Základní pojmy a vztahy v chemii

Vývoj představ o chemii

 

  1. Vývoj chemie od 4. Stol.
  2. Alchymie
  3. J. L Proust – pokud se prvky slučují, tak jen v celých číslech (Zákon stálých poměrů slučovacích), nezávisle na Daltonovi
  1. Dalton– definoval atom jako základní částici (dále nedělitelná)
  2. Rutherford– první konkrétnější představa o vnitřní stavbě atomů →planetární model
  3. Bohr– definuje 3 postuláty, polohy, dráhy a výstavbu atomů

           

            Sommerfeld

 

Pojmy

 

Látka – hmota vyznačující se určitými vlastnostmi, skládá se z atomů, molekul, iontů
– dělí se na:
1, homogenní – stejnorodá = složky nelze rozlišit pod mikroskopem
2, heterogenní – různorodá = složky lze rozlišit pod mikroskopem

– má různou čistotu: jednoduchá (tuha), složitá (sloučeniny)

– má různou čistotu- jednoduchá (tuha), složitá (sloučeniny)
Soustava látek – soubor všech látek ve vymezeném prostoru, každá soustava oddělena od okolí stěnami (sklo, rovina)

  1. Izolovaná-stěny zabraňují výměně energie a částic s okolím (termoska)
  2. Uzavřená-stěny nepropouští částice, umožňují výměnu energie s okolím (voda v baňce se zátkou)
  3. Otevřená-stěny umožňují výměnu částic i energie (voda v kádince)
  4. Homogenní-v celém svém objemu stejné vlastnosti, tvořeny jednou fází
  5. Heterogenní-nemají stejné vlastnosti, tvořeny fázemi, ty jsou odděleny hraniční oblastí, ve které se vlastnosti soustavy mění (voda a vzduch)
  6. Reálná
  7. Myšlená
  • Fáze– chemické označení jednotlivých složek soustavy (g=gas, l=liquidus, s=solidus, aq=aquaeus)

 

Atom – nejmenší částice hmoty nedělitelná chemickými metodami
– je tvořen z jádra a elektronového obalu.

 

Iont – je atom nebo molekula s kladným nebo záporným nábojem vzniklý při odtržení nebo
přijmutí jednoho nebo více elektronů.
Kladný iont se nazývá kation a záporný anion.

 

Molekula – skupina dvou nebo více atomů spojených chemickou vazbou do jednoho celku.

 

Chemicky čistá látka – (chemické individuum) tvořena stejnými částicemi (atomy, molekulami,…) a má stálé charakteristické vlastnosti (teplotu tání, hustotu,…)

 

Prvek – chemicky čistá látka složená z atomů o stejném protonovém čísle

– atomy mohou být volné (př. He), vázané v molekulách (př. Cl2) nebo vázané v krystalové struktuře (př. Uhlík v diamantu)

 

Nuklid –  částice složená z atomů se stejným protonovým číslem Z a stejným nukleonovým

                číslem A.

 

Izotop – Atomy téhož prvku se stejným počtem protonů, ale lišící se počtem neutronů v jádře atomu (př. 168O, 178O, 188O)
– Chemické vlastnosti jsou stejné, fyzikální se částečně liší (př. Hmotnost atomů).
Elektronová konfigurace izotopů je stejná.

 

Sloučenina- chemicky čistá látka tvořená stejnými molekulami sloučenými ze dvou a více atomů různých prvků (např.: CO2) nebo ionty vázanými v krystalické struktuře (např.: NaCl)

 

Směs – soustava složená z několika různých chemicky čistých látek (tzn. Z různých druhů částic)

 

 

            Homogenní směs-obsahuje částice menší než 10-9 m (pravé roztoky)

  • Plynný-molekuly jednoho plynu rozptýlené mezi molekulami jiného plynu (vzduch)
  • Kapalný-molekuly nízkomolekulárních látek v kapalině (NaCl ve vodě)
  • Pevný-jednotlivé atomy jedné pevné látky rozptýlené mezi částicemi jiné pevné látky (slitina kovů)

 

Koloidní směs– rozptýlené částice o velikosti 10-7-10-9 m (aerosol, koloidní roztok, emulze)

  • Aerosol
    • Mlha-kapičky kapaliny rozptýlené v plynu
    • Dým-částečky pevné látky v plynu
    • Kouř-kapičky kapalin a částečky pevné látky v plynu

 

  • Koloidní roztok-molekuly org.látek nebo shluky anorg.molekul  kapalině (bílkoviny ve vodě)
  • Emulze-kapičky jedné kapaliny rozptýlené v jiné kapalině (Olej ve vodě)
  • Gel-bubliny plynu rozptýlené v pevné látce

 

Heterogenní směs– rozptýlené částice větší než 10-7 m (pěna, suspenze)

  • Pěna-bubliny plynu v kapalině
  • Suspenze-částečky pevné látky v kapalině (jemný písek ve vodě)

 

Chemická vazba – síly, jimiž jsou k sobě navzájem poutány sloučené atomy prvků v molekule prostřednictvím valenčních elektronů

– vznikají a zanikají při chemických reakcích

– při tvorbě chem. Vazby se uvolňuje tzv. vazebná energie

– pro rozštěpení chem. Vazby je zapotřebí tzv. disociační energie

– vazebná a disociační energie mají stejnou velikost, čím jsou větší, tím je vazba pevnější

– podmínkou vzniku=dostatečné přiblížení atomů, které mají dostatečně vysokou energii a správnou prostorovou orientaci

délka vazby= vzdálenost jader atomů vázaných v molekule

 

Chemická reakce – děj, při němž zanikají vazby mezi atomy v molekulách výchozích látek
(reaktantů) a vytvářejí se vazby nové v molekulách produktů.

 

Veličiny

 

Látkové množství (n) – charakterizuje množství částic v látce.

– jednotkou mol

– vzorek látky má látkové množství=1mol, obsahuje-li právě tolik částic, kolik je ve 12 g čistého nuklidu uhlíku 126C

Avogadrova konstanta (NA) -udává počet částic odpovídající n=1 mol

NA=6,023*1023 mol-1

 

n=N/NA

 

 

 

 

Molární hmotnost (M) – hmotnost 1 molu látky, [g*mol-1]

M=m/n

 

 

 

 

 

Molární objem (Vm) – objem 1 molu látky, [dm3*mol-1]

Vm=V/n

 

 

 

 

– pro plyny při normálním tlaku a teplotě Vm=22,414 dm3*mol-1

Hmotnostní atomová konstanta (mu)-hmotnost  atomu nuklidu uhlíku 126C

 

mu=1,66*10-27 kg

 

 

 

 

Relativní atomová hmotnost (Ar) – udává, kolikrát je hmotnost atomu X větší, než mu, číslo je bezrozměrné!

 

Ar (X)= m(X)/mu

 

 

 

 

Relativní molekulová hmotnost (Mr) – udává, kolikrát je hmotnost molekuly Y větší, než mu, číslo je bezrozměrné!

Mr (Y)= m(Y)/mu

 

 

 

 

Hmotnostní zlomek w (A) – udává, jaký díl z celkové hmotnosti soustavy m tvoří látka A, získáme %

 

w (A)=m (A)/m

 

 

 

 

Objemový zlomek φ(A) – udává, jaký díl z celkového objemu soustavy V tvoří látka A, získáme %

φ (A)=V(A)/V

 

 

 

 

 

Látková koncentrace (c) – vyjadřuje látkové množství rozpuštěné látky v 1 dm3 roztoku, [mol*dm3]

c(A)= n(A)/V

 

 

Hmotnostní koncentrace (cm)– vyjadřuje hmotnost rozpuštěné látky v jednotkovém objemu rozpouštědla

Cm (A)= m(A)/V

 

 

 

 

 

Hustota (ρ)

ρ=m/V
ρ=M/Vm

 

 

 

 

 

Směšovací rovnice

 

m1*w1+m2*w2=(m1+m2)*w

 

 

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *