Что нужно знать по химии: «Что из химии должен знать каждый?» — Яндекс Кью

Содержание

«Что из химии должен знать каждый?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

ОбразованиеХимияНаука

Андрей Ларькин

  ·

35,2 K

Ответить3Уточнить

Александр Табакаев

Медицина

12,5 K

Провизор, лекарствовед, либертарианец и просто добрый русский человек  · 12 янв 2018

Школьная химия крайне непривлекательна и, как следствие, большинство решает не связывать свою жизнь с ней, а большинство из этого большинства не знает её совершенно — и более того — даже не знают, что такое химия! А химия — это вся наша жизнь в пределах живой среды. Почему? Потому что жизнь — это движение. Движение — это перемены. А химия — это как раз-таки наука о переменах, изменениях

, превращениях, реакциях, если угодно. Химия есть везде, где есть жизнь, и мы не можем небрежно игнорировать то, на чём стоит всё наше существование. Знание химии значительно меняет мировоззрение, а сама эта наука отчасти порождает собственную философию. Чтобы понимать молекулярные основы окружающей нас живой материи, нужно держать в голове следующие основы химии:

  • Фундаментальные знания:
  1. Основные термины и понятия: атом, молекула, реакция, равновесие, экзотермия и эндотермия и так далее;
  2. Основы классификации веществ: неорганические, органические, соли, кислоты, основания, углеводы, липиды, белки, алкалоиды и тому подобное;
  3. Основные виды химических реакций;
  4. Основы равновесности реакций: влияние температуры и концентрации на скорость, явление диффузии и тому подобное;

— всё это для того, чтобы понимать идущее далее по списку.

  • Практические знания:
  1. Самые распространённые вещества в окружающем мире и их применение, получение, польза и опасность, а также техника безопасности при работе с веществами, данные о токсичности и механизмах вредного влияния веществ на организм человека.
  2. Основы физической и коллоидной химии: как работает мыло, почему коллоидный раствор золота не жёлтый, а может быть красным и синим, почему грязные растворы мутные, как правильно приготовить желатин, почему стоп-сигналы и сигналы привлечения внимания, посадочные огни в аэропортах красные и тому подобные
    бытовые аспекты
    .
  3. Основы биохимии: что такое цикл трикарбоновых кислот, откуда в теле берётся энергия, почему нам нужен кислород для жизни, почему алкоголь не даёт энергии, почему жиры сгорают в сахарной печи и тому подобные аспекты здоровой жизни.

Крайне рекомендую «Химия за 30 секунд» Сцерри (это об отдельных элементах и о том, в каких повседневных и не очень объектах они встречаются) и

«Молекулы» Эткинса (это о конкретных молекулах и том, как они себя проявляют — например, почему ядовитый полицейский газ имеет приятный запах сирени или почему, если вы положите соду в ваше любимое варенье красного цвета, оно посинеет или позеленеет). А ещё Сергей Шамов в своём ответе ниже рекомендует «50 идей, о которых нужно знать : Химия». Пожалуйста, не поленитесь спуститься ниже и заслуженно одобрить его ответ. Здесь вообще можно всю серию рекомендовать.

Прим.: для сравнения, физика есть везде, то есть вообще везде, и именно она порождает химию, но в вопросах жизни химия ведает больше (а глубже в них ведает биология — глубже в вопросах конкретно человеческой жизни — медицина). Физика тоже меняет мировоззрение и порождает куда больше философского разнообразия, чем химия. И основы физики нужно изучать скорее даже в первую очередь.

Чтите науки. Учите науки. Это интересно.

Vadim Makarov

12 января 2018

хотел написать о физике, а вы сделали примечание) лично мне кажется, что физика занимает бОльше “пространства” чем… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Сергей Шамов

4,8 K

Пользователь TheQuestion  · 12 янв 2018

Как ни странно, в природе существует специальная книга, в которой содержится ответ ровно на этот вопрос: “Химия. 50 идей, о которых нужно знать” (Хэйли Бёрч) Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Виктор Руденко

12,9 K

Всё, что не противоречит физическим законам, будет создано.  · 11 янв 2018

Если вы обожглись кислотой – обмойте поврежденный участок кожи мыльной водой или 2-х процентным раствором питьевой соды (это 1 чайная ложка питьевой соды на 2,5 стакана воды), чтобы нейтрализовать кислоту. Если вы обожглись щелочью, то обмойте поврежденный участок кожи раствором лимонной кислоты или уксуса. Азы химии. Читать далее

Екатерина Спирина

13 января 2018

Сначала нужно смыть то, чем обжёгся, большим количеством воды. Нейтрализация – реакция экзотермическая, если сразу… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

2 ответа скрыто(Почему?)

Что нужно знать для сдачи ЕГЭ по химии.

Результаты выпускных экзаменов важны, они определяют шансы получить высшее образование. Во время экзамена надо постараться отбросить лишние эмоции, сосредоточиться. Сначала следует решить все легкие задания, которые удастся сделать быстро. Только после можно заняться вопросами, вызвавшими затруднения или сомнения.

Самые важные темы

Это разделы, дающие больше баллов:

  • Химические реакции, отражающие генетическую взаимосвязь классов органических соединений, а также неорганических веществ.
  • Растворимость.
  • Расчеты массовых долей, масс, объемов, количества вещества продукта реакции.

Решение заданий

Нежелательно покидать аудиторию до окончания экзамена. Не следует оставлять вопросы без ответа, за ошибку баллы не отнимут. Экзамен состоит из теоретической и практической частей. Практика помогает существенно повысить общий результат. В 2022 году проводить эксперимент не требуется, снижен риск ошибок при работе с лабораторным оборудованием. Важно отработать задачи всех типов.

При подготовке желательно научиться безошибочно выполнять задание № 32, т.к. за него можно получить максимальное количество баллов — пять. Причем для его выполнения достаточно перечислить структурные формулы органических веществ скелетного вида. При подготовке надо научиться разбираться в составе, строении, химических свойствах веществ, понять взаимосвязь этих характеристик. Получить высокий результат помогут задания № 31, 33. Для их выполнения достаточно хорошо решать химические уравнения.

По результатам предыдущего года самыми сложными для выполнения оказались задания № 16, 34 (по нумерации 2022 года). Важно тренироваться решать задачи с молекулярными формулами органических веществ. Их требуется восстанавливать, зная плотность, массовые доли составляющих продуктов реакции (даже горения, сопровождающегося выделением тепла).

Детальный разбор решения практических заданий приведен в разделе ЕГЭ и ОГЭ на сайте Университета «Синергия». Центр довузовской подготовки Университета предлагает онлайн-курсы для одиннадцатиклассников. Занятия ведут практикующие эксперты.

Последние изменения ЕГЭ

Количество заданий уменьшено — давать характеристику свойствам простых веществ и оксидов в отдельном упражнении не требуется. Кроме того, два вопроса о химических свойствах разных органических соединений объединены. Добавлены задания:

  • Ранжировать вещества по кислотности среды.
  • Работать с таблицами концентрации веществ.
  • Рассчитывать выход продукта реакции или массовую долю примеси.

Что нужно знать по химии для ЕГЭ: самыми проблемными остаются темы, требующие вычислений. Такой материал позволяет существенно поднять общий балл. Многие школьники отлично подготовлены, но допускают погрешности при оформлении своих выкладок, тогда эксперты не засчитывают ответ. Работа должна быть оформлена аккуратно, строго в соответствии с инструкцией.

Запишись на курсы подготовки

Курсы подготовки к ОГЭ/ЕГЭ проводятся преподавателями-экспертами по актуальным материалам и вариантам от ФИПИ

Я даю согласие на обработку персональных данных, согласен на получение информационных рассылок от Университета «Синергия» и соглашаюсь c  политикой конфиденциальности.

Химия: все, что вам нужно знать

Химия — это предмет, работу которого вы видите вокруг себя . Просто подумайте немного, и вы можете быть уверены, что все, что вы считаете естественным или искусственным, функционирует или существует благодаря открытиям, которые мы сделали в этой науке. Лампочки? Это химия. Заправить машину? Химия. Жарить яйца? Во время приготовления вы буквально наблюдаете химические реакции в действии .

Действительно трудно преувеличить роль химии в нашей жизни . Тем более, что мы сами состоим из атомов и молекул, которые мы изучаем в дисциплине. Вся биология тоже, и есть только один предмет, которому мы должны благодарить за то, как мы дышим, видим, двигаемся и едим.

Итак, если вы сидите на уроке химии в школе, думая о том, как сильно вы ненавидите этот предмет, о том, как сильно вас нельзя беспокоить, о том, насколько он скучен или бессмыслен — помните, что нет ничего более фундаментального для мир , чем то, что вы будете там изучать. Химия совсем не бессмысленна.

Чтобы доказать это, мы взяли самое интересное из мира химии из учебника . Мы разработали введение в химию, которое не включает все функциональные группы, атомную структуру, кислоты и основания. Хотя школьная химия может и не быть такой, мы хотим показать вам, что химия в реальном мире — это весело.

Доступны лучшие репетиторы по химии

Поехали

Основные понятия химии

Давайте быстро пробежимся по некоторым наиболее важным идеям общей химии, которые вам необходимо усвоить, — тем, что любой ученый считает само собой разумеющимся. С чего начать? Вы уже догадались: периодическая таблица элементов.

Периодическая таблица

Конечно, вы видели это в каждой лаборатории или на уроке химии, на котором вы когда-либо были. Ни один химический факультет не обходится без него. Но для чего это?

Вы слышали об элементах, верно? Чистые вещества, которые мы называем такими названиями, как кислород, азот, углерод, калий. Это вещества, которые нельзя свести ни к чему другому, — и это то, что показано в периодической таблице.

Таблица составлена ​​в порядке реакционной способности каждого элемента , от наименее реакционноспособного к наиболее активному, и в порядке порядкового номера каждого элемента.

Запомните это, так как вы будете видеть его повсюду.

Готов учиться? проверить наш репетитор по химии онлайн здесь.

Периодическая таблица Менделеева – все элементы химии!

Химические реакции

Но хлебом с маслом физической химии является химическая реакция . Это название того, что происходит, когда вы сжигаете тосты, когда вы дышите, когда вы зажигаете огонь — когда вы делаете почти что угодно. Это действительно то, что вы изучаете в классе.

Мы знаем, что все вокруг нас состоит из отношений между одним типом молекулы или атома и другими различными типами , часто образующиеся вместе со связями (здесь чистые молекулы образуют соединения). Однако эти молекулярные отношения никогда не бывают стабильными , поскольку они изменяются, когда может присутствовать тепло или другое конкретное вещество.

Когда они изменяются — и когда молекулы, или ионы или электроны, составляющие эти молекулы, перестраиваются — это то, что мы подразумеваем под химической реакцией.

Кислоты и основания

Мы все наверняка уже сталкивались с кислотами и основаниями. Некоторые из нас, вероятно, большую часть времени употребляйте кислоты – так как такие продукты, как лимоны и уксус, являются кислыми.

Базы могут быть менее привычными. Но если вы когда-нибудь мыли руки с мылом или использовали отбеливатель для чистки раковины, , вы вступали в контакт с основанием (их часто называют щелочью).

Теория гласит, что в химических реакциях кислоты отдают протон реагенту, а основания крадут его. Хотите верьте, хотите нет, но этот, казалось бы, простой процесс и является основной причиной различия.

Если вам нужна более подробная информация о любой из этих идей, ознакомьтесь с нашей статьей о самых важных понятиях в химии!

Лимонная кислота из лимонов – обычная кислота – химия, которую ты ешь постоянно!

Некоторые ключевые химические термины

Но, как вы знаете, будучи студентом-химиком, предмет содержит теоретических и аналитических терминов, которые вам просто нужно сесть и выучить . Если вы хотите стать успешным химиком, вам просто нужно это сделать — и все мы знаем, что это может быть одной из наименее интересных частей обучения чему-либо!

Итак, вы знаете, что такое полимер или углеводород? Знаете ли вы разницу между ковалентной связью и ионной связью ? Есть идеи, что может быть катализатором или химическим продуктом? или что может означать окисление, перегонка или титрование?

Мы составили глоссарий основных терминов по химии в статье, в которой изложены ключевые термины в вашей учебной программе по химии. Если вы думаете о химической структуре, о состоянии вещества или начинаете свои первые химические эксперименты.

Научный набор инструментов – вещи, которые вам нужны

Лучшие репетиторы по химии

Поехали

Что вам понадобится в вашем наборе по химии

Говоря о выполнении эксперимента, вы сможете сделать многое ничего без правильного оборудования.

В какой-то момент вы, наверное, задавались вопросом, почему именно ваш химический отдел до краев забит материалами, которые вы никогда не видели за пределами химической лаборатории. Ответ на это заключается в том, что вам нужны все виды инструменты для эффективного и, что особенно важно, безопасного проведения химических экспериментов .

Основным химическим устройством является горелка Бунзена, газовая труба, которая производит очень горячее, чистое и прозрачное пламя . Тепло часто вызывает химические или физические изменения, которые вы будете наблюдать и анализировать, поэтому горелка Бунзена стала основным инструментом современной химии .

А вот для изучения любых химических процессов с этим, вполне вероятно, вам потребуется пробирки, колбу, пипетки и бюретки — и обязательно защитные очки и перчатки, чтобы не пораниться.

И Чтобы понять состав вещества, с которым вы работаете , вам помогут некоторые инструменты: лакмусовая бумажка, термометр и молекулярная модель.

Ознакомьтесь с полным списком химического оборудования в нашей специальной статье на эту тему!

Найдите репетитора по органической химии здесь, на сайте Superprof.

Самые важные химики всех времен

Если бы мы сказали Лавуазье, Дальтона или Берцелиуса, вы бы поняли, о чем мы говорим? Как насчет Менделеева или Нобеля? Будет ли Лайнус Полинг звонить в колокольчики?

У всех этих людей есть кое-что общее: они одни из самых важных химиков, когда-либо живших !

Вы когда-нибудь задумывались о том, кто открыл химические элементы? или как все эти странные теории химических свойств или химического анализа оказались в ваших учебниках? Что ж, , вы должны благодарить (или винить!) этих людей.

С восемнадцатого века люди были заняты мыслями, письмом и экспериментами, чтобы понять, что на самом деле происходит, когда вы нагреваете газы, или на что на самом деле могут быть похожи эти химические связи. Твой учебник химии не просто упал с неба полный знаний . Люди работали над развитием этих идей, и их вклад в науку был поразителен.

Воспользуйтесь ссылкой здесь, чтобы узнать, кем были эти люди и кем были самые выдающиеся химики всех времен.

Кто что открыл в химии?

Как мы уже говорили выше, все вокруг нас состоит из химии, от лекарств до материалов, которые мы используем для выращивания продуктов питания. Но стоит повторить: все, к чему вы прикасаетесь, является результатом химического процесса.

Возьмите в качестве примера экран, на котором вы читаете это. Из чего он сделан? Как это показывает эти слова, которые вы сейчас читаете? Как он мог оказаться таким маленьким – когда мы думаем об огромных телевизионных экранах, которые были у нас всего десять лет назад?

Посмотрите репетитора по органической химии здесь, на Superprof.

Мобильный телефон и ноутбук — изобретения, ставшие возможными благодаря химии. Это не то, что люди часто признают!

Это вопросы химии, и то, на что вы смотрите, состоит из химических соединений, которые являются результатом специальных экспериментов . Вы можете поблагодарить человека по имени Джордж Грей за изобретение именно этой технологии. Его химические исследования изменили не только то, как мы читаем информацию, но и то, как мы разговариваем с нашими друзьями и семьей, как мы покупаем вещи и как мы работаем. Все это было бы невозможно без экрана Грея, который позволял нам класть наши компьютеры в карманы!

От радиоактивных элементов, которые лечат рак, до податливого пластика, в который мы все заворачиваем — вы найдете подробности о некоторых ученых, которые изменили жизнь, и их химических открытиях в нашей статье здесь.

Факты о химии, которые поразят вас

В завершение мы составили небольшой список самых удивительных фактов о химии.

Химия — это гораздо больше, чем лекция, которую учитель читает вам в классе, гораздо больше, чем уравнения и обозначения, которые вы должны практиковать в качестве домашнего задания.

Итак, вы, вероятно, не слишком удивитесь, узнав, что такие вещи, как Coca-Cola и фейерверки, являются химическими изобретениями (и их истории просто потрясающие! ).

Но, с другой стороны, вы можете не знать, что химические элементы в вашем теле стоят всего около шестидесяти пенсов — или что только углерод в вашем теле может сделать почти десять тысяч карандашей!

От пчел и ос до воды, шахмат и стекла, химия появляется в некоторых действительно удивительных местах.

15 Объяснение основных основных понятий химии

Изучение основных понятий химии, на которых основан весь процесс химического образования, может быть непосильным для начинающих.

Одной из причин является огромное количество информации, которая существует.

По этой причине я решил пойти дальше и объяснить здесь 15 важных основных понятий химии , которые, надеюсь, помогут вам лучше подготовиться к изучению химии. Они четко объяснены в большинстве учебников по химии в нашем обзоре.

Вам также могут быть интересны книги по основам органической химии. Или, может быть, вы хотите подготовиться к экзамену по химии AP или тестам SAT по химии!

Если вы начинаете изучать органическую химию, мы также опубликовали обзор наиболее важных понятий, которые вам понадобятся, и дополнительный обзор, сравнивающий реакции SN1 и SN2.

Мы начнем с введения в основы химии : предыстория самых основных определений химии, немного истории и разъяснение того, почему и как важна химия. Будут определены основные единицы химии: атомы, молекулы, субатомные частицы. Затем мы обсудим их с точки зрения новичка и сформулируем в формате вопросов.

Поэтому эта статья адресована людям , незнакомым с химией или наукой в ​​целом .

Если вы учитель, вы можете перенаправить сюда своих учеников.

Предупреждение: это не исчерпывающее описание каждой концепции, а скорее введение в каждую из них: основы химии для начинающих. Мы цитируем и включаем источники, которые считаем полезными для их дальнейшего расширения.

Так что без далее шумиха, давайте погрузимся!

Вы можете использовать следующее оглавление, чтобы перейти непосредственно к основным понятиям химии , которые вас интересуют больше всего:

1 1. Что означает химия?

2 2. Когда была «открыта» химия?

3 3. Почему важна химия?

4 4. Почему химию называют центральной наукой?

5 5. Каково будущее химии?

6 6. Что такое атом?

7 7. Что такое молекула?

8 8. Какие виды химических соединений существуют?

9 9. Что такое периодическая таблица?

10 10. Почему вступают в реакцию два химических соединения?

11 11. Что такое хиральность и откуда она берется?

12 12. Что такое кислоты и основания?

13 13. Что такое стехиометрия?

14 14. Что такое окисление и восстановление в химии?

15 15. Что такое радиоактивность?

1. Что такое химия?

Как введение в химию, это отрасль науки, изучающая материю и изменения. Во-первых, химия занимается изучением состава и свойств вещества (по сути, это любое макроскопическое вещество, которое мы можем наблюдать). Тогда химия имеет дело с изменяют , или как эти вещества развиваются при воздействии на них определенных условий, или как одно вещество изменяется или реагирует на при взаимодействии с другим веществом. Определение химии нельзя сделать короче, поскольку оно охватывает практически все!

2. Когда была «открыта» химия?

Очень простые химические процессы проводились еще в древней истории, в 1000 г. до н.э., задолго до того, как были фактически установлены какие-либо основные химические концепции или законы. Извлечение металлов из руды или получение соединений из природных источников, таких как растения, являются примерами химии, которая впервые была осуществлена ​​тысячи лет назад и до сих пор актуальна.

Алхимия — это то, что мы называем «прото-наукой» химии.

Алхимик в поисках философского камня Джозеф Райт (1771)

Алхимия пытался объяснить природу, свойства и превращения материи. Но это была не наука, а набор мифов и магии. Согласовано, что переход от алхимии к современной химии, какой мы ее знаем, начался 17

-й век, с публикацией Роберта Бойля (1661) Химик-скептик считается отцом современной химии. Разница между химией и Алхимия — это применение научного метода.

3. Почему важна химия?

Все это химия. Все, что вы можете наблюдать макроскопически, состоит из химические вещества. Вы сделаны из химикатов, ваша пища химическая, вы дышите химические вещества, мы живем за счет и благодаря химическим веществам, все, что вы видите под Солнце представляет собой смесь химических веществ.

Все, что вы видите или делаете, основано на химических концепциях и процессах. Зажигание фейерверков происходит благодаря нашему пониманию и применению химии. Лекарство, которое вы принимаете, чтобы вылечить болезнь, делает это посредством химических процессов. Здание не падает, потому что мы знаем химию. Очевидно, что все эти примеры являются результатом объединения множества различных отраслей науки. Химия, как Центральная наука отвечает за их склеивание.

4. Почему химию называют центральной наукой?

Все науки связаны между собой базовыми понятиями химии, поэтому она называется центральной наукой . Без химии физические науки (включая саму химию) нашли бы пробел и не были бы связаны с науками о жизни (такими как биология) и прикладными науками (такими как инженерия). Это важно отметить в любом вводном тексте по химии.

Карта наук, предложенная Балабаном и Кляйном через Википедию

5. Каково будущее химии?

Химия наука, изучающая материю и управляющая ею. Мы, люди, получаем довольно хорош в этом, (хотя это не легко победить Природа), но мы далеко от идеального положения, в котором мы можем легко сделать любую молекулу или соединение по желанию за считанные минуты.

То есть вероятно, будущее химического синтеза, способность формировать любое соединение в будет в считанные минуты, не полагаясь на долгосрочные сложные проекты синтеза. Кроме того, возможности синтетическая химия буквально бесконечна: всегда найдется место для создания химическое вещество еще лучше, или найти молекулу, которая работает еще лучше для поставленная задача.

Другой ключ аспект «химии будущего» будет достигать истинной полноты устойчивость. Химия станет одной из основных отраслей науки, проблема энергии.

Также, химия, как центральная наука, будет нести ответственность за помощь технологии и междисциплинарная наука в целом развиваться плавно.

Химия, центральная наука, объединяет междисциплинарные технологические достижения. Кредит НАСА / Пэт Роулингс.

6. Что такое атом?

Атом определяется как основная единица химического элемента. Фундаментальный кусок материи. Обычная простая и основная концепция химии.

Очевидно теперь мы знаем, что атомы состоят из более мелких частиц, называемых субатомными. частицы: протоны (условно заряженные положительно), электроны (отрицательно заряженные). условно заряженные) и нейтроны (нейтральные частицы).

Простым языком термины: протоны и нейтроны составляют внутреннюю часть атома, или ядра, и составляют большую часть массы атомов. Электроны составляют облако (орбитали, или области, в которых высока вероятность обнаружения электрона) вокруг ядро.

Боровская модель атома, через Universetoday.com

Протоны и нейтроны не являются элементарными частицами; они состоят из кварков. С другой стороны, насколько нам известно, электроны — это элементарные частицы, и они не состоят из чего-то меньшего размера.

7. Что такое молекула?

Молекула представляет собой группу атомов, связанных вместе. Это следующий уровень химической сложности. Молекулы представляют собой основную единицу химического соединения, и это еще одно из основных основных понятий химии.

Это в основном это. Примером может служить молекула воды, состоящая из двух атомов водород (H) и один атом кислорода (O), удерживаемые вместе за счет ковалентных связей.

Модели молекулы воды. Кредит Dbc334/Jynto через Википедия

Далее определения включают, что они являются простейшей фундаментальной единицей, которая может принимать участвуют в химической реакции и электрически нейтральны. Этот последний пункт отличает молекулы от ионов, другого типа химических сложный.

8. Какие виды химических соединений существуют?

Существует три основных типа химических соединений, и в этом посте следует кратко рассказать о основных понятиях химии . Все они являются результатом соединения атомов друг с другом. Разница заключается в природе сил, удерживающих вместе эти атомы.

  • В молекулах (таких как вода, или H 2 O, см. выше), которые являются нейтральными соединениями «индивидуальной» природы, атомы склеены между собой ковалентными связями. Ковалентные связи обычно возникают между двумя атомами неметаллов, которые имеют общие пары электронов, или соединительные пары .
  • В ионных соединениях (таких как хлорид натрия или NaCl, широко известный как «соли») атомы находятся в ионной форме (заряжены) и удерживаются вместе ионными силами, образуя большие сети противоположно заряженных ионов. Ионные связи возникают между металлами и неметаллами.
  • Когда протяженные сети атомов образуются между одним или несколькими типами атомов металла, речь идет о металлических связях .

9. Что такое периодическая таблица?

Периодическая таблица представляет собой список или расположение всех известных химических элементов. Они организованы таким образом, что позволяют группировать элементы со сходной атомной структурой и, следовательно, со сходными свойствами. Основным критерием этого порядка является расположение по возрастанию атомного номера, то есть числа частиц ядра этого элемента (протонов и нейтронов). Его изобретение приписывают русскому химику Дмитрию Менделееву, и в 2019 году мы отмечаем 150-летие его первоначального отчета в 1869 году. .

Простая периодическая таблица. Кредит Википедии

10. Почему два химических соединения реагируют?

Химия изучает изменения в материи. Химикат реакция — это процесс, в котором один набор химических соединений трансформировался в другой. Реакция возникает при взаимодействии соединения, в которых некоторые первоначальные связи разорваны, а некоторые новые связи сформировался.

Почему это происходит? Проще говоря, потому что энергия, удерживающая новые связи вместе, выше, чем энергия, которая удерживала первоначальные связи. Это определение термодинамически благоприятного процесса. Благоприятная термодинамика – это самый фундаментальный шаг, который приводит два соединения к реакции друг с другом. Другим чрезвычайно важным фактором является кинетика реакции.

11. Что такое хиральность и откуда она берется?

Хиральность — это геометрическое свойство определенных молекул. Молекула называется хиральной, если ее зеркальное отражение не совмещается с самой молекулой. Классический источник хиральности в (органическом) соединении — наличие атома углерода с четырьмя различными заместителями. Эта концепция гораздо лучше объясняется в этом видео по основам химии на YouTube:

Происхождение хиральности, наряду с происхождением жизни, является одним из наиболее актуальных вопросов не только в химии, но и в науке в целом, поэтому это невозможно. ответить прямолинейно. Основная теория, поддерживающая это, основана на гомохиральности, которая могла возникнуть в три этапа: нарушение зеркальной симметрии, киральное усиление и киральная передача. Это выходит далеко за рамки основных понятий химии, но вы можете прочитать об этом здесь.

12. Что такое кислоты и основания?

Согласно первоначальному определению Аррениуса (1884 г.), кислота представляет собой соединение, способное высвобождать катион водорода или протон (H + ). Например, молекулы соляной кислоты (водный раствор HCl) ионизируются в растворе, отдавая протон воде в результате кислотно-щелочного равновесия :

HCl (водн. ) + H 2 O (жидкость) ⇌ H 3 O + (водн.) + Cl (водн.)

HCl в воде образует катионы гидроксония и хлорид-анионы. Это классическое кислотно-щелочное равновесие.

С другой стороны, основания, такие как гидроксид натрия (NaOH), могут захватывать протоны из воды, образуя анионы гидроксида.

NaOH (водный) + H 2 O (жидкость) ⇌ HO (водн.) + Na + (водн.)

Принимая во внимание, что кислотно-щелочная модель Аррениуса очень наглядна, она имеет свои ограничения, и другие модели используются для описания большего количества развитые кислотно-щелочные теории. Наиболее важными из них являются теория Бренстеда-Лоури (которая является более общей версией теории Аррениуса) и теория Льюиса.

Согласно согласно теории Льюиса , кислота представляет собой вещество, которое принимает неподеленную пару электронов, а основание – это вещество, которое отдает неподеленную пару электронов. Это объясняет кислотно-щелочное равновесие, которое не может быть объяснена теориями Аррениуса или Бренстеда-Лоури, такими как основность аммиака в воде:

:NH 3 (водн.) + H 2 O (жидк.) ) ⇌ NH 4 + (водн.) + :OH (водный)

Относительная кислотность или щелочность растворов или смесей измеряется с использованием логарифмической шкалы, называемой шкалой pH. Обычно он варьируется от 0, наиболее кислый (например, растворы соляной кислоты), через pH = 7 (считается нейтральным) до 14, наиболее щелочной (например, водные растворы гидроксида натрия). Тем не менее, соединения более основные и кислые, чем те, существуют, pH = 0–14 определенно не является закрытым диапазоном. Примеры распространенных растворов или смесей с разным pH показаны в приведенной ниже шкале.

Шкала рН. Кредит на веб-сайт OpenStaxCollege

13. Что такое стехиометрия?

Стехиометрия — очень простая концепция химии. Это просто способ измерения или определения количества каждого вещества, участвующего в реакции (реагентов), и количества образующихся продуктов.

Прежде чем запустить реакцию в лаборатории, химик должен выяснить, какое количество молекул каждого реагента требуется для протекания реакции. Для этой цели мы используем единицу измерения под названием «моль». Моль является базовой единицей «количества вещества». На один моль приходится 6,022·10 23 молекул. Нам нужно, чтобы это было огромное число, так как в каждом грамме любого реагента реакции содержится огромное количество молекул.

Стехиометрия реакции – это измерение относительных количеств (или эквивалентов ), измеренных в молях, реагенты, участвующие в реакции.

Например, каждые 2 молекулы (или 2 моля) газообразного водорода (H 2 ) реагируют с 1 молекулой (или 1 молем) газообразного кислорода (O 2 ), чтобы получить 2 молекулы (или 2 моля) воды (H 2 O):

2 H 2 (газ) + 1 O 2 (газ) → 2 H 2 O (жидкость)

Таким образом, если бы мы проводили эту (довольно непрактичную, используя два дорогих газа, с которыми трудно работать, чтобы получить дешевый и легкодоступный продукт, такой как вода) реакцию в лаборатории, нам пришлось бы смешать 2 моля водорода на моль кислорода. Это означает использование 2 эквивалентов (экв) водорода по отношению к количеству кислорода. В этом случае при работе с газами количество молей каждого из них можно контролировать, устанавливая парциальное давление для каждого из них.

В случае более распространенных твердых реагентов можно рассмотреть гипотетический синтез карбоната натрия из угольной кислоты. Нам нужно 2 эквивалента гидрида натрия (NaH) на моль используемой угольной кислоты (вдвое больше молекул NaH, чем молекул угольной кислоты).

Синтез карбоната натрия из угольной кислоты

Это даст 1 эквивалент или 1 моль карбоната натрия, а также высвободит 2 эквивалента (или 2 моля) газообразного водорода в качестве побочного продукта.

14. Что такое окисление и восстановление в химии?

Окислительно-восстановительные процессы — это тип химической реакции в при этом одно из реагирующих соединений окисляется, а другое восстанавливается. А окислительно-восстановительная реакция включает перенос электронов. Мы говорим, что соединение или атом внутри соединения окисляется, когда он теряет электроны , а другой компонент восстанавливается, когда он приобретает электроны .

Один из наиболее типичным примером окислительно-восстановительного процесса является ржавление железа. Металлическое железо, Fe 0 (степень окисления = 0), реагирует с кислородом воздуха, O 2 (окисление состояние = 0) с образованием ржавчины или оксида железа (III), Fe 2 O 3 .

4 Fe 0 (твердый) + 3 O 2   (газ) → 2 Fe 2 O 3 (твердый)

В этом новом соединение, новая степень окисления железа +3. Железо потеряло 3 электрона, следовательно, окисляясь:

Fe 0 → Fe 3+ + 3 e

На с другой стороны, новая степень окисления кислорода равна -2. Каждый атом кислорода имеет получил два электрона, восстановив:

O 2 + 4 e → 2 O 2-

Типичный пример Окислительно-восстановительный процесс – это взрыв, при котором взрывчатое вещество окисляется яростно. C4 — обычная пластическая взрывчатка, гораздо более мощная, чем динамит. Основным компонентом C4 является RDX (Research Development Explosive), также известный как циклонит или, по ИЮПАК, 1,3,5-тринитро-1,3,5-триазинан.

Процесс окисления гексогена термодинамически выгодно и приводит к экзотермическая реакция, при которой выделяется большое количество энергии в виде тепла и света, вызывая взрыв.

Взрывное окисление гексогена из взрывчатых веществ C4

Связи N–NO 2 чрезвычайно нестабильны и склонны к окислению. Вот что делает этот вид соединений очень взрывоопасным.

15. Что такое радиоактивность?

Радиоактивный распад или радиоактивность — это в основном процесс, при котором нестабильное ядро теряет энергию за счет испускания излучения в виде частицы. Этот Эта концепция четко объясняется в следующем видео:

Это скорее физическая концепция, чем основная концепция химии, но она очень актуальна для химиков.

Не все существующие атомы стабильны, некоторые из них можно назвать «не предназначенными для существования». Большая часть материи, которую мы видим, состоит из комбинаций стабильных протонов и нейтронов (стабильные атомы, в частности, стабильные ядра). Но другие комбинации нейтронов и протонов порождают нестабильные ядра, которые со временем распадаются. Это основа радиоактивности простыми словами.

При распаде этих нестабильных атомов выделяется энергия в виде частиц. Это высвобождение энергии можно обнаружить, и это то, что мы называем излучением. Когда происходит этот процесс, образуется новое ядро, а значит, и новый атом. Этот новый атом также может быть нестабильным и продолжать излучать излучение, пока не превратится в стабильный атом, который больше не излучает энергию в виде излучения.

Наконец-то хочу сделать обновление с 16 концептом! Это заслуживает отдельного поста, и вот он: обзор учебника о том, почему химические вещества реагируют! Если вы серьезно относитесь к изучению химии, вам необходимо освоить основы концепций термодинамики и кинетики.

В заключение, я надеюсь, что вы все (или ваши ученики, или дети) что-то из этого вынесли.

Оставить комментарий