Základní chemické pojmy
Atom
- nejmenší částice hmoty, nedělitelná chemickými metodami.
Molekula
– skupina dvou nebo více atomů spojených chemickou vazbou do jednoho celku.
Látka
- hmota vyznačující se určitými vlastnosti, rozděluje se na homogenní (stejnorodá soustava, je tvořena jednou fází, jejíž vlastnosti jsou všude stejné nebo plynule proměnlivé, složky nelze rozlišit pod mikroskopem) a heterogenní (různorodá soustava, složky lze rozlišit pod mikroskopem, je tvořena několika homogenními fázemi).
Směs
– hmota obsahující atomy nebo molekuly různého druhu.
Chemicky čistá látka
- obsahuje atomy nebo molekuly jednoho druhu, dělí se na prvky a sloučeniny.
Prvek
- chemicky čistá látka složená z atomů o stejném protonovém čísle.
Sloučenina
- chemicky čistá látka složená z nejméně dvou prvků, zastoupených v určitém poměru.
Krystal
- látka v tuhém stavu, charakteristická pravidelným uspořádáním svých stavebních částic (atomů, iontů nebo molekul).
Amorfní (beztvará) látka
- nemá pravidelnou vnitřní strukturu (sklo, saze).
Alotropie
- jev, kdy se prvek vyskytuje v několika krystalových modifikacích: uhlík –grafit (šesterečný), diamant (krychlová).
Polymorfie
- jev, kdy se sloučenina vyskytuje v několika krystalových modifikacích: CaCO
3 – aragonit (kosočtverečný), kalcit (klencový).
lzomorfie
- látky krystalizují společně ze směsi svých nasycených roztoků nebo tavenin a tvoří směsné krystaly: heptahydráty síranů hořečnatého, zinečnatého a nikelnatého.
Základní chemické veličiny
Látkové množství n
- fyzikální veličina, která umožňuje srovnávat množství látek z hlediska stechiometrie chem. reakcí na základě ekvivalentních množství látek. Její jednotkou je mol. Jeden mol lze definovat jako látkové množství soustavy, která obsahuje tolik částic (atomů, molekul, iontů, elektronů) kolik atomů.je obsaženo v nuklidu uhlíku
12C o hmotnosti 12g.
Počet částic v 1 mol látky (částic obsažených v 12g
12C) udává
Avogadrova konstanta N
A, která odpovídá hodnotě přibližně 6,022 * 10
23.
NA = N/n, kde N je počet částic a n je počet molů
Př. 1 mol NaCl obsahuje 6,022 * 1023 molekul NaCl. 1 mol Na+ obsahuje 6,022 * 1023 iontů Na+ 1 mol elektronů obsahuje 6,022 * 1023 elektronů
n=m/N, kde m je hmotnost a M je molární hmotnost
Molární hmotnost M
- hmotnost jednoho molu látky a je definována jako podíl hmotnosti dané látky a jejího látkového množství
M = m/n
Relativní atomová a molekulová hmotnost Ar(X)
- hmotnosti atomů a molekul jsou velice malé, proto se k vyjadřování jejich hmotnosti zavedla atomová hmotnostní jednotka u, což je vedlejší jednotka hmotnosti:
1u = 1,66057 * 10-27 kg = mu = m(12C/12)
Její hmotnost mu je definována jako 1/12 hmotnosti neklidu uhlíku 12C:
Nejčastěji se ale používá relativní vyjádření hmotnosti. Relativní atomová hmotnosti Ar(X) atomu m(X) atomu X a atomové hmotnostní konstanty
Ar(X) = m(X)/mu
Veličina udává, kolikrát je hmotnost atomu X než atomová hmotnostní konstanta. Relativní molekulová hmotnost M
r(Y) molekuly Y:
Mr(Y) = m(Y)/mu
Základní chemické zákony
Zákon zachování hmotnosti
- hmotnost všech látek do reakce vstupujících je rovna
hmotnosti všech reakčních produktů (M.V. Lomonosov a A.L. Lavoisier, 18.st.)
Zákon zachování energie
- celková energie izolované soustavy je v průběhu chemické reakce konstantní.
Dnes se oba tyto zákony spojují v jeden – zákon zachování hmotnosti a energie.
Zákon stálých poměrů slučovacích
- hmotnostní poměr prvků či součástí dané sloučeniny je vždy stejný a nezávislý na způsobu přípravy sloučeniny.
Zákon násobných poměrů slučovacích
- tvoří-li spolu dva prvky více sloučenin, pak
hmotnosti jednoho prvku, který se slučuje se stejným množstvím prvku druhého, jsou
vzájemně v poměrech, které lze vyjádřit malými celými čísly. (př. Na vodík o hmotnosti
1 g, připadá ve vodě kyslík o hmotnosti 8g a v peroxidu vodíku kyslík o hmotnosti 16g.
Hmotnosti kyslíku v obou sloučeninách jsou tedy v poměru 1:2)
Zákon stálých poměrů objemových při slučování plynů
- plyny se slučují v jednoduchých poměrech objemových (Gay-Lussac)
Avogadrův zákon
- ve stejných objemech různých plynů a par'e za stejného tlaku a
teploty stejný počet molekul, tzn. Stejný počet molekul jakéhokoliv plynu má při stejné teplotě a tlaku vždy stejný objem.
Daltonova atomová teorie
- ze slučovacích zákonů odvodil počátkem 19. st. J. Dalton jednoduchou atomovou teorii, která se stala východiskem pro výklad a popis chem. reakcí chem. rovnicemi.
Základy Daltonovy teorie se rozšířily o Avogadrovu představu o molekulách a můžeme je formulovat takto:
- prvky jsou látky složené z atomů
- atomy téhož prvku jsou stejné, atomy jiného prvku se liší hmotností, velikostí a dalšími vlastnostmi
- při chem. reakcích se atomy spojují, oddělují nebo přeskupují. Nemohou však
zaniknout nebo vzniknout
- slučováním atomu dvou či více prvků vznikají molekuly nové látky – sloučeniny
- molekuly vznikají sloučením celistvých počtů (stejných nebo různých) atomů.