Атомно-молекулярне вчення в хімії
ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
Розділ 1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ЗАКОНИ ХІМІЇ
§ 1.1. Атомно-молекулярне вчення в хімії
Атомно-молекулярне вчення розвинув і вперше застосував у хімії великий російський учений М. В. Ломоносов. Основні положення цього вчення викладено у праці “Елементи математичної хімії” (1741) та в інших. Суть учення Ломоносова можна звести до таких положень.
1. Усі речовини складаються з “корпускул” (так Ломоносов називав молекули).
2. Молекули складаються
3. Частинки – молекули й атоми – перебувають у безперервному русі. Тепловий стан тіла є результатом руху його частинок.
4. Молекули простих речовин складаються з однакових атомів, молекули складних речовин – з різних атомів.
Через 67 років після М. В. Ломоносова атомістичне вчення в хімії застосував англійський учений Джон Дальтон. Він виклав основні положення атомістики у праці “Нова система хімічної філософії” (1808). У своїй основі вчення Дальтона повторює вчення Ломоносова. Водночас воно розвиває його далі, оскільки Дальтон уперше спробував
Атомно-молекулярне вчення в хімії остаточно утвердилось лише в середині XIX ст. На Міжнародному з’їзді хіміків у м. Карлсруе в 1860 р. було прийнято означення понять “молекула” й “атом”.
Молекула – це найменша частинка даної речовини, що має її хімічні властивості. Хімічні властивості молекули визначаються її складом і хімічною будовою.
Атом – це найменша частинка хімічного елемента, що входить до складу молекул простих і складних речовин. Хімічні властивості елемента визначаються будовою його атома. Звідси випливає означення атома, що відповідає сучасним уявленням:
Атом – це електронейтральна частинка, що складається з позитивно зарядженого атомного ядра і негативно заряджених електронів.
Згідно із сучасними уявленнями з молекул складаються речовини в газуватому і пароподібному станах. У твердому стані з молекул складаються тільки речовини, кристалічна решітка яких має молекулярну структуру, наприклад органічні речовини, неметали (за незначним винятком), оксид карбону(ІV), вода. Більшість твердих неорганічних речовин не мають молекулярної структури: їх решітка складається не з молекул, а з інших частинок (іонів, атомів); вони існують у вигляді макротіл (кристал хлориду натрію, друза кварцу, шматочок міді тощо). Не мають молекулярної структури солі, оксиди металів, алмаз, кремній, метали.
Хімічний зв’язок між молекулами речовин з молекулярною структурою менш міцний, ніж між атомами, тому температури їх плавлення і кипіння порівняно низькі. У речовин з немолекулярною структурою хімічний зв’язок між частинками досить міцний, тому температури їх плавлення і кипіння високі.
Сучасна хімія вивчає властивості мікрочастинок (атомів, молекул, іонів тощо) і макротіл.