परमाणु-आणविक सिद्धांत की नींव रूसी वैज्ञानिक एम. वी. लोमोनोसोव (1741) और अंग्रेजी वैज्ञानिक जे डाल्टन (1808) द्वारा बनाई गई थी।

परमाणु-आण्विक सिद्धांत पदार्थ की संरचना का सिद्धांत है, जिसके मुख्य प्रावधान हैं:

1. सभी पदार्थ अणुओं और परमाणुओं से बने होते हैं। एक अणु किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है जो अपने आप मौजूद हो सकता है और पदार्थ के मूल रासायनिक गुणों को खोए बिना आगे नहीं तोड़ा जा सकता है। एक अणु के रासायनिक गुण इसकी संरचना और रासायनिक संरचना से निर्धारित होते हैं।

2. अणु निरंतर गति में हैं। अणु बेतरतीब ढंग से और लगातार चलते हैं। अणु की गति निर्भर करती है एकत्रीकरण की स्थितिपदार्थ। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणुओं की गति बढ़ती जाती है।

3. एक ही पदार्थ के अणु समान होते हैं, लेकिन अणु विभिन्न पदार्थद्रव्यमान, आकार, संरचना और रासायनिक गुणों में भिन्न होते हैं। हर पदार्थ तब तक मौजूद रहता है जब तक उसके अणु संरक्षित रहते हैं। जैसे ही अणु नष्ट होते हैं, दिए गए पदार्थ का भी अस्तित्व समाप्त हो जाता है: नए अणु, नए पदार्थ प्रकट होते हैं। पर रासायनिक प्रतिक्रिएंकुछ पदार्थों के अणु नष्ट हो जाते हैं, अन्य पदार्थों के अणु बन जाते हैं।

4. अणु छोटे कणों - परमाणुओं से बने होते हैं। परमाणु सबसे छोटा कण है रासायनिक तत्वजिसे रासायनिक रूप से विघटित नहीं किया जा सकता है।

इसलिए, परमाणु तत्व के गुणों को निर्धारित करता है।

एटम- एक विद्युतीय रूप से तटस्थ कण जिसमें सकारात्मक रूप से आवेशित नाभिक और ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन होते हैं।

रासायनिक तत्वगुणों के एक निश्चित समूह की विशेषता वाले परमाणुओं के प्रकार को कहा जाता है।

एक तत्व को वर्तमान में एक प्रकार के परमाणु के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें समान परमाणु प्रभार होता है।

वे पदार्थ जिनके अणु एक ही तत्व के परमाणुओं से मिलकर बने होते हैं, कहलाते हैं सरल पदार्थ(सी, एच 2, एन 2, ओ 3, एस 8, आदि)।

वे पदार्थ जिनके अणु दो या दो से अधिक तत्वों के परमाणुओं से मिलकर बने होते हैं, कहलाते हैं जटिल पदार्थ (एच 2 ओ, एच 2 एसओ 4, केएचसीओ 3, आदि)। संख्या और आपसी व्यवस्थाएक अणु में परमाणु।

एक ही तत्व के परमाणुओं की संरचना और गुणों में भिन्न कई सरल पदार्थ बनाने की क्षमता कहलाती है अपररूपता,और परिणामी पदार्थ एलोट्रोपिक संशोधनों या संशोधनों,उदाहरण के लिए, तत्व ऑक्सीजन दो अलॉट्रोपिक संशोधनों का निर्माण करता है: O 2 - ऑक्सीजन और O 3 - ओजोन; तत्व कार्बन - तीन: हीरा, ग्रेफाइट और कार्बाइन, आदि।

एलोट्रॉपी की घटना दो कारणों से होती है: एक अणु (ऑक्सीजन O2 और ओजोन O3) में परमाणुओं की एक अलग संख्या, या विभिन्न क्रिस्टलीय रूपों (हीरा, ग्रेफाइट और कार्बाइन) का गठन।

तत्वों को आमतौर पर रासायनिक प्रतीकों द्वारा निरूपित किया जाता है। हमेशा होना चाहिए याद करना,रासायनिक तत्व के प्रत्येक संकेत का अर्थ है:

1. तत्व का नाम;

2. इसका एक परमाणु;

3. इसके परमाणुओं का एक तिल;

4. तत्व का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान;

5. रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में इसकी स्थिति

डि मेंडेलीव।

तो, उदाहरण के लिए, संकेत एसदिखाता है कि हमारे सामने क्या है:

1. रासायनिक तत्व सल्फर;

2. इसका एक परमाणु;

3. सल्फर परमाणुओं का एक तिल;

4. सल्फर का परमाणु भार 32 एमू होता है। ई.एम. (द्रव्यमान की परमाणु इकाई);

5. रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली में क्रम संख्या D.I. मेंडेलीव 16.

परमाणुओं और अणुओं का पूर्ण द्रव्यमान नगण्य है, इसलिए, सुविधा के लिए, परमाणुओं और अणुओं के द्रव्यमान को सापेक्ष इकाइयों में व्यक्त किया जाता है। वर्तमान में परमाणु द्रव्यमान की इकाई ली जाती है परमाण्विक भार इकाई(संक्षिप्त एक। खाना।), जो कार्बन आइसोटोप 12 सी, 1 ए के द्रव्यमान का 1/12 है। ई.एम. 1.66 × 10 -27 किग्रा है।

किसी तत्व का परमाणु द्रव्यमानइसके परमाणु का द्रव्यमान है, जिसे a में व्यक्त किया गया है। खाना।

किसी तत्व का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमानकिसी दिए गए तत्व के परमाणु के द्रव्यमान का अनुपात कार्बन आइसोटोप 12 सी के द्रव्यमान के 1/12 के अनुपात को कहा जाता है।

सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान एक आयामहीन मात्रा है और इसे निरूपित किया जाता है एआर,

उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन के लिए

ऑक्सीजन के लिए .

