Home  / Учебник ОБЩАЯ ХИМИЯ / Глава 6. Мир вещества

Глава 6. Мир вещества

В процессе развития естествознания, были введены новые понятия: атом - наименьшая частица элемента, молекула - наименьшая частица вещества.   

Превращения, происходящие без какого-либо изменения структуры или состава молекул, получили название физических. Превращения, сопровождающиеся изменением структуры и (или) состава молекул стали называть  химическими. Очевидно, что не составляет особого труда увидеть разницу между физическими и химическими процессами. К физическим процессам относятся такие явления, как  плавление  и  испарение  (парообразование) веществ; к физическим свойствам - блеск, твердость, плотность, цвет, электропроводность и т.д.

Превращения, происходящие без какого-либо изменения структуры или состава молекул, получили название физических. Превращения, сопровождающиеся изменением структуры и (или) состава молекул стали называть химическими. Очевидно, что не составляет особого труда увидеть разницу между физическими и химическими процессами. К физическим процессам относятся такие явления, как плавление и испарение (парообразование) веществ; к физическим свойствам - блеск, твердость, плотность, цвет, электропроводность и т.д.

§ 6.1 Химические свойства веществ 

Химические свойства в основном характеризуются способностью веществ вступать в химическое взаимодействие. Растворимость веществ и их диссоциация в растворе занимает некоторое промежуточное положение между физическими и химическими процессами.

Согласно G-теории, связи, разрушаемые в химических и физических процессах, имеют одну и ту же электростатическую природу, но разную энергию. Существуют три основных типа связи. Первый тип включает связи, в которых используется (расходуется) энергия сродства к электрону обоих связываемых атомов (ковалентные, гомо- и гетерополярные связи). Второй тип включает связи, в которых используется энергия сродства к электрону только одного из связываемых атомов - донорно-акцепторные связи. Третий тип включает связи, в которых не используется энергия сродства к электрону ни одного из связываемых атомов- ван-дер-ваальсовы связи. Все три типа связей имеют одну и ту же электрическую природу. Наибольший выигрыш энергии в процессе образования связи обусловлен концентрацией (сгущением) положительного заряда (70-90%) и сродством атомов к электрону (30-10%). Несмотря на то, что на долю сродства атома к электрону приходится менее 30% от общего выигрыша энергии, исключение последнего может привести к снижению энергии связи на порядок. Происходит это потому, что эти 30% энергии притяжения (притяжение электрона атомным ядром) составляют 300 кДж/моль, что соизмеримо с суммарной энергией химической связи.

Приведенное выше соотношение между вкладами в общую энергию связи связано с энергией притяжения электронов ядром. Однако такое распределение энергии условно. Общий выигрыш энергии достигается при повышении эффективного заряда ядер в процессе образования молекулы. Поскольку природа всех трех типов связи идентична, эти связи различаются только энергией, необходимой для их разрушения (или выделяемой при образовании). И действительно, для разрушения связей первого типа требуется энергия, равная 50-500 кДж/моль, второго - 25-200 кДж/моль и третьего - 5-30 кДж/моль.

В  соответствии  с  термодинамикой,  в  частности   с   электронной   тепло­емкостью веществ, энергия системы может быть рассчитана по уравнению

         Е=10kТ                                                                     (6.1)

где k - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура.

Определенная по этому уравнению температура, при которой будут разрушены связи всех трех типов составляет соответственно 4000, 1500 и 400 К.

Т.о. различия и сходства веществ определяются тремя основными свойствами атомов:

1. количеством электронов во внешней электронной оболочке;
2. первой энергией ионизации (ПЭИ) атомов;
3. сродством атомов к электронам.

   Мир вещества. Химические свойства веществ

   Физические свойства веществ >>

    Теория металлической связи >> 

   Теория электропроводности >>