На главную
Вопрос 33 Фундаментальные понятия химии. Хим. элемент, хим. соединение, химическая связь и хим. процесс.

Хим. понятия и обознач. их термины предст. собой необх. средства для формули-ровки хим. з-нов. При этом смысл понятий и терминов не может подвергаться произволь-ным или расширит. толкованиям, поскольку он вытекает из объективного хар-тера хим. явл. Развитие химии как науки состоит не только в проведении экспериментов или син-тезе новых в-в, но и в нахожд. эффективных понятий и способов их прав. употребления.
Всякое хим. понятие входит в некот. внутренне согласов. сист. взаимосвяз. м-у собой понятий. Смысл понятия в большой степени определяется тем положением, кот. оно занимает в такой системе.
Все хим. понятия и термины взаимосвяз.. Они сущ. не сами по себе, независимо друг от друга, а объединены в некот. упорядоч. систему, в кот. можно обнаружить уровни и подсистемы. Так, термин может относиться либо к эмпирич., либо к теор. ур-ню. За понятием эмпирич. уровня стоит реальный объект или процесс (“физический референт” понятия), кот. поддается наблюдению и исслед. Напр., понятие “в-во” означает реальный объект (повар. соль, сода и т.д.). Понятие теор. ур-ня отличается нек. степ. абстрактности и означает нек. ид. (идеализир.) объект или процесс. Пример идеализир. объекта – понятие “хим. в-во” (хлорид натрия, карбонат кальция и др.). З-ны химии формулируются только ч-з поня-тия теор. ур-ня и, след-о, имеют ид. хар-тер.
Сущ-ние подсистем понятий и терминов означ., что можно выделить их опред. совокупности, внутри кот. содержание и смысл понятий взаимосогласованы, взаимо-обусл. Напр., понятия формальной кинетики (кинетическое уравнение, константа скорости, порядок р-ии, предэксп. множитель и др.) образуют подсистему, основанную на определенном способе выражения скорости р-ии ч-з произвед. конц-ций реаг-тов. Такие подсист. понятий обычно назыв. теориями.
Сущ. огромное кол-во хим. понятий, входящ. в различные теор. системы. Но есть и осн., фунд. понятия, образ. основу хим. языка. К ним относятся понятия хим. элемента, атома, молекулы, хим. в-ва, хим. связи, хим. процесса. Одной из первых теор. систем в химии явл. атомно-молекулярное учение. В рез-те работ C.Канниццаро и ряда др. ученых оно превратилось в согласов. непротиворечивую систему понятий, кот. на 1-м М-ународном съезде химиков был придан конвенциональный характер. В этой сист. осн. понятия сформулир. след. обр.:
Атом – неделимая хим. частица, хар-зуемая неизменной атомной массой и некот. набором целочисленных валентностей.
Молекула – наименьшая частица хим. в-ва, хар-зуемая опред. атомным составом, кот. м. б. изм. только в рез-те хим. превращ.
Хим. элемент – опред. тип (сорт) атомов, кажд. из кот. присвоен индивид. символ: Н – водор., О – кисл., N – азот и т.д.
По другому: Химический элемент — множество атомов с одинаковым зарядом ядра, числом протонов, совпадающим с порядковым, или атомным, номером в таблице Менделеева.
Химическое соединение — сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или нескольких элементов. Некоторые простые вещества также могут рассматриваться как химические соединения, если их молекулы состоят из атомов, соединённых ковалентной связью (азот, кислород, иод, бром, хлор, фтор)
Химическая связь — явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы.
Термин «химическое строение» впервые ввёл А.М.Бутлеров в 1861 году. Также он заложил основы теории химического строения. Главные положения этой теории следующие:
1. Атомы в молекулах соединены друг с другом в определённой последовательности. Изменение этой последовательности приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами.
2. Соединение атомов происходит в соответствии с их валентностью.
3. Свойства веществ зависят не только от их состава, но и от «химического строения», то есть от порядка соединения атомов в молекулах и характера их взаимного влияния. Наиболее сильно влияют друг на друга атомы, непосредственно связанные между собой.
Химический процесс представляет собой последовательную смену состояний химической системы, в ходе которой образуется новое химическое вещество. Взаимодействие электронов и молекул приводит к изменению состава или структуры нового вещества. Важную роль здесь играет энергетика: стабильность соединения и возможность его перестройки и участия в химическом процессе будут зависеть от устойчивости электронных оболочек его атомов. Менее устойчивое соединение обладает большей свободной энергией, стабильное (упорядоченное, более организованное) - меньшей. Чтобы заставить вступить в реакцию разные соединения, надо сообщить устойчивому соединению дополнительную энергию, которую шведский химик С.Аррениус назвал энергией активации .