1. Konsep dasar, definisi dan hukum kimia

1.2. Atom. Unsur kimia. Substansi sederhana

Atom adalah konsep sentral dalam kimia. Semua zat terdiri dari atom. Atom - batas fragmentasi suatu zat dengan metode kimia, mis. atom adalah partikel terkecil yang secara kimiawi tidak dapat dipisahkan dari suatu zat. Fisi atom hanya mungkin dalam proses fisik - reaksi nuklir dan transformasi radioaktif.

Definisi modern atom: atom adalah partikel netral elektrik terkecil yang tidak dapat dibagi secara kimiawi, terdiri dari inti bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif.

Di alam, atom ada dalam bentuk bebas (individu, terisolasi) (misalnya, gas mulia tersusun dari atom individu), dan dalam komposisi berbagai zat sederhana dan kompleks. Jelas bahwa dalam komposisi zat kompleks atom tidak netral secara elektrik, tetapi memiliki muatan positif atau negatif berlebih (misalnya, Na + Cl -, Ca 2+ O 2–), yaitu dalam zat kompleks, atom dapat berbentuk ion monatomik. Atom dan ion monatomik yang terbentuk darinya disebut partikel atom.

Jumlah total atom di alam tidak dapat dihitung, tetapi dapat diklasifikasikan ke dalam jenis yang lebih sempit, seperti, misalnya, semua pohon di hutan dibagi menjadi birch, oak, spruces, pinus, dll. Muatan inti diambil sebagai dasar untuk mengklasifikasikan atom menurut jenis tertentu, yaitu. jumlah proton dalam inti atom, karena karakteristik inilah yang dipertahankan, terlepas dari apakah atom dalam bentuk bebas atau terikat secara kimiawi.

Unsur kimia adalah sejenis partikel atom dengan muatan inti yang sama.

Misalnya, unsur kimia natrium yang dimaksud, terlepas dari apakah atom natrium bebas atau ion Na + dipertimbangkan dalam komposisi garam.

Konsep atom tidak perlu bingung unsur kimia dan substansi sederhana... Atom adalah konsep konkret, atom benar-benar ada, dan unsur kimia adalah konsep kolektif yang abstrak. Sebagai contoh, di alam terdapat atom tembaga spesifik dengan massa atom relatif bulat 63 dan 65. Tetapi unsur kimia tembaga dicirikan oleh massa atom relatif rata-rata yang diberikan dalam tabel periodik unsur kimia D.I. Mendeleev, yang dengan mempertimbangkan kandungan isotop, sama dengan 63,54 (di alam, atom tembaga dengan nilai A r tidak ada). Atom dalam kimia secara tradisional dipahami sebagai partikel netral secara elektrik, sedangkan unsur kimia di alam dapat diwakili oleh partikel netral dan bermuatan listrik - ion monatomik: ,,,.

Zat sederhana merupakan salah satu wujud keberadaan suatu unsur kimia di alam (wujud lain adalah unsur kimia dalam susunan zat kompleks). Misalnya, unsur kimia oksigen di alam ada dalam bentuk zat sederhana O 2 dan sebagai bagian dari sejumlah zat kompleks (H 2 O, Na 2 SO 4 ⋅ 10H 2 O, Fe 3 O 4). Seringkali, unsur kimia yang sama membentuk beberapa zat sederhana. Dalam hal ini, mereka berbicara tentang alotropi - fenomena keberadaan suatu unsur di alam dalam bentuk beberapa zat sederhana. Zat paling sederhana itu sendiri disebut modifikasi alotropik ( modifikasi). Sejumlah modifikasi alotropik dikenal untuk karbon (intan, grafit, carbyne, fullerene, graphene, tubulenes), fosfor (fosfor putih, merah dan hitam), oksigen (oksigen dan ozon). Karena fenomena alotropi zat sederhana, sekitar 5 kali lebih banyak yang diketahui daripada unsur kimia.

Alasan alotropi:

• perbedaan komposisi kuantitatif molekul (O 2 dan O 3);
• perbedaan struktur kisi kristal (berlian dan grafit).