किसी पदार्थ का आणविक भारएक में व्यक्त अणु का द्रव्यमान है। ई. एम. यह उन तत्वों के परमाणु द्रव्यमान के योग के बराबर है जो किसी दिए गए पदार्थ के अणु को बनाते हैं।

किसी पदार्थ का सापेक्ष आणविक भारकिसी दिए गए पदार्थ के अणु के द्रव्यमान के अनुपात को कार्बन समस्थानिक के द्रव्यमान का 1/12 C कहते हैं। इसे प्रतीक द्वारा निरूपित किया जाता है श्री।सापेक्ष आणविक द्रव्यमान परमाणुओं की संख्या को ध्यान में रखते हुए अणु में शामिल तत्वों के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के योग के बराबर है। उदाहरण के लिए, फॉस्फोरिक एसिड एच 3 आरओ 4 का सापेक्ष आणविक भार अणु में शामिल सभी तत्वों के परमाणुओं के द्रव्यमान के बराबर है:

श्री (एच 3 पीओ 4) \u003d 1.0079 × 3 + 30.974 × 1 + 15.9994 × 4 \u003d 97, 9953 या ≈ 98

सापेक्ष आणविक भार दर्शाता है कि किसी दिए गए पदार्थ के अणु का द्रव्यमान कितनी बार 1 ए से अधिक है। खाना।

द्रव्यमान की इकाइयों के साथ, रसायन विज्ञान में वे किसी पदार्थ की मात्रा की एक इकाई का भी उपयोग करते हैं, जिसे कहा जाता है मोलेम(संक्षेपाक्षर "मोल").

पदार्थ का तिल- किसी पदार्थ की वह मात्रा जिसमें अणु, परमाणु, आयन, इलेक्ट्रॉन या अन्य संरचनात्मक इकाइयाँ हों, जो 12 C कार्बन समस्थानिक के 12 g (0.012 kg) में समाहित हों।

एक कार्बन परमाणु का द्रव्यमान 12 C (1.993 × 10 -27 किग्रा) जानने के बाद, हम 0.012 किग्रा कार्बन में परमाणुओं की संख्या की गणना कर सकते हैं:

किसी भी पदार्थ के एक मोल में कणों की संख्या समान होती है। यह 6.02 × 10 23 के बराबर है और कहा जाता है निरंतर अवोगाद्रोया अवोगाद्रो की संख्या (एन ए).

उदाहरण के लिए, कार्बन परमाणुओं के तीन मोल होंगे

3 × 6.02 × 10 23 = 18.06 × 10 23 परमाणु

"मोल" की अवधारणा को लागू करते हुए, प्रत्येक विशिष्ट मामले में यह निर्दिष्ट करना आवश्यक है कि वास्तव में कौन सी संरचनात्मक इकाइयाँ हैं। उदाहरण के लिए, किसी को हाइड्रोजन परमाणुओं के एक मोल H, हाइड्रोजन के अणुओं के एक मोल H2, हाइड्रोजन आयनों के एक मोल, या कणों के एक मोल में एक निश्चित द्रव्यमान के बीच अंतर करना चाहिए।

दाढ़ जनकिसी पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान है। पत्र द्वारा निरूपित एम।

दाढ़ द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से सापेक्ष आणविक द्रव्यमान के बराबर होता है और इसमें g/mol या kg/mol की इकाइयाँ होती हैं।

किसी पदार्थ का द्रव्यमान और मात्रा अलग-अलग अवधारणाएँ हैं। द्रव्यमान किलो (जी) में व्यक्त किया जाता है, और पदार्थ की मात्रा मोल्स में व्यक्त की जाती है। किसी पदार्थ के द्रव्यमान (m, g), किसी पदार्थ की मात्रा (n, mol) और दाढ़ द्रव्यमान (M, g / mol) के बीच संबंध होते हैं:

एन =, जी/मोल; एम =, जी/मोल; एम = एन × एम, जी।

इन सूत्रों का उपयोग करके किसी पदार्थ की एक निश्चित मात्रा के द्रव्यमान, किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान या किसी पदार्थ की मात्रा की गणना करना आसान है।

उदाहरण 1 . लोहे के परमाणुओं के 2 मोल का द्रव्यमान क्या है?

समाधान: लोहे का परमाणु भार 56 एमू होता है। (गोलाकार), इसलिए, 1 मोल लोहे के परमाणुओं का वजन 56 ग्राम होता है, और 2 मोल लोहे के परमाणुओं का द्रव्यमान 56 × 2 \u003d 112 ग्राम होता है

उदाहरण 2 . KOH के 560 ग्राम में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के कितने मोल होते हैं?

समाधान: KOH का आणविक भार 56 amu है। मोलर = 56 ग्राम/मोल। 560 ग्राम पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड में शामिल हैं: KOH के 10 mol। के लिए गैसीय पदार्थएक अवधारणा है दाढ़ की मात्रा वीएम. अवोगाद्रो के नियम के अनुसार, किसी भी गैस का एक मोल सामान्य स्थिति(दबाव 101.325 kPa और तापमान 273K) 22.4 लीटर की मात्रा रखता है। यह मान कहलाता है दाढ़ की मात्रा(यह 2 ग्राम हाइड्रोजन (एच 2), 32 ग्राम ऑक्सीजन (ओ 2), आदि द्वारा कब्जा कर लिया गया है।

उदाहरण 3 . सामान्य परिस्थितियों में 1 लीटर कार्बन मोनोऑक्साइड (ΙV) का द्रव्यमान निर्धारित करें (n.a.)।

समाधान: CO2 का आणविक भार M = 44 amu है, इसलिए मोलर द्रव्यमान 44 g/mol है। आवोगाद्रो के नियम के अनुसार, CO2 का एक मोल नं. 22.4 लीटर की मात्रा रखता है। इसलिए, 1 लीटर CO 2 (n.a.) का द्रव्यमान g के बराबर है।

उदाहरण 4 सामान्य परिस्थितियों (संख्या) के तहत 3.4 ग्राम हाइड्रोजन सल्फाइड (एच 2 एस) द्वारा कब्जा कर लिया गया मात्रा निर्धारित करें।

समाधान: हाइड्रोजन सल्फाइड का मोलर द्रव्यमान 34 g/mol है। इसके आधार पर हम लिख सकते हैं: 34 g H 2 S at no. 22.4 लीटर की मात्रा रखता है।

3.4 जी ________________________ एक्स एल,

इसलिए एक्स = एल

उदाहरण 5 अमोनिया के कितने अणु होते हैं:

a) 1 लीटर में b) 1 g में?

समाधान: अवोगाद्रो संख्या 6.02 × 10 23 1 मोल (17 ग्राम/मोल) या 22.4 लीटर में अणुओं की संख्या को इंगित करता है, इसलिए, 1 लीटर में होता है

6.02×10 23×1= 2.7 × 10 22 अणु।

1 ग्राम में अमोनिया के अणुओं की संख्या अनुपात से पाई जाती है:

इसलिए एक्स = 6.02×10 23×1= 3.5 × 10 22 अणु।

उदाहरण 6. 1 मोल पानी का द्रव्यमान कितना होता है?

समाधान: जल H2O का आणविक भार 18 amu है। (हाइड्रोजन का परमाणु द्रव्यमान - 1, ऑक्सीजन - 16, कुल 1 + 1 + 16 = 18)। इसलिए, पानी का एक मोल द्रव्यमान में 18 ग्राम के बराबर होता है, और पानी के इस द्रव्यमान में 6.02 × 10 23 पानी के अणु होते हैं।

मात्रात्मक रूप से, किसी पदार्थ के 1 मोल का द्रव्यमान ग्राम में पदार्थ का द्रव्यमान होता है, संख्यात्मक रूप से उसके परमाणु या आणविक द्रव्यमान के बराबर होता है।

उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड H2SO4 के 1 मोल का द्रव्यमान 98 ग्राम है

(1 +1 + 32 + 16 + 16 + 16 + 16 = 98),

और एक H2SO4 अणु का द्रव्यमान बराबर होता है 98 ग्राम= 16.28 × 10 -23 ग्राम

इस प्रकार, कोई रासायनिक यौगिकएक तिल या दाढ़ (दाढ़) द्रव्यमान के द्रव्यमान की विशेषता एम, g / mol (M (H 2 O) \u003d 18 g / mol, और M (H 2 SO 4) \u003d 98 g / mol) में व्यक्त किया गया।

व्याख्यान का विषय: बुनियादी अवधारणाएँ और रसायन विज्ञान के नियम।

योजना:

रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाएँ। परमाणु-आणविक अध्ययन

रसायन विज्ञान के बुनियादी कानून

बुनियादी गैस कानून

रासायनिक समकक्ष। समतुल्य संबंधों का नियम

रासायनिक प्रतिक्रिएं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

अन्य विज्ञानों के बीच रसायन विज्ञान का स्थान

रसायन विज्ञान उन प्राकृतिक विज्ञानों को संदर्भित करता है जो हमारे आसपास की भौतिक दुनिया, इसकी घटनाओं और कानूनों का अध्ययन करते हैं।

प्रकृति का मूल नियम पदार्थ की अनंतता और उसकी गति का नियम है। अलग प्रपत्रअलग-अलग विज्ञानों द्वारा पदार्थ की गतियों का अध्ययन किया जाता है। प्राथमिक कण भौतिकी (उपपरमाण्विक स्तर) और जीव विज्ञान (सुपरमॉलेक्युलर स्तर) के बीच रसायन विज्ञान का स्थान, जो मुख्य रूप से पदार्थ के संगठन के आणविक (और परमाणु) स्तर से संबंधित है।

रसायन विज्ञान- पदार्थों का विज्ञान, उनकी रचना, संरचना, गुण और परिवर्तन जो उन्हें बनाने वाले कणों की संरचना, संरचना और गुणों में परिवर्तन से जुड़े होते हैं।

महान रूसी वैज्ञानिक एम.वी. लोमोनोसोव ने कहा: "रसायन विज्ञान मानव मामलों में अपने हाथ फैलाता है।" वास्तव में, व्यावहारिक रूप से कोई तकनीकी अनुशासन नहीं है जो रसायन विज्ञान के ज्ञान के बिना कर सकता है। यहां तक ​​​​कि इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर विज्ञान जैसे आधुनिक और प्रतीत होने वाले दूर के विज्ञानों ने आज अपने विकास में एक नई गति प्राप्त की है, रसायन विज्ञान के साथ एक "गठबंधन" (आणविक स्तर पर रिकॉर्डिंग जानकारी, बायोकंप्यूटर विकसित करना, आदि) का निष्कर्ष निकाला है। तब मौलिक विषयों के बारे में क्या कहा जा सकता है: भौतिकी, जीव विज्ञान, आदि, जहां लंबे समय से रसायन विज्ञान (रासायनिक भौतिकी, जैव रसायन, भू-रसायन, आदि) पर स्वतंत्र खंड हैं।

रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाएँ।

परमाणु-आणविक अध्ययन

भौतिक संसार के संरचनात्मक तत्वों के रूप में परमाणुओं का विचार उत्पन्न हुआ प्राचीन ग्रीस(ल्यूसिपस, डेमोक्रिटस, 1यू-तृतीय शताब्दी ईसा पूर्व)। लेकिन केवल XVIII के अंत में - प्रारंभिक XIXवी परमाणु और आणविक सिद्धांत बनाया गया था। संचित सामग्री के सामान्यीकरण में सबसे महत्वपूर्ण योगदान एम वी लोमोनोसोव द्वारा किया गया था।

परमाणु-आणविक सिद्धांत में निम्नलिखित मुख्य प्रावधान शामिल हैं:

1. सभी पदार्थ निरंतर नहीं होते, बल्कि कणों (अणुओं, परमाणुओं, आयनों) से बने होते हैं।

2. अणु परमाणुओं (तत्वों) से बने होते हैं।

3. पदार्थों के बीच का अंतर उन्हें बनाने वाले कणों के बीच के अंतर से निर्धारित होता है, जो संरचना, संरचना और गुणों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

4. सभी कण निरंतर गति में हैं, जिसकी गति गर्म करने पर बढ़ जाती है।

एटम- किसी रासायनिक तत्व का सबसे छोटा कण, जो उसके गुणों का वाहक होता है। यह एक विद्युतीय रूप से तटस्थ माइक्रोसिस्टम है जिसका व्यवहार क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का पालन करता है।

रासायनिक तत्व- परमाणुओं का प्रकार जिनके पास नाभिक का समान धनात्मक आवेश होता है और गुणों के एक निश्चित समूह की विशेषता होती है।

आइसोटोप- एक ही तत्व के परमाणु, द्रव्यमान में भिन्न (नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या)।

प्रकृति में किसी भी रासायनिक तत्व को एक निश्चित समस्थानिक संरचना द्वारा दर्शाया जाता है, इसलिए इसके द्रव्यमान की गणना कुछ के रूप में की जाती है औसत मूल्यसमस्थानिकों के द्रव्यमान से, प्रकृति में उनकी सामग्री को ध्यान में रखते हुए।

अणु- किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण, जो उसके गुणों का वाहक होता है और स्वतंत्र अस्तित्व में सक्षम होता है।

सरल पदार्थ- एक पदार्थ जिसके अणुओं में केवल एक तत्व के परमाणु होते हैं।

अपररूपता- एक तत्व की एक अलग रचना, संरचना और गुणों वाले सरल पदार्थ बनाने की क्षमता।

एलोट्रोपिक संशोधनों की किस्मों द्वारा निर्धारित किया जाता है:

एक साधारण पदार्थ के अणु की संरचना में तत्वों की एक अलग संख्या, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन (O 2) और ओजोन (O 3)।

संरचना में अंतर क्रिस्टल लैटिसएक साधारण पदार्थ, उदाहरण के लिए, एक कार्बन यौगिक: ग्रेफाइट (फ्लैट, या द्वि-आयामी, जाली) और हीरा (वॉल्यूमेट्रिक, या त्रि-आयामी जाली)।

जटिल पदार्थएक पदार्थ जिसके अणु विभिन्न तत्वों के परमाणुओं से बने होते हैं।

यौगिक पदार्थ जिनमें केवल दो तत्व होते हैं, बाइनरी कहलाते हैं, उदाहरण के लिए:

Ø ऑक्साइड: CO, CO 2 , CaO, Na 2 O, FeO, Fe 2 O 3;

Ø सल्फाइड: ZnS, Na2S, CS2;

Ø हाइड्राइड्स: CaH 2 , LiH, NaH;

Ø नाइट्राइड्स: ली 3 एन, सीए 3 एन 2, एएलएन;

Ø फॉस्फाइड्स: ली 3 पी, एमजी 3 पी 2, एएलपी;

Ø कार्बाइड: Be 2 C, Al 4 C 3, Ag 2 C 2;

Ø सिलिसाइड्स: Ca 2 Si, Na 4 Si।

दो से अधिक तत्वों से युक्त जटिल यौगिक अकार्बनिक यौगिकों के मुख्य वर्ग से संबंधित हैं। ये हाइड्रॉक्साइड्स (अम्ल और क्षार) और लवण हैं, जिनमें जटिल यौगिक शामिल हैं।

परमाणुओं और अणुओं का एक पूर्ण द्रव्यमान होता है, उदाहरण के लिए, C 12 परमाणु का द्रव्यमान 2·10 -26 किग्रा होता है।

व्यवहार में ऐसी मात्राओं का उपयोग करना असुविधाजनक है, इसलिए रसायन विज्ञान में सापेक्ष द्रव्यमान पैमाने को अपनाया जाता है।

परमाण्विक भार इकाई(a.u.m.) C 12 समस्थानिक के द्रव्यमान के 1/12 के बराबर है।

सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान (ए आर- आयामहीन मात्रा) एक परमाणु के औसत द्रव्यमान के अनुपात के बराबर है। खाना।

सापेक्ष आणविक भार (श्री- आयाम रहित मान) अणु के औसत द्रव्यमान के अनुपात के बराबर है। खाना।

तिल(ν - "नु" या एन) - सी 12 समस्थानिक के 12 ग्राम में परमाणुओं के समान संरचनात्मक इकाइयों (परमाणुओं, अणुओं या आयनों) की संख्या वाले पदार्थ की मात्रा।

अवोगाद्रो की संख्या- किसी पदार्थ के 1 मोल में निहित कणों (परमाणुओं, अणुओं, आयनों आदि) की संख्या।

एन ए \u003d 6.02 10 23।

अधिक सटीक मानपरिशिष्ट तालिका में कुछ मौलिक स्थिरांक दिए गए हैं।

किसी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान (M)किसी पदार्थ के 1 मोल का द्रव्यमान है। इसकी गणना किसी पदार्थ के द्रव्यमान के उसकी मात्रा के अनुपात के रूप में की जाती है:

दाढ़ द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से बराबर है ए आर(परमाणुओं के लिए) या श्री(अणुओं के लिए)।

समीकरण 1 से, आप किसी पदार्थ की मात्रा निर्धारित कर सकते हैं यदि उसका द्रव्यमान और दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात हो:

(2)

दाढ़ मात्रा (वी.एमगैसों के लिए) - किसी पदार्थ के एक मोल का आयतन। इसकी गणना गैस की मात्रा के अनुपात के रूप में की जाती है:

(3)

सामान्य परिस्थितियों में किसी भी गैस के 1 मोल का आयतन (पी = 1एटीएम = 760 मिमी। आरटी। कला। = 101.3 केपीए; T \u003d 273TC \u003d 0 ° C) 22.4 लीटर के बराबर है।

(4)

किसी पदार्थ का घनत्व उसके द्रव्यमान के आयतन के अनुपात के बराबर होता है।

(5)

