (физических и химических свойствах) и применении. В настоящее время известно более 100 тыс. неорганических и более 4 млн. органических соединений.
Химические явления: одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, при этом состав ядер атомов не изменяется. Физические явления: меняется физическое состояние веществ (парообразование, плавление, электропроводность, выделение тепла и света, ковкость и др.) или образуются новые вещества с изменением состава ядер атомов.
Вещество – один из видов материи, который характеризуется массой покоя. Это совокупность атомов, ионов или молекул, состоящих из одного или нескольких химических элементов.
Вещества:
· Чистые (химические соединения) - НСl, NaCl, H2SO4.
· Смеси веществ – молоко, природная вода, руда, песок, воздух
Химические соединения:
· Простые (состоят из атомов одного вида) - H2, O2, F2, J2, и др.
· Сложные (молекулы состоят из различных элементов) – H2O, NaCl, CuO, NaNO3.
Молекулы - это мельчайшие частицы вещества, состав которых и химические свойства такие же, как у данного вещества.
Атомы -это мельчайшие химически неделимые частицы, из которых состоят молекулы. Атом – мельчайшая частица химического элемента.
Химический элемент – это атомы одного и того же вида.
Например: все атомы водорода – это элемент водород; Н – химический знак (символ)
|
|
|
Основоположником современного атомно-молекулярного учения о строении веществ является выдающийся русский учёный М.В. Ломоносов. Учение создано в 1741 году.
Сущность учения состоит в том, что:
· Все вещества состоят из молекул.
· Молекулы состоят из атомов.
· Молекулы и атомы находятся в постоянном непрерывном движении, чем объясняются физические и химические явления.
Атомное ядро - центральная часть атома, состоящая из Z протонов и N нейтронов, в которой сосредоточена основная масса атомов.
Заряд ядра - положительный, по величине равен количеству протонов в ядре или электронов в нейтральном атоме и совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе. Сумма протонов и нейтронов атомного ядра называется массовым числом A = Z + N.
Изотопы - химические элементы с одинаковыми зарядами ядер, но различными массовыми числами за счет разного числа нейтронов в ядре.
Химическая формула - это условная запись состава вещества с помощью химических знаков (предложены в 1814 г. Й. Берцелиусом) и индексов (индекс - цифра, стоящая справа внизу от символа. Обозначает число атомов в молекуле). Химическая формула показывает, атомы каких элементов и в каком отношении соединены между собой в молекуле.
Аллотропия - явление образования химическим элементом нескольких простых веществ, различающихся по строению и свойствам. Простые вещества- молекулы, состоят из атомов одного и того же элемента.
Cложные вещества - молекулы, состоят из атомов различных химических элементов.
Все вещества постоянно подвергаются всевозможным изменениям называемым явлениями.
Явления:
· Физические (изменение агрегатного состояния) – помол пшеницы, плавка металла, испарение воды.
· Химические (изменение состава и свойств вещества) – выпечка хлеба из муки, скисание молока.
|
|
|