Modifikasi alotropik unsur tertentu selalu berbeda dalam sifat fisik dan aktivitas kimianya. Misalnya, ozon lebih aktif daripada oksigen, dan titik leleh intan lebih tinggi daripada titik leleh fullerene. Modifikasi alotropik dalam kondisi tertentu (perubahan tekanan, suhu) dapat berubah menjadi satu sama lain.

Dalam banyak kasus, nama suatu unsur kimia dan bahan sederhana sama (tembaga, oksigen, besi, nitrogen, dll.), Sehingga perlu dibedakan antara sifat (karakteristik) zat sederhana sebagai sekumpulan partikel dan sifat suatu unsur kimia sebagai jenis atom dengan muatan inti yang sama.

Zat sederhana dicirikan oleh struktur (molekuler atau non-molekuler), kepadatan, keadaan agregasi tertentu dalam kondisi tertentu, warna dan bau, konduktivitas listrik dan termal, kelarutan, kekerasan, titik didih dan titik leleh (titik didih dan titik leleh), viskositas, sifat optik dan magnet , berat molar (molekul relatif), rumus kimia, sifat kimia, metode produksi dan penggunaan. Kita dapat mengatakan bahwa sifat suatu zat adalah sifat dari sekumpulan partikel yang terikat secara kimiawi, yaitu. tubuh fisik, karena satu atom atau molekul tidak memiliki rasa, bau, kelarutan, titik leleh dan titik didih, warna, konduktivitas listrik dan termal.

Properti (karakteristik) unsur kimia: nomor atom, tanda kimia, massa atom relatif, massa atom, komposisi isotop, kelimpahan di alam, posisi dalam sistem periodik, struktur atom, energi ionisasi, afinitas elektron, elektronegativitas, bilangan oksidasi, valensi, fenomena alotropi, fraksi massa dan mol dalam komposisi zat kompleks, spektrum penyerapan dan emisi. Dapat dikatakan bahwa sifat-sifat suatu unsur kimia adalah sifat-sifat satu partikel atau partikel yang terisolasi.

Perbedaan antara konsep "unsur kimia" dan "zat sederhana" ditunjukkan pada tabel. 1.2 menggunakan nitrogen sebagai contoh.

Tabel 1.2

Perbedaan antara konsep "unsur kimia" dan "zat sederhana" untuk nitrogen

Nitrogen adalah salah satu unsur kimia	Nitrogen adalah zat sederhana
1. Nomor atom 7.	1. Gas (n.o.) tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa, tidak beracun.
2. Tanda kimia N.	2. Nitrogen memiliki struktur molekul, rumus N 2, molekul terdiri dari dua atom.
3. Massa atom relatif 14.	3. Massa molar 28 g / mol.
4. Di alam, diwakili oleh nuklida 14 N dan 15 N.	4. Sulit larut dalam air.
5. Fraksi massa di kerak bumi 0,030% (urutan ke-16 dalam prevalensi).	5. Densitas (n.u.) 1,25 g / dm 3, sedikit lebih ringan dari udara, kerapatan relatif untuk helium 7.
6. Tidak memiliki modifikasi alotropik.	6. Dielektrik, menghantarkan panas dengan buruk.
7. Ini adalah bagian dari berbagai garam - nitrat (KNO 3, NaNO 3, Ca (NO 3) 2).	7. t bal \u003d −195,8 ° C; t pl \u003d −210,0 ° C.
8. Fraksi massa pada amonia 82,35%, merupakan bagian dari protein, amina, DNA.	8. Konstanta dielektrik 1,00.
9. Massa sebuah atom adalah (untuk 14 N) 14u atau 2,324 · 10 −23 g.	9. Momen dipol adalah 0.
10. Struktur atom: 7p, 7e, 7n (untuk 14 N), konfigurasi elektronik 1s 2 2s 2 2p 3, dua lapisan elektron, lima elektron valensi, dll.	10. Memiliki kisi kristal molekuler (dalam keadaan padat).
11. Dalam tabel periodik, berada pada periode ke-2 dan kelompok VA, termasuk dalam keluarga elemen-p.	11. Di atmosfer, fraksi volumenya 78%.
12. Energi ionisasi 1402,3 kJ / mol, afinitas elektron -20 kJ / mol, elektronegativitas 3,07.	12. Produksi dunia 44 · 10 6 ton per tahun.
13. Menunjukkan kovalensi I, II, III, IV dan bilangan oksidasi –3, –2, –1, 0, +1, +2, +3, +4, +5.	13. Dapatkan: di laboratorium - memanaskan NH 4 NO 2; dalam industri - dengan memanaskan udara cair.
14. Jari-jari atom (orbital) 0,052 nm.	14. Tidak aktif secara kimiawi, saat dipanaskan akan berinteraksi dengan oksigen, logam.
15. Garis utama pada spektrum 399,5 nm.	15. Digunakan untuk menciptakan atmosfer lembam saat mengeringkan bahan peledak, saat menyimpan lukisan dan manuskrip berharga, untuk menciptakan suhu rendah (nitrogen cair).
16. Tubuh orang rata-rata (berat badan 70,0 kg) mengandung 1,8 kg nitrogen.
17. Sebagai bagian dari amonia, ia berpartisipasi dalam pembentukan ikatan hidrogen.

Contoh 1.2. Tunjukkan di mana dari pernyataan berikut oksigen dirujuk sebagai unsur kimia:

• a) massa atom adalah 16u;
• b) membentuk dua modifikasi alotropik;
• c) massa molar adalah 32 g / mol;
• d) sulit larut dalam air.

Keputusan. Pernyataan c), d) mengacu pada zat sederhana, dan pernyataan a), b) - untuk unsur kimia oksigen.

Jawaban: 3).

Setiap unsur kimia memiliki sebutan konvensionalnya sendiri - tanda kimia (simbol): K, Na, O, N, Cu, dll.

Tanda kimiawi juga dapat menyatakan komposisi zat sederhana. Misalnya, lambang unsur kimia Fe juga mencerminkan komposisi zat sederhana besi. Namun, tanda kimiawi O, H, N, Cl hanya menunjukkan unsur kimia; zat sederhana memiliki rumus O 2, H 2, N 2, Cl 2.

Seperti yang telah disebutkan, dalam banyak kasus nama unsur kimia dan zat sederhana sama. Pengecualian adalah nama modifikasi alotropik karbon (intan, grafit, carbyne, fullerene) dan salah satu modifikasi oksigen (oksigen dan ozon). Misalnya, jika kita menggunakan kata "grafit", yang kita maksud hanyalah zat sederhana (bukan unsur kimiawi) karbon.

Prevalensi unsur kimia di alam dinyatakan dalam fraksi massa dan mol. Fraksi massa w adalah rasio massa atom suatu unsur dengan massa total atom semua unsur. Fraksi mol χ adalah perbandingan jumlah atom suatu unsur dengan jumlah total atom semua unsur.

Di kerak bumi (lapisan dengan ketebalan sekitar 16 km), atom oksigen memiliki fraksi massa terbesar (49,13%) dan molar (55%), diikuti oleh atom silikon (w (Si) \u003d 26%, χ (Si) \u003d 16 , 35%). Di galaksi, hampir 92% dari total jumlah atom adalah atom hidrogen, dan 7,9% adalah atom helium. Fraksi massa atom unsur utama dalam tubuh manusia: O - 65%, C - 18%, H - 10%, N - 3%, Ca - 1,5%, P - 1,2%.

Nilai absolut dari massa atom sangat kecil (misalnya, massa atom oksigen sekitar 2,7 ⋅ 10 −23 g) dan tidak nyaman untuk perhitungan. Untuk alasan ini, skala massa atom relatif unsur dikembangkan. Saat ini, 1/12 massa atom nuklida C-12 diambil sebagai satuan pengukuran massa atom relatif. Kuantitas ini disebut massa atom konstan atau satuan massa atom (a.m.) dan memiliki sebutan internasional u:

m u \u003d 1 a. yaitu m \u003d 1 u \u003d 1/12 (m a 12 C) \u003d

1,66 ⋅ 10 - 24 g \u003d 1,66 ⋅ 10 - 27 kg.

Sangat mudah untuk menunjukkan bahwa nilai numerik u sama dengan 1 / N A:

1 u \u003d 1 12 m a (12 C) \u003d 1 12 M (C) N A \u003d 1 12 12 N A \u003d 1 N A \u003d

1 6,02 ⋅ 10 23 \u003d 1,66 ⋅ 10 - 24 (d).

Massa atom relatif suatu unsurAr (E) adalah besaran tak berdimensi fisik yang menunjukkan berapa kali massa atom atau massa rata-rata atom (masing-masing, untuk unsur-unsur yang murni secara isotop dan tercampur secara isotop) lebih dari 1/12 massa atom nuklida C-12:

A r (E) \u003d m a (E) 1 a. f.s. \u003d m a (E) 1 u. (1.1)

Mengetahui massa atom relatif, Anda dapat dengan mudah menghitung massa atom:

m a (E) \u003d A r (E) u \u003d A r (E) ⋅ 1,66 ⋅ 10 −24 (g) \u003d

A r (E) ⋅ 1,66 ⋅ 10 −27 (kg).

Molekul. Dan dia. Zat struktur molekuler dan non-molekul. Persamaan kimia

Ketika atom berinteraksi, partikel yang lebih kompleks terbentuk - molekul.

Molekul adalah kumpulan atom terisolasi netral terkecil yang mampu hidup independen dan merupakan pembawa sifat kimiawi suatu zat.

Molekul-molekul memiliki komposisi kualitatif dan kuantitatif yang sama dengan substansi yang mereka bentuk. Ikatan kimiawi antar atom dalam molekul jauh lebih kuat daripada gaya interaksi antar molekul (itulah sebabnya molekul dapat dianggap sebagai partikel terpisah dan terisolasi). Dalam reaksi kimia, molekul, tidak seperti atom, tidak diawetkan (dihancurkan). Seperti atom, molekul individu tidak memiliki sifat fisik zat seperti warna dan bau, titik leleh dan titik didih, kelarutan, panas dan konduktivitas listrik, dll.

Kami menekankan bahwa molekul adalah pembawa sifat kimiawi dari suatu zat; tidak dapat dikatakan bahwa molekul mempertahankan (memiliki sifat kimiawi yang persis sama) suatu zat, karena sifat kimia suatu zat sangat dipengaruhi oleh interaksi antarmolekul, yang tidak ada pada molekul individu. Misalnya, zat trinitrogliserin memiliki kemampuan untuk meledak, tetapi bukan molekul trinitrogliserin yang terpisah.

Ion - atom atau sekelompok atom dengan muatan positif atau negatif.

Ion bermuatan positif disebut kation, dan ion bermuatan negatif disebut anion. Ion itu sederhana, yaitu monoatomik (K +, Cl -) dan kompleks (NH 4 +, NO 3 -), satu - (Na +, Cl -) dan kalikan bermuatan (Fe 3+, PO 4 3 -).

1. Untuk unsur tertentu, ion sederhana dan atom netral memiliki jumlah proton dan neutron yang sama, tetapi berbeda dalam jumlah elektron: kation memiliki lebih sedikit, dan anion memiliki lebih banyak daripada atom netral secara elektrik.

2. Massa ion sederhana atau kompleks sama dengan massa partikel netral yang bersesuaian.

Perlu diingat bahwa tidak semua zat terdiri dari molekul.

Zat yang terdiri dari molekul disebut zat struktur molekul... Ini bisa berupa zat sederhana (argon, oksigen, fullerene) dan kompleks (air, metana, amonia, benzena).

Semua gas dan hampir semua cairan memiliki struktur molekul (kecuali merkuri); Padatan dapat memiliki struktur molekuler (sukrosa, fruktosa, yodium, fosfor putih, asam fosfat) dan struktur non-molekul (berlian, fosfor hitam dan merah, SiC carborundum, natrium klorida). Dalam zat dengan struktur molekul, ikatan antar molekul (interaksi antarmolekul) lemah. Mereka mudah hancur saat dipanaskan. Karena alasan inilah zat berstruktur molekul memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif rendah, mudah menguap (akibatnya, sering berbau).

Zat struktur non-molekul terdiri dari atom netral secara elektrik atau ion sederhana atau kompleks. Atom netral secara elektrik terdiri, misalnya dari intan, grafit, fosfor hitam, silikon, boron, dan ion sederhana dan kompleks - garam, seperti KF dan NH 4 NO 3. Logam tersusun dari atom bermuatan positif (kation). Karborundum SiC, silikon oksida (IV) SiO 2, alkali (KOH, NaOH), sebagian besar garam (KCl, CaCO 3), senyawa logam biner dengan non-logam (oksida basa dan amfoter, hidrida, karbida, silikida, nitrida, fosfida), senyawa intermetalik (senyawa logam satu sama lain). Dalam zat dengan struktur non-molekul, atom atau ion individu dihubungkan oleh ikatan kimia yang kuat, oleh karena itu, dalam kondisi normal, zat tersebut padat, tidak mudah menguap, dan memiliki titik leleh yang tinggi.

Misalnya, sukrosa (struktur molekul) meleleh pada 185 ° C, dan natrium klorida (struktur non-molekul) meleleh pada 801 ° C.

Dalam fase gas, semua zat tersusun dari molekul, bahkan yang memiliki struktur non-molekul pada suhu biasa. Misalnya, pada suhu tinggi dalam fasa gas, molekul NaCl, K 2, SiO 2 ditemukan.

Untuk zat yang terurai saat pemanasan (CaCO 3, KNO 3, NaHCO 3), molekul tidak dapat diperoleh dengan memanaskan zat

Zat molekuler membentuk dasar dunia organik, dan zat non-molekuler membentuk dasar dunia anorganik (mineral).

Rumus kimia. Satuan rumus. Persamaan kimia

Komposisi zat apa pun dinyatakan dengan menggunakan rumus kimia. Rumus kimia - ini adalah gambar komposisi kualitatif dan kuantitatif suatu zat menggunakan simbol unsur kimia, serta tanda numerik, alfabet, dan lainnya.

Untuk zat sederhana berstruktur non-molekul, rumus kimianya sama dengan tanda unsur kimianya (misalnya, Cu, Al, B, P). Dalam rumus zat sederhana berstruktur molekul, tunjukkan (jika perlu) jumlah atom dalam suatu molekul: O 3, P 4, S 8, C 60, C 70, C 80, dll. Rumus gas mulia selalu ditulis dengan satu atom: He, Ne, Ar, Xe, Kr, Rn. Saat menuliskan persamaan reaksi kimia, rumus kimia beberapa molekul poliatomik zat sederhana dapat (kecuali ditentukan lain) dalam bentuk simbol unsur (atom tunggal): P 4 → P, S 8 → S, C 60 → C (ini tidak dapat dilakukan untuk ozon O 3, oksigen O 2, nitrogen N 2, halogen, hidrogen).

Untuk zat kompleks dengan struktur molekul, rumus empiris (paling sederhana) dan molekul (benar) dibedakan. Rumus empiris menunjukkan rasio bilangan bulat terkecil dari jumlah atom dalam sebuah molekul, dan formula molekul - rasio bilangan bulat sebenarnya dari atom. Misalnya, rumus sebenarnya untuk etana adalah C 2 H 6, dan yang paling sederhana adalah CH 3. Rumus paling sederhana diperoleh dengan membagi (mengurangi) jumlah atom unsur-unsur dalam rumus sebenarnya dengan bilangan yang sesuai. Misalnya, rumus paling sederhana untuk etana diperoleh dengan membagi jumlah atom C dan H dengan 2.

Rumus yang paling sederhana dan benar dapat bertepatan (metana CH 4, amonia NH 3, air H 2 O) atau tidak bertepatan (fosfor oksida (V) P 4 O 10, benzena C 6 H 6, hidrogen peroksida H 2 O 2, glukosa C 6 H 12 O 6).

Rumus kimia memungkinkan Anda menghitung fraksi massa atom unsur dalam suatu zat.

Fraksi massa w atom unsur E dalam suatu zat ditentukan dengan rumus

w (E) \u003d A r (E) ⋅ N (E) M r (V), (1.2)

dimana N (E) adalah jumlah atom suatu unsur dalam rumus suatu zat; M r (B) - massa molekul relatif (rumus) suatu zat.

Misalnya, untuk asam sulfat M r (H 2 SO 4) \u003d 98, maka fraksi massa atom oksigen dalam asam ini

w (O) \u003d A r (O) ⋅ N (O) M r (H 2 SO 4) \u003d 16 ⋅ 4 98 ≈ 0,653 (65,3%).

Menurut rumus (1.2), jumlah atom suatu unsur dalam molekul atau satuan rumus ditemukan:

N (E) \u003d M r (V) ⋅ w (E) A r (E) (1,3)

atau massa molar (molekul relatif atau rumus) suatu zat:

M r (V) \u003d A r (E) ⋅ N (E) w (E). (1.4)

Dalam rumus 1.2–1.4, nilai w (E) diberikan dalam pecahan sebuah unit.

Contoh 1.3. Dalam beberapa zat, fraksi massa atom belerang adalah 36,78%, dan jumlah atom belerang dalam satu satuan rumus adalah dua. Tunjukkan massa molar (g / mol) zat:

Keputusan . Menggunakan rumus 1.4, kami menemukan

M r \u003d A r (S) ⋅ N (S) w (S) \u003d 32 ⋅ 2 0,3678 \u003d 174,

M \u003d 174 g / mol.

Jawaban: 2).

Contoh berikut menunjukkan cara mencari rumus paling sederhana untuk suatu zat dengan fraksi massa unsur.

Contoh 1.4. Dalam beberapa oksida klorin, fraksi massa atom klor adalah 38,8%. Temukan rumus oksida.

Keputusan . Karena w (Cl) + w (O) \u003d 100%, maka

w (O) \u003d 100% - 38,8% \u003d 61,2%.

Jika massa zat tersebut 100 g, maka m (Cl) \u003d 38,8 g dan m (O) \u003d 61,2 g.

Mari kita gambarkan rumus oksida sebagai Cl x O y. Kita punya

x: y \u003d n (Cl): n (O) \u003d m (Cl) M (Cl): m (O) M (O);

x: y \u003d 38,8 35,5: 61,2 16 \u003d 1,093: 3,825.

Membagi bilangan yang diperoleh dengan yang terkecil (1.093), kita menemukan bahwa x: y \u003d 1: 3.5 atau, dikalikan dengan 2, kita mendapatkan x: y \u003d 2: 7. Oleh karena itu, rumus oksida adalah Cl 2 O 7.

Jawaban: Cl 2 O 7.

Untuk semua zat kompleks berstruktur non-molekul, rumus kimianya bersifat empiris dan tidak mencerminkan komposisi molekul, tetapi dari apa yang disebut satuan rumus.

Satuan rumus (PU) - sekelompok atom yang sesuai dengan rumus paling sederhana dari zat berstruktur non-molekul.

Jadi, rumus kimia zat yang berstruktur non-molekul adalah satuan rumus. Contoh satuan rumus: KOH, NaCl, CaCO 3, Fe 3 C, SiO 2, SiC, KNa 2, CuZn 3, Al 2 O 3, NaH, Ca 2 Si, Mg 3 N 2, Na 2 SO 4, K 3 PO 4, dll.

Satuan rumus dapat dianggap sebagai satuan struktural zat dengan struktur non-molekul. Untuk zat dengan struktur molekul, seperti itu, jelas, sebenarnya adalah molekul yang ada.

Menggunakan rumus kimia, persamaan reaksi kimia ditulis.

Persamaan kimia adalah notasi kondisional dari suatu reaksi kimia menggunakan rumus kimia dan tanda lain (sama, plus, minus, panah, dll.).

Persamaan kimia merupakan konsekuensi dari hukum kekekalan massa, oleh karena itu persamaan ini disusun sedemikian rupa sehingga jumlah atom dari setiap unsur pada kedua bagiannya sama.

Angka-angka di depan rumus disebut koefisien stoikiometri, sedangkan satuan tidak ditulis, tetapi tersirat (!) dan diperhitungkan saat menghitung jumlah total koefisien stoikiometri. Koefisien stoikiometri menunjukkan berapa rasio molar bahan awal bereaksi dan produk reaksi terbentuk. Misalnya, untuk reaksi yang persamaannya

3Fe 3 O 4 + 8Al \u003d 9Fe + 4Al 2 O 3

n (Fe 3 O 4) n (Al) \u003d 3 8; n (Al) n (Fe) \u003d 8 9, dst.

Dalam skema reaksi, koefisien tidak ditempatkan dan sebagai pengganti tanda sama dengan, digunakan panah:

FeS 2 + O 2 → Fe 2 O 3 + SO 2

Panah juga digunakan saat menulis persamaan reaksi kimia dengan partisipasi zat organik (agar tidak membingungkan tanda sama dengan ikatan rangkap):

CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → CH 2 Br - CH 2 Br,

serta persamaan disosiasi elektrokimia dari elektrolit kuat:

NaCl → Na + + Cl -.

Hukum komposisi konstan

Untuk zat dengan struktur molekul, itu benar hukum konsistensi (J. Proust, 1808): substansi apapun dari struktur molekul, apapun metode dan kondisi produksinya, memiliki komposisi kualitatif dan kuantitatif yang konstan.

Dari hukum ketetapan komposisi, dapat disimpulkan bahwa dalam senyawa molekuler, unsur-unsur harus dalam proporsi massa yang ditentukan secara ketat, yaitu. memiliki fraksi massa yang konstan. Ini benar jika komposisi isotop unsur tidak berubah. Misalnya, fraksi massa atom hidrogen dalam air, terlepas dari metode produksinya dari zat alami (sintesis dari zat sederhana, pemanasan tembaga sulfat CuSO 4 5H 2 O, dll.) Akan selalu sama dengan 11,1%. Namun, dalam air yang diperoleh dari interaksi molekul deuterium (hidrogen nuklida dengan A r ≈ 2) dan oksigen alami (A r \u003d 16), fraksi massa atom hidrogen adalah

w (H) \u003d 2 ⋅ 2 2 ⋅ 2 + 16 \u003d 0,2 (20%).

Zat yang mematuhi hukum keteguhan komposisi, mis. zat dari struktur molekul disebut stoikiometri.

Substansi struktur non molekuler (terutama karbida, hidrida, nitrida, oksida dan sulfida logam dari keluarga d) tidak mematuhi hukum ketetapan komposisi, oleh karena itu disebut non-stoikiometri... Misalnya, tergantung pada kondisi produksi (suhu, tekanan), komposisi titanium (II) oksida bervariasi dan bervariasi dalam kisaran TiO 0,7 –TiO 1,3, yaitu. dalam kristal oksida ini, terdapat 7 hingga 13 atom oksigen per 10 atom titanium. Namun, untuk banyak zat dengan struktur non-molekul (KCl, NaOH, CuSO 4), penyimpangan dari ketetapan komposisi sangat tidak signifikan, sehingga kita dapat mengasumsikan bahwa komposisinya praktis tidak bergantung pada metode pembuatan.

Berat molekul dan rumus relatif

Untuk mengkarakterisasi substansi dari struktur molekul dan non-molekul, konsep "berat molekul relatif" dan "berat rumus relatif" diperkenalkan, yang dilambangkan dengan simbol yang sama - M r

Berat molekul relatif adalah besaran fisik tak berdimensi yang menunjukkan berapa kali massa molekul lebih besar dari 1/12 massa atom nuklida C-12:

M r (B) \u003d m mol (B) u. (1,5)

Massa rumus relatif adalah besaran fisik tak berdimensi yang menunjukkan berapa kali massa unit rumus lebih besar dari 1/12 massa atom nuklida C-12:

M r (B) \u003d m ФЕ (B) u. (1.6)

Rumus (1.5) dan (1.6) memungkinkan kita untuk mencari massa molekul atau PU:

m (mol, FE) \u003d uM r. (1.7)

Dalam praktiknya, nilai M r ditemukan dengan menjumlahkan massa atom relatif unsur-unsur pembentuk molekul atau unit