4: Основи хімії
- Page ID
- 19226
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Глави цього підрозділу абсолютно необхідні для тих, хто приступає до серйозного вивчення хімії. Матеріал, висвітлений тут, буде необхідний практично в кожній темі, з якою ви зіткнетеся в решті курсу першого року, а також у наступних курсах хімії - так що ви могли б також освоїти його зараз!
- 4.1: Атоми, елементи та ядро
- Паралельні поняття елемента і атома складають самі основи хімічної науки. Поняття елемента є макроскопічним, яке стосується світу, який ми можемо спостерігати своїми почуттями. Атом - це мікроскопічна реалізація цієї концепції; тобто це фактична фізична частка, яка є унікальною для кожного хімічного елемента. Їх дуже маленький розмір довгий час заважав атомам спостерігати прямим шляхом, тому їх існування не було загальноприйнятим до тих пір, поки
- 4.2: Число Авогадро і кріт
- Хімічні зміни, які ми спостерігаємо, завжди включають дискретні числа атомів, які переставляються на нові конфігурації. Ці цифри занадто великі за величиною, щоб ми могли розраховувати, але вони все ще є числами, і нам потрібно мати спосіб боротьби з ними. Нам також потрібен міст між цими числами, які ми не можемо виміряти безпосередньо, і вагами речовин, які ми вимірюємо і спостерігаємо. Концепція крота забезпечує цей міст і є ключовим для всієї кількісної хімії.
- 4.3: Формули та їх значення
- В основі хімії лежать речовини — елементи або сполуки — які мають певний склад, який виражається хімічною формулою. У цьому блоці ви навчитеся писати і інтерпретувати хімічні формули як з точки зору молей і мас, так і йти в зворотному напрямку, в якому ми використовуємо експериментальну інформацію про склад сполуки для вироблення формули.
- 4.4: Хімічні рівняння та стехіометрія
- Хімічне рівняння виражає чисту зміну складу, пов'язану з хімічною реакцією, показуючи кількість молів реагентів і продуктів. Але оскільки кожен компонент має свою молярну масу, рівняння також неявно визначають спосіб спорідненості мас продуктів та реагентів. У цьому підрозділі ми зосередимося на розумінні та використанні цих масових відносин.
- 4.5: Вступ до хімічної номенклатури
- Хімічна номенклатура є занадто великою темою для комплексного лікування, і було б марною диверсією намагатися зробити це на початковому курсі; більшість студентів хімії підбирають хімічні назви та правила, що регулюють їх, коли вони йдуть. Але ми навряд чи можемо говорити про хімію, не згадуючи деякі хімічні речовини, всі з яких мають names— і часто, більше одного!
- 4.6: Значні цифри та округлення
- Чисельні значення, з якими ми маємо справу в науці (і в багатьох інших аспектах життя), представляють вимірювання, значення яких ніколи не відомі точно. Наші кишенькові калькулятори або комп'ютери цього не знають; вони розглядають числа, які ми пробиваємо в них, як «чисті» математичні сутності, в результаті чого операції арифметики часто дають відповіді, які фізично смішні, хоча математично правильні.
Мініатюра: Спінінг Бакмінстерфуллерен (\(\ce{C60}\)). (CC BY-SA 3.0; непортований; Спанк).