एम. वी. लोमोनोसोव, जे. डाल्टन, ए. लेवोज़ियर, जे. प्राउस्ट, ए. अवोगाद्रो, जे. बर्जेलियस, डी. आई. मेंडेलीव, ए. एम. बटलरोव ने परमाणु और आणविक सिद्धांत के विकास में एक महान योगदान दिया। रसायन विज्ञान को विज्ञान के रूप में परिभाषित करने वाले पहले एमवी लोमोनोसोव थे। लोमोनोसोव ने पदार्थ की संरचना का सिद्धांत बनाया, परमाणु-आणविक सिद्धांत की नींव रखी। यह निम्नलिखित के लिए उबलता है:

1. प्रत्येक पदार्थ में सबसे छोटे, आगे भौतिक रूप से अविभाज्य कण होते हैं (लोमोनोसोव ने उन्हें कॉर्पसकल कहा, बाद में उन्हें अणु कहा गया)।

2. अणु निरंतर, सहज गति में हैं।

3. अणु में परमाणु होते हैं (लोमोनोसोव ने उन्हें तत्व कहा था)।

4. परमाणुओं का एक निश्चित आकार और द्रव्यमान होता है।

5. अणु में समान और भिन्न परमाणु दोनों हो सकते हैं।

अणु किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है जो अपनी संरचना को बनाए रखता है और रासायनिक गुण. पदार्थ के रासायनिक गुणों को बदले बिना अणु को और नहीं तोड़ा जा सकता है। किसी पदार्थ के अणुओं के बीच परस्पर आकर्षण होता है, जो अलग-अलग पदार्थों के लिए अलग-अलग होता है। गैसों में अणु एक दूसरे की ओर बहुत कमजोर रूप से आकर्षित होते हैं, जबकि तरल और ठोस पदार्थों के अणुओं के बीच आकर्षण बल अपेक्षाकृत बड़े होते हैं। किसी भी पदार्थ के अणु निरंतर गति में हैं। यह घटना, उदाहरण के लिए, गर्म होने पर पदार्थों के आयतन में परिवर्तन की व्याख्या करती है।

परमाणु सबसे छोटे, रासायनिक रूप से अविभाज्य कण होते हैं जो अणु बनाते हैं। परमाणु तत्व का सबसे छोटा कण है जो अपने रासायनिक गुणों को बरकरार रखता है। परमाणु परमाणु आवेश, द्रव्यमान और आकार में भिन्न होते हैं। रासायनिक अभिक्रियाओं में परमाणु न तो उत्पन्न होते हैं और न ही लुप्त होते हैं, बल्कि नए पदार्थों के अणु बनते हैं। एक तत्व को समान परमाणु आवेश वाले एक प्रकार के परमाणु के रूप में माना जाना चाहिए।

एक ही रासायनिक तत्व के परमाणुओं के रासायनिक गुण समान होते हैं, ऐसे परमाणु केवल द्रव्यमान में भिन्न हो सकते हैं। विभिन्न द्रव्यमान वाले एक ही तत्व के परमाणुओं की किस्मों को समस्थानिक कहा जाता है। इसलिए, रासायनिक तत्वों की तुलना में परमाणुओं की अधिक किस्में हैं।

"रासायनिक तत्व" और "सरल पदार्थ" की अवधारणाओं के बीच अंतर करना आवश्यक है।

एक पदार्थ एकत्रीकरण के तीन राज्यों में से किसी में परमाणु और आणविक कणों का एक निश्चित समूह है।

पदार्थ की कुल अवस्थाएँ - कुछ गुणों (आकार, आयतन को बनाए रखने की क्षमता) की विशेषता वाले पदार्थ की अवस्था।

एकत्रीकरण की तीन मुख्य अवस्थाएँ हैं: ठोस, तरल और गैस। कभी-कभी प्लाज्मा को एकत्रीकरण की स्थिति के रूप में वर्गीकृत करना पूरी तरह से सही नहीं होता है। एकत्रीकरण की अन्य अवस्थाएँ हैं, उदाहरण के लिए, लिक्विड क्रिस्टल या बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट।

रासायनिक तत्व है सामान्य सिद्धांतसमान परमाणु आवेश और रासायनिक गुणों वाले परमाणुओं के बारे में।

भौतिक गुणएक साधारण पदार्थ की विशेषता को रासायनिक तत्व के लिए जिम्मेदार नहीं ठहराया जा सकता है।

सरल पदार्थ एक ही रासायनिक तत्व के परमाणुओं से बने पदार्थ होते हैं। एक ही तत्व अनेक सरल पदार्थ बना सकता है।

परमाणु और आणविक सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों की आधुनिक प्रस्तुति:

1. सभी पदार्थ परमाणुओं से बने होते हैं।
2. प्रत्येक प्रकार (तत्व) के परमाणु आपस में समान होते हैं, लेकिन किसी अन्य प्रकार (तत्व) के परमाणुओं से भिन्न होते हैं।
3. जब परमाणु परस्पर क्रिया करते हैं, तो अणु बनते हैं: होमोन्यूक्लियर (एक तत्व के परमाणुओं की परस्पर क्रिया के दौरान) या हेटेरोन्यूक्लियर (विभिन्न तत्वों के परमाणुओं की परस्पर क्रिया के दौरान)।
4. भौतिक परिघटनाओं में अणु संरक्षित रहते हैं, रासायनिक परिघटनाओं में वे नष्ट हो जाते हैं; रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, अणुओं के विपरीत, परमाणु संरक्षित होते हैं।
5. रासायनिक अभिक्रियाओं में उन्हीं परमाणुओं से नए पदार्थों का निर्माण होता है जो मूल पदार्थ बनाते हैं।

बुनियादी अवधारणाओं और रसायन शास्त्र के कानून

पदार्थ और उनके गुण। रसायन विज्ञान का विषय

चलो चारों ओर देखते हैं। हम स्वयं और हमारे चारों ओर जो कुछ भी है, उसमें पदार्थ होते हैं। बहुत सारी चीज़ें हैं। वर्तमान में, वैज्ञानिक 10 मिलियन कार्बनिक और लगभग 100 हजार अकार्बनिक पदार्थों के बारे में जानते हैं। और उन सभी को कुछ गुणों की विशेषता है। किसी पदार्थ के गुण वे संकेत हैं जिनके द्वारा पदार्थ एक दूसरे से भिन्न होते हैं या एक दूसरे के समान होते हैं।.

प्रत्येक अलग प्रकार का पदार्थ, जिसमें दी गई शर्तों के तहत कुछ भौतिक गुण होते हैं,जैसे एल्यूमीनियम, सल्फर, पानी, ऑक्सीजन, पदार्थ कहते हैं.

रसायन विज्ञान पदार्थों की संरचना, संरचना, गुणों और परिवर्तन का अध्ययन करता है। सभी उद्योगों के विशेषज्ञों के लिए रसायन विज्ञान का गहरा ज्ञान नितांत आवश्यक है। राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था. भौतिकी और गणित के साथ-साथ, यह अत्यधिक योग्य विशेषज्ञों के प्रशिक्षण का आधार बनता है।

पदार्थों के साथ विभिन्न परिवर्तन होते हैं, उदाहरण के लिए: पानी का वाष्पीकरण, कांच का पिघलना, ईंधन का दहन, धातुओं का जंग लगना आदि। पदार्थों के साथ इन परिवर्तनों को जिम्मेदार ठहराया जा सकता है भौतिकया करने के लिए रासायनिक घटनाएं.

भौतिक घटनाएँ ऐसी घटनाएँ कहलाती हैं जिनमें ये पदार्थ दूसरों में परिवर्तित नहीं होते हैं, लेकिन आमतौर पर केवल उनके एकत्रीकरण या रूप में परिवर्तन होता है।

रासायनिक परिघटनाएँ ऐसी परिघटनाएँ हैं, जिनके फलस्वरूप इन पदार्थों से अन्य पदार्थों का निर्माण होता है। रासायनिक परिघटनाओं को रासायनिक परिवर्तन या रासायनिक अभिक्रियाएँ कहते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, प्रारंभिक पदार्थ विभिन्न गुणों वाले अन्य पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं। इससे अंदाजा लगाया जा सकता है रासायनिक प्रतिक्रियाओं के बाहरी संकेत: 1) ऊष्मा का विमोचन (कभी-कभी प्रकाश); 2) रंग परिवर्तन; 3) गंध की उपस्थिति; 4) तलछट गठन; 5) गैस विकास।

परमाणु-आणविक सिद्धांत

XVIII-XIX सदियों में। एम.वी. लोमोनोसोव, डाल्टन, अवोगाद्रो और अन्य के काम के परिणामस्वरूप, पदार्थ की परमाणु और आणविक संरचना के बारे में एक परिकल्पना सामने रखी गई थी। यह परिकल्पना परमाणुओं और अणुओं के वास्तविक अस्तित्व के विचार पर आधारित है। 1860 में, रसायनज्ञों की अंतर्राष्ट्रीय कांग्रेस ने अवधारणाओं को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया परमाणु और अणु।सभी वैज्ञानिकों ने परमाणु-आणविक सिद्धांत को स्वीकार किया। रासायनिक प्रतिक्रियाओं को परमाणु और आणविक विज्ञान के दृष्टिकोण से माना जाने लगा। में देर से XIXऔर 20वीं सदी की शुरुआत में। परमाणु और आणविक विज्ञान बन गया है वैज्ञानिक सिद्धांत. इस समय, वैज्ञानिकों ने प्रयोगात्मक रूप से साबित कर दिया कि परमाणु और अणु स्वतंत्र रूप से एक व्यक्ति से स्वतंत्र रूप से मौजूद हैं।

वर्तमान में, न केवल व्यक्तिगत अणुओं और उनके द्रव्यमान के आयामों की गणना करना संभव है, बल्कि अणु में परमाणुओं के कनेक्शन के क्रम को भी निर्धारित करना संभव है। वैज्ञानिक अणुओं के बीच की दूरी निर्धारित करते हैं और यहां तक ​​कि कुछ मैक्रोमोलेक्यूल्स की तस्वीरें भी लेते हैं। अब यह भी ज्ञात हो गया है कि सभी पदार्थ अणुओं से नहीं बने होते हैं।

परमाणु और आणविक सिद्धांत के मुख्य प्रावधानइस प्रकार तैयार किया जा सकता है:

1. एक आणविक और गैर-आणविक संरचना वाले पदार्थ हैं।

2. अणु किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है जो अपने रासायनिक गुणों को बरकरार रखता है।

3. अणुओं के बीच अंतराल होते हैं, जिसका आकार एकत्रीकरण और तापमान की स्थिति पर निर्भर करता है।गैस के अणुओं के बीच सबसे बड़ी दूरी मौजूद है। यह उनकी आसान संपीड्यता की व्याख्या करता है। तरल पदार्थों को संपीड़ित करना अधिक कठिन होता है जहां अणुओं के बीच का अंतराल बहुत छोटा होता है। ठोस पदार्थों में, अणुओं के बीच का अंतराल और भी छोटा होता है, इसलिए वे मुश्किल से संकुचित होते हैं।

4. अणु निरंतर गति में हैं।आणविक गति तापमान पर निर्भर करती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणुओं की गति बढ़ती जाती है।

5. अणुओं के बीच परस्पर आकर्षण और प्रतिकर्षण के बल होते हैं।सबसे बड़ी हद तक, ये बल ठोस पदार्थों में, सबसे कम - गैसों में व्यक्त किए जाते हैं।

6. अणु परमाणुओं से बने होते हैं, जो अणुओं की तरह निरंतर गति में होते हैं।

7 परमाणु सबसे छोटे रासायनिक रूप से अविभाज्य कण हैं।

8. द्रव्यमान और गुणों में एक प्रकार के परमाणु दूसरे प्रकार के परमाणुओं से भिन्न होते हैं। प्रत्येक व्यक्तिगत प्रकार के परमाणु को रासायनिक तत्व कहा जाता है।

9. भौतिक घटनाओं में, अणु संरक्षित होते हैं, रासायनिक घटनाओं में, एक नियम के रूप में, वे नष्ट हो जाते हैं।रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, परमाणुओं की पुनर्व्यवस्था होती है।

परमाणु-आण्विक सिद्धांत मुख्य सिद्धांतों में से एक है प्राकृतिक विज्ञान. यह सिद्धांत दुनिया की भौतिक एकता की पुष्टि करता है।

आधुनिक विचारों के अनुसार, गैसीय और वाष्पशील अवस्था में पदार्थ अणुओं से बने होते हैं। ठोस (क्रिस्टलीय) अवस्था में, केवल आणविक संरचना वाले पदार्थों में अणु होते हैं, उदाहरण के लिए कार्बनिक पदार्थ, अधातु (कुछ अपवादों के साथ), कार्बन मोनोऑक्साइड (IV), पानी। अधिकांश ठोस (क्रिस्टलीय) अकार्बनिक पदार्थों में आणविक संरचना नहीं होती है। वे अणुओं से नहीं, बल्कि अन्य कणों (आयनों, परमाणुओं) से बने होते हैं और मैक्रोबॉडी के रूप में मौजूद होते हैं। उदाहरण के लिए, धातुओं, हीरा, सिलिकॉन, धातुओं के कई लवण, ऑक्साइड और सल्फाइड।

आणविक संरचना वाले पदार्थों के लिए रासायनिक बंधअणुओं के बीच परमाणुओं के बीच की तुलना में कम मजबूत होता है। इसलिए, उनके अपेक्षाकृत कम गलनांक और क्वथनांक होते हैं। गैर-आणविक संरचना वाले पदार्थों में, कणों के बीच रासायनिक बंधन बहुत मजबूत होता है। इसलिए, उनके उच्च गलनांक और क्वथनांक होते हैं। आधुनिक रसायन विज्ञान माइक्रोपार्टिकल्स (परमाणु, अणु, आयन, आदि) और मैक्रोबॉडी के गुणों का अध्ययन करता है।

अणु और क्रिस्टल परमाणुओं से बने होते हैं। प्रत्येक व्यक्तिगत प्रकार के परमाणु को रासायनिक तत्व कहा जाता है।

कुल मिलाकर विभिन्न रासायनिक तत्वों का अस्तित्व (92) प्रकृति में (पृथ्वी पर) स्थापित हो चुका है। अन्य 22 तत्व कृत्रिम रूप से उपयोग करके प्राप्त किए जाते हैं परमाणु रिएक्टरऔर शक्तिशाली त्वरक।

सभी पदार्थों को सरल और जटिल में विभाजित किया गया है।

वे पदार्थ जिनमें एक तत्व के परमाणु होते हैं सरल कहलाते हैं।

सल्फर एस, हाइड्रोजन एच 2, ऑक्सीजन ओ 2, ओजोन ओ 3, फास्फोरस पी, लौह फे सरल पदार्थ हैं।

वे पदार्थ जो विभिन्न तत्वों के परमाणुओं से बने होते हैं, यौगिक कहलाते हैं।.

उदाहरण के लिए, पानी एच 2 ओ में विभिन्न तत्वों के परमाणु होते हैं - हाइड्रोजन एच और ऑक्सीजन ओ; चाक CaCO 3 में कैल्शियम Ca, कार्बन C और ऑक्सीजन O तत्वों के परमाणु होते हैं . पानी और चाक जटिल पदार्थ हैं।

"सरल पदार्थ" की अवधारणा को "रासायनिक तत्व" की अवधारणा से नहीं पहचाना जा सकता है। एक साधारण पदार्थ की एक निश्चित घनत्व, घुलनशीलता, क्वथनांक और गलनांक आदि की विशेषता होती है। एक रासायनिक तत्व की विशेषता एक निश्चित सकारात्मक परमाणु आवेश (क्रम संख्या), ऑक्सीकरण अवस्था, समस्थानिक संरचना आदि से होती है। एक तत्व के गुणों का उल्लेख है। इसके व्यक्तिगत परमाणु। यौगिक पदार्थ सरल पदार्थों से नहीं, बल्कि तत्वों से बने होते हैं। उदाहरण के लिए, पानी में साधारण पदार्थ हाइड्रोजन और ऑक्सीजन नहीं होते हैं, बल्कि हाइड्रोजन और ऑक्सीजन तत्व होते हैं।

कार्बन के अपवाद के साथ, तत्वों के नाम उनके संबंधित सरल पदार्थों के नाम से मेल खाते हैं।

कई रासायनिक तत्व संरचना और गुणों में भिन्न कई सरल पदार्थ बनाते हैं। इस घटना को कहा जाता है अपररूपता, और गठित पदार्थ एलोट्रोपिक संशोधनया संशोधनों. इस प्रकार, तत्व ऑक्सीजन दो अलॉट्रोपिक संशोधनों का निर्माण करता है: ऑक्सीजन और ओजोन; तत्व कार्बन - तीन: हीरा, ग्रेफाइट और कार्बाइन; कई संशोधन तत्व फॉस्फोरस बनाते हैं।

आवंटन की घटना दो कारणों से होती है: 1) एक अणु में परमाणुओं की एक अलग संख्या, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन ओ 2 और ओजोन ओ 3; 2) हीरा, ग्रेफाइट और कार्बाइन जैसे विभिन्न क्रिस्टलीय रूपों का निर्माण।

2. रससमीकरणमितीय कानून

स्तुईचिओमेटरी- रसायन विज्ञान की एक शाखा जो प्रतिक्रिया करने वाले पदार्थों के बीच द्रव्यमान और आयतन अनुपात से संबंधित है। ग्रीक से अनुवादित, "स्टोइकोमेट्री" शब्द का अर्थ है " अवयव' और 'माप'।

रससमीकरणमिति का आधार है स्टोइकोमेट्रिक कानून: पदार्थों के द्रव्यमान का संरक्षण, संरचना की स्थिरता, आवोगाद्रो का नियम, गैसों के आयतन अनुपात का नियम, समकक्षों का नियम। उन्होंने परमाणु-आणविक सिद्धांत की पुष्टि की। बदले में, परमाणु-आणविक सिद्धांत स्टोइकियोमेट्रिक कानूनों की व्याख्या करता है।

समान जानकारी।

यह विचार कि सभी पदार्थ अलग-अलग कणों से बने हैं, हमारे युग से बहुत पहले उत्पन्न हुए थे। प्राचीन यूनानी दार्शनिकमाना। पदार्थ सबसे छोटे अविभाज्य कणों - परमाणुओं से निर्मित होते हैं, जो निरंतर गति में होते हैं। वॉल्यूम के बीच खाली जगह है। प्राचीन विचारकों का मानना ​​था कि सभी पदार्थ एक दूसरे से भिन्न होते हैं जो उन्हें बनाने वाले परमाणुओं के रूप, संख्या और व्यवस्था में होते हैं, और प्रकृति में होने वाले सभी परिवर्तनों को परमाणुओं के संबंध या पृथक्करण द्वारा समझाया गया था।

प्राचीन दार्शनिकों के परमाणुवादी विचारों का विकास एम.वी. लोमोनोसोव (1748) द्वारा एक सामंजस्यपूर्ण परमाणु और आणविक सिद्धांत में, जिसका सार इस प्रकार है। सभी पदार्थ छोटे कणों से बने होते हैं - कॉर्पसकल (अणु) जो निरंतर गति में होते हैं। कणिकाएँ, बदले में, तत्वों (परमाणुओं) से बनी होती हैं। परमाणु और अणु की अवधारणाओं को स्पष्ट रूप से अलग करते हुए, लोमोनोसोव एम.वी. विदेशी रसायनज्ञों से बहुत आगे। अंग्रेजी वैज्ञानिक डाल्टन से बहुत पहले, उन्होंने कई रासायनिक और भौतिक घटनाओं की व्याख्या करने के लिए परमाणुवादी विचारों को लागू किया। उनका मानना ​​था कि परिणामी पदार्थों के गुण परमाणुओं के प्रकार और संख्या पर निर्भर करते हैं, साथ ही उस क्रम पर भी निर्भर करते हैं जिसमें वे एक दूसरे के साथ संयुक्त होते हैं। थोड़ी देर बाद, रसायनज्ञों ने एक रासायनिक तत्व की अवधारणा को परिभाषित किया।

19वीं शताब्दी की शुरुआत तीन सबसे महत्वपूर्ण कानूनों की खोज द्वारा चिह्नित की गई थी: निरंतर संरचना का नियम (प्राउस्ट, 1799), सरल बहु अनुपातों का नियम (डाल्टन, 1804), और प्रतिक्रियाशील गैसों के लिए सरल आयतन अनुपात का नियम (गे-लुसाक, 1805)। 1808 में, डाल्टन ने पदार्थ की संरचना का एक परमाणु सिद्धांत प्रस्तावित किया, और "परमाणु" और "अणु" की अवधारणाओं को रसायन विज्ञान में पेश किया गया।

बाद में, परमाणु और आणविक सिद्धांत, परमाणु द्रव्यमान और तत्वों के रासायनिक गुणों के आधार पर, डी.आई. 1869 में मेंडेलीव खोला गया आवधिक कानूनप्रकृति के मूलभूत नियमों में से एक है।

वर्तमान में, परमाणु-आणविक सिद्धांत (साथ ही आवर्त नियम) रसायन विज्ञान का आधार है। एएमयू के मुख्य प्रावधान इस प्रकार हैं:

1. सभी पदार्थों में रासायनिक रूप से अविभाज्य कण - परमाणु होते हैं।

परमाणुओं प्रतिनिधित्व करना किसी पदार्थ के सबसे छोटे कण जो रासायनिक रूप से उसके घटक भागों में विभाजित नहीं हो सकते, उन्हें एक दूसरे में बदल देते हैं या नष्ट कर देते हैं। परमाणु - प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, और इलेक्ट्रॉनों द्वारा गठित एक नाभिक से मिलकर, प्राथमिक कणों को परस्पर क्रिया करने की एक प्रणाली।

विभिन्न तत्वों के परमाणु द्रव्यमान में भिन्न होते हैं। समान परमाणुओं का एक समूह एक निश्चित रासायनिक तत्व के अनुरूप एक साधारण पदार्थ बनाता है। विभिन्न तत्वों के परमाणु एक दूसरे के साथ पूर्णांक अनुपात में बातचीत करते हैं। नतीजतन, जटिल संरचनाएं प्राप्त होती हैं, विशेष रूप से अणु।

2. अणु - चार्ज-न्यूट्रल, एक निश्चित क्रम (यानी, एक निश्चित संरचना होने) में रासायनिक संपर्क के परिणामस्वरूप जुड़े परमाणुओं का सबसे छोटा समूह, जिसमें, एक नियम के रूप में, अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं और स्वतंत्र अस्तित्व में सक्षम होते हैं .

अणु एक व्यक्तिगत पदार्थ के सबसे छोटे कण होते हैं जो इसके रासायनिक गुणों, इसकी रासायनिक पहचान को बनाए रखते हैं। अणुओं के बीच आकर्षण और प्रतिकर्षण दोनों बल कार्य करते हैं। अणु निरंतर गति (ट्रांसलेशनल और रोटेशनल) में हैं। अणु रासायनिक रूप से विभाज्य हैं।

3. रासायनिक तत्व – समान परमाणु आवेश वाले परमाणुओं का समूह है।

4. पदार्थ - परमाणु और आणविक कणों का एक निश्चित समूह, उनके सहयोगी और समुच्चय जो एकत्रीकरण के तीन राज्यों में से किसी में हैं।

सरल पदार्थएक ही रासायनिक तत्व के परमाणुओं से बने पदार्थ हैं, और जटिल पदार्थ विभिन्न रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के रासायनिक संपर्क के दौरान बनते हैं।