Читайте также:
|
Химический состав вещества рассматривается в рамках учения о составе, в котором обычно выделяют три основных проблемы: проблему химического элемента, проблему химического соединения, проблему вовлечения химических элементов в производство новых материалов.
В настоящее время под химическим элементом понимают совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Начало современному представлению о химическом элементе как о «простом теле» положил Р. Бойль. В то время не знали ни одного химического элемента
Позже А.Л. Лавуазье опроверг теорию флогистона («огненная материя» содержалась во всех горючих веществах и выделялся при горении). Первая систематизация элементов.
Дальнейшие попытки систематизации химических элементов привели Д.И. Менделеева к его великому открытию. Создание таблицы Менделеева (свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер). В гориз. столбцах свойства элементов закономерно изменяются. В вертикальных сходны по свойствам. С положением элемента в системе связаны его химические и многие физические свойства. Открытие периодического закона стимулировало поиск новых химических элементов. Система Менделеева лежит в основе современного учения о строении вещества, играет первостепенную роль в изучении всего многообразия химических веществ и в синтезе новых элементов.
Проблема химического соединения
Под химическим соединением в настоящее время понимают индивидуальное вещество, в котором атомы одного или различных элементов соединены между собой химической связью. Сейчас известно свыше 5 млн химических соединений. Первый закон хим. соединений, открытый Ж.Л. Пруста (каждое химически чистое соединение независимо от способа и места его получения имеет один и тот же постоянный состав, отношения масс атомов элементов постоянны.) Второй закон Дальтона в (если два химических элемента образуют более одного соединения, то массы одного элемента, приходящиеся на одну и ту же массу другого, относятся как целые числа).
Применение современных физических методов исследования вещества обнаружило физическую природу химизма, а именно: атомы объединяют в молекулы как единую квантово-механическую систему внутренние силы - химические связи, а они представляют собой проявление волновых свойств валентных электронов.
Наименьшими единицами многих веществ служат не атомы, а молекулы, т.е. группы атомов, тесно связанных друг с другом. Квантовая механика: химическая связь возникает между атомами в результате взаимодействия электронных конфигураций различных атомов, причем тогда, когда эти конфигурации хорошо подходят друг другу. Таким образом, химическая связь в своей основе имеет электрическую природу.
Межмолекулярные силы держат молекулы близко друг от друга, т.е. они ответственны за агрегатное состояние вещества. В жидких и твердых веществах молекулы как бы «слипаются», а в газах каждая движется сама по себе. Агрегатное состояние вещества сильно зависит от температуры: при очень низких температурах почти все вещества становятся твердыми (строгая крист. решетка), при очень высоких все переходят в газообразное состояние (решетка исчезает), а при промежуточных температурах они находятся в жидком состоянии (нестрогая решетка).
Проблема вовлечения химических элементов в производство новых материалов
Известно, что ресурсы используются неравномерно. Металлы и керамика — материалы, на 90% составляющие материальную основу жизни человека. Достижения химии позволяют заменять металлы керамикой, причем керамика имеет плотность на 40% меньше плотности металлов, что позволяет снизить массу. Благодаря внедрению в производство керамики химических элементов, стали получать керамические изделия с заранее заданными специальными свойствами. В нашей стране получен сверхтвердый материал -гексанит-Р (темп. плавления 3200 °С и твердостью, близкой к твердости алмаза, с рекордно высокой вязкостью; отсутствует хрупкость). Создана керамика, обладающая сверхпроводимостью при температуре выше температуры кипения азота. Это открывает перспективы для создания сверхмощных двигателей и электрогенераторов, транспорта на магнитной подушке, для разработки сверхмощных магнитных ускорителей и т.д. Новые элементоорганические соединения применяют и в качестве химических реагентов для лабораторных исследований, и для синтеза уникальных материалов.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 112 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |