Сборник основных формул по химии для ВУЗов

1. Основные понятия химии

Химия – наука о составе, строении, свойствах и превращениях веществ.

Атомно-молекулярное учение.Вещества состоят из химических частиц (молекул, атомов, ионов), которые имеют сложное строение и состоят из элементарных частиц (протонов, нейтронов, электронов).

Атом – нейтральная частица, состоящая из положительного ядра и электронов.

Молекула – устойчивая группа атомов, связанных химическими связями.

Химический элемент – вид атомов с одинаковым зарядом ядра. Элемент обозначают

где X – символ элемента,Z– порядковый номер элемента в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева, A – массовое число. Порядковый номер Zравен заряду ядра атома, числу протонов в ядре атома и числу электронов в атоме. Массовое число Aравно сумме чисел протонов и нейтронов в атоме. Число нейтронов равно разности A – Z.

Изотопы – атомы одного элемента, имеющие разные массовые числа.

Относительная атомная масса(Ar) – отношение средней массы атома элемента естественного изотопического состава к 1/12массы атома изотопа углерода 12С.

Относительная молекулярная масса(Mr) – отношение средней массы молекулы вещества естественного изотопического состава к 1/12 части массы атома изотопа углерода 12С.

Атомная единица массы(а.е.м) – 1/12часть массы атома изотопа углерода 12С. 1 а.е. м = 1,66 × 10-24 г.

Моль – количество вещества, содержащее столько структурных единиц (атомов, молекул, ионов), сколько содержится атомов в 0,012 кг изотопа углерода 12С. Моль – количество вещества, содержащее 6,02 • 1023 структурных единиц (атомов, молекул, ионов).

n = N/NA, где n – количество вещества (моль), N – число частиц, a NA – постоянная Авогадро. Количество вещества может обозначаться также и символом v.

Постоянная АвогадроNA = 6,02 • 1023 частиц/моль.

Молярная массаM(г/моль) – отношение массы вещества m(г) к количеству вещества n(моль):

М = m/n,откуда: m = М • nи n = m/М.

Молярный объем газаVM (л/моль) – отношение объема газа V(л) к количеству вещества этого газа n(моль). При нормальных условиях VM = 22,4 л/моль.

Нормальные условия:температура t =0°C, или Т =273 К, давление р =1 атм = 760 мм. рт. ст. = 101 325 Па = 101,325 кПа.

VM = V/n, откуда: V = VM• n и n = V/VM.

В результате получается общая формула:

n = m/M = V/VM = N/NA.

Эквивалент– реальная или условная частица, взаимодействующая с одним атомом водорода, или замещающая его, или эквивалентная ему каким-либо другим способом.