Най-важното от урока
План-резюме
-
Градивни частици на веществата
- Атоми
- Най-малките, сложни, електронеутрални частици, намиращи се в непрекъснато движение.
- Строеж:
- Ядро: съставено от положително заредени протони ($p^+$) и електронеутрални неутрони ($n^0$). Определя основната маса на атома.
- Електронна обвивка: съставена от отрицателно заредени електрони ($e^-$), които се движат около ядрото.
- Електронеутралност: дължи се на равния брой протони в ядрото и електрони в обвивката.
- Молекули
- Електронеутрални частици, изградени от химически свързани еднакви или различни атоми.
- Могат да съществуват самостоятелно и се намират в непрекъснато движение (дифузия).
- Йони
- Електрически заредени частици, образувани от атоми при промяна в броя на електроните (броят на протоните остава постоянен):
- Положителен йон: получава се при отдаване на електрони (броят на протоните превишава броя на електроните).
- Отрицателен йон: получава се при приемане на електрони (броят на електроните превишава броя на протоните).
- Изграждат металите (йони с еднакви заряди) и съединения като готварска сол и сода каустик (йони с различни заряди).
- Електрически заредени частици, образувани от атоми при промяна в броя на електроните (броят на протоните остава постоянен):
- Атоми
-
Химични елементи. Прости и сложни вещества
- Химичен елемент
- Съвкупност от атоми или йони с еднакъв брой протони в ядрата си (известни са 118 химични елемента).
- Прости вещества
- Вещества, изградени от атоми на един и същ химичен елемент.
- Всеки елемент образува поне едно просто вещество, а някои – по няколко (напр. графит и диамант от въглерод; кислород и озон от кислород).
- Агрегатно състояние: предимно твърди, по-рядко газообразни и само две течни при стайна температура (бром и живак).
- Класификация: делят се на метали и неметали.
- Сложни вещества (химични съединения)
- Вещества, изградени от атоми или йони на различни химични елементи (над 13 милиона вида).
- Строеж на веществата (определя техните физични и химични свойства)
- Атомен строеж: графит, диамант, силициев диоксид (кварц).
- Молекулен строеж: вода, въглероден диоксид, кислород.
- Йонен строеж: натриев хлорид, калциев оксид.
- Химичен елемент
-
Химични процеси (реакции)
- Същност на химичните реакции
- Промени, при които едни вещества се превръщат в нови вещества.
- Градивните частици (атоми или йони) се прегрупират и свързват по нов начин, но техните ядра и химичните елементи се запазват непроменени.
- Записване на химичните реакции
- Изразяват се чрез химични уравнения:
- Изходни вещества (реагенти): записват се в лявата част.
- Стрелка ($\rightarrow$): показва посоката на процеса (от изходните към получените вещества), като над нея могат да се записват условия (напр. нагряване).
- Продукти на реакцията: записват се в дясната част.
- Изразяват се чрез химични уравнения:
- Закон за запазване на масата на веществата (Антоан Лавоазие, 1774 г.)
- Сборът от масите на изходните вещества е равен на сбора от масите на продуктите на реакцията.
- Веществата не се губят и не възникват от нищото, а частиците им запазват своята маса и преминават от едни съединения в други.
- Същност на химичните реакции
Атом – най-малката градивна частица на веществата. Атомите са сложни, електронеутрални частици, намиращи се в непрекъснато движение.
Всеки атом се състои от две основни части:
- Ядро – намира се в центъра на атома и съдържа:
- Протони (\(p\) или \(p^+\)) – частици с положителен електричен заряд.
- Неутрони (\(n\) или \(n^0\)) – електронеутрални частици (без заряд).
- Електронна обвивка – обгражда ядрото и е изградена от:
- Електрони (\(e^-\)) – частици с отрицателен електричен заряд, които се движат непрекъснато около ядрото.
Масата на електроните е пренебрежимо малка. Масата на атома се определя от броя и масата на протоните и неутроните в ядрото.
Условие за електронеутралност на атома:
Броят на протоните в ядрото е равен на броя на електроните в електронната обвивка:
\[ N(p^+) = N(e^-) \]
Молекула – електронеутрална частица, съставена от два или повече химически свързани еднакви или различни атоми. Молекулите могат да съществуват самостоятелно и се намират в непрекъснато движение.
Йон – електрически заредена частица, която се получава от атом при отдаване или приемане на електрони. При образуването на йони броят на протоните в ядрото остава непроменен.
Според вида на заряда йоните биват:
- Положителен йон: образува се, когато атом отдаде електрони. Броят на протоните става по-голям от броя на електроните (\(N(p^+) > N(e^-)\)).
Пример: Натриев атом (\(11\,p^+, 11\,e^-\)) отдава \(1\,e^-\) \(\rightarrow\) натриев йон (\(11\,p^+, 10\,e^-\)). - Отрицателен йон: образува се, когато атом приеме електрони. Броят на електроните става по-голям от броя на протоните (\(N(e^-) > N(p^+)\)).
Пример: Хлорен атом (\(17\,p^+, 17\,e^-\)) приема \(1\,e^-\) \(\rightarrow\) хлориден йон (\(17\,p^+, 18\,e^-\)).
Металите са изградени от йони с еднакви заряди. Съединения като готварска сол (\(\text{NaCl}\)), сода каустик (\(\text{NaOH}\)) и син камък (\(\text{CuSO}_4\)) са изградени от йони с противоположни заряди.
Химичен елемент – съвкупност от атоми (или йони) с еднакъв брой протони в ядрата си. Броят на протоните определя принадлежността към даден химичен елемент (познати са 118 химични елемента).
Прости вещества – вещества, изградени от атомите на само един химичен елемент.
- Някои елементи образуват повече от едно просто вещество (например въглеродът образува графит и диамант; кислородът образува кислород и озон). Затова броят на простите вещества (над 500) надвишава броя на химичните елементи.
- Агрегатно състояние: повечето са твърди (желязо, сяра, въглерод); газообразни са водород, кислород, азот и др.; течни при стайна температура са само живак (метал) и бром (неметал).
- Според свойствата си се делят на метали и неметали.
Сложни вещества (химични съединения) – вещества, изградени от атоми или йони на различни химични елементи (напр. вода, силициев диоксид, калциев оксид).
Свойствата на веществата зависят от вида на частиците и начина на тяхното подреждане:
| Строеж | Градивни частици | Примери |
|---|---|---|
| Атомен | Атоми | Графит, диамант, силициев диоксид (кварц) |
| Молекулен | Молекули | Вода, кислород, въглероден диоксид, сяра |
| Йонен | Йони | Натриев хлорид (готварска сол), калциев оксид (негасена вар) |
Химична реакция (химичен процес) – явление, при което от едни вещества се получават нови вещества с различни свойства.
При химичните реакции ядрата на атомите остават непроменени. Изходните вещества претърпяват прегрупиране на атомите или йоните, при което химичните елементи се запазват.
Химичните реакции се записват чрез химични уравнения:
\[ \text{изходни вещества} \xrightarrow{\text{условия}} \text{продукти (получени вещества)} \]
Горене на въглерод в кислородна среда:
\[ \text{въглерод} + \text{кислород} \xrightarrow{\text{нагряване}} \text{въглероден диоксид} \]
Чете се: „При взаимодействие на въглерод с кислород при нагряване се получава въглероден диоксид“.
Закон за запазване на масата (Антоан Лавоазие, 1774 г.):
Сборът от масите на изходните вещества е равен на сбора от масите на продуктите на реакцията:
\[ \sum m_{\text{изходни вещества}} = \sum m_{\text{продукти}} \]
Законът показва, че веществото не се губи и не възниква от нищото. Тъй като атомите само се прегрупират и запазват масата си, общата маса остава постоянна.
Взаимодействие на желязо със сяра:
\[ \underbrace{\text{желязо}}_{50{,}8\,\text{g}} + \underbrace{\text{сяра}}_{35{,}2\,\text{g}} \xrightarrow{\text{нагряване}} \underbrace{\text{железен сулфид}}_{86{,}0\,\text{g}} \]
\[ 50{,}8\,\text{g} + 35{,}2\,\text{g} = 86{,}0\,\text{g} \]
Задача: При нагряване на калциев карбонат се получават \(56\,\text{g}\) калциев оксид и \(44\,\text{g}\) въглероден диоксид. Каква е масата на изходния калциев карбонат?
Според Закона за запазване на масата:
\[ m(\text{калциев карбонат}) = m(\text{калциев оксид}) + m(\text{въглероден диоксид}) \]
\[ m(\text{калциев карбонат}) = 56\,\text{g} + 44\,\text{g} = 100\,\text{g} \]
Градивни частици: Веществата са изградени от атоми, молекули или йони.
Атом: Състои се от положително заредено ядро (протони и неутрони) и отрицателна електронна обвивка (електрони). Електронеутрален е: \(N(p^+) = N(e^-)\).
Йони: Заредени частици, образувани при отдаване на електрони (положителни йони) или приемане на електрони (отрицателни йони).
Химичен елемент: Вид атоми с еднакъв брой протони в ядрото.
Вещества: Биват прости (от един елемент, напр. \(O_2\), \(Fe\)) и сложни (химични съединения от два или повече елемента, напр. \(H_2O\), \(\text{NaCl}\)). Строежът им може да бъде атомен, молекулен или йонен.
Химични реакции: Превръщане на едни вещества в други чрез прегрупиране на частиците, без промяна на ядрата на атомите.
Закон на Лавоазие: При химична реакция сборът от масите на изходните вещества винаги е равен на сбора от масите на продуктите (\(\sum m_{\text{изходни}} = \sum m_{\text{продукти}}\)).
Атом: Състои се от положително заредено ядро (протони и неутрони) и отрицателна електронна обвивка (електрони). Електронеутрален е: \(N(p^+) = N(e^-)\).
Йони: Заредени частици, образувани при отдаване на електрони (положителни йони) или приемане на електрони (отрицателни йони).
Химичен елемент: Вид атоми с еднакъв брой протони в ядрото.
Вещества: Биват прости (от един елемент, напр. \(O_2\), \(Fe\)) и сложни (химични съединения от два или повече елемента, напр. \(H_2O\), \(\text{NaCl}\)). Строежът им може да бъде атомен, молекулен или йонен.
Химични реакции: Превръщане на едни вещества в други чрез прегрупиране на частиците, без промяна на ядрата на атомите.
Закон на Лавоазие: При химична реакция сборът от масите на изходните вещества винаги е равен на сбора от масите на продуктите (\(\sum m_{\text{изходни}} = \sum m_{\text{продукти}}\)).
