Основні хімічні поняття. Речовина

До фізичних явищ відносять різні перетворення речовин без зміни їхнього складу. До таких явищ належать механічні, теплові, електромагнітні, ядерні тощо. Ці явища можна пояснити з точки зору взаємодії окремих частинок і полів.

Можна виділити кілька ознак, за якими розрізняють хімічні явища:

1) поглинання або виділення енергії (у вигляді тепла, світла, електрики тощо); 

2) зміна кольору;

3) утворення або поглинання газу;

4) утворення або розчинення осаду;

5) поява або зникнення запаху.

Розгляньмо молекулу вуглекислого газу. Його структурна формула має такий вигляд:

У різних елементів валентність може бути постійною й змінною. Так, Гідроген завжди одновалентний, а Оксиген завжди двовалентний. Тим часом Сульфур може бути двовалентним, чотиривалентним і шестивалентним.

Знаючи валентність одного хімічного елемента, можна визначити валентність інших атомів у сполуці. Якщо атоми Гідрогену завжди одновалентні, то в молекулі хлороводню HCl валентність атомів Хлору також дорівнює одиниці, тому що атом Хлору зв’язаний тільки з атомом Гідрогену й не може утворювати з ним більше одного зв’язку. У молекулі амоніаку NH3 атом Нітрогену зв’язаний із трьома одновалентними атомами Гідрогену, отже, Нітроген тривалентний, тому що утворює три зв’язки.На підставі цього можна зобразити структурні формули хлороводню й амоніаку:

Для позначення валентності використовують римські цифри й записують їх над символом відповідного елемента в хімічній формулі:

Загальне число одиниць валентності всіх атомів одного елемента в сполуці дорівнює загальному числу одиниць валентностей усіх атомів іншого елемента. На підставі цього можна визначати валентності елементів у будь-якій сполуці, яка складається з двох хімічних елементів (ці сполуки називають бінарними). Для цього можна використати такий алгоритм:

Як ми вже згадували, деякі елементи в сполуках проявляють постійну валентність, тобто, незалежно від сполуки, у цих елементів може бути тільки одне значення валентності. Ці елементи та їхню валентність треба запам’ятати. Інші елементи можуть проявляти різні валентності, залежно від різних умов.Для більшості хімічних елементів, особливо для елементів зі змінною валентністю, можна визначити вищу (максимальну) валентність за Періодичною системою. Вища валентність хімічного елемента в переважній більшості випадків дорівнює номеру групи Періодичної системи, у якій перебуває цей елемент. За допомогою Періодичної системи можна також визначити й можливі валентності для хімічних елементів: для цього треба від вищої валентності відняти 2.

Відносні атомні маси хімічних елементів отримують при розділенні мас відповідних атомів на атомну одиницю маси. Якщо провести такий поділ, то можна визначити, що відносна атомна маса Гідрогену дорівнює 1,00797 (округлено 1), а Оксигену — 15,9994 (округлено 16) тощо. Таким чином, відносна атомна маса — це фізична величина, що визначається відношенням маси атома елемента до маси однієї дванадцятої частини маси атома нукліда Карбону 
12C .

Відносну атомну масу позначають символом Ar , де індекс r — перша літера англійського слова «relative», що означає «відносний». Оскільки відносна атомна маса — величина відносна, отримана відношенням двох мас, то вона не має розмірності. Приклад запису:

Ar (H) =1,008, Ar (U) = 238,03.

Відносна молекулярна маса — це фізична величина, що визначається відношенням маси молекули до маси однієї дванадцятої частини маси атома нукліда Карбону 
12C .

Відносну молекулярну масу обчислюють за хімічною формулою речовини як суму відносних атомних мас усіх атомів (з урахуванням їхньої кількості), що входять до складу молекули. У загальному вигляді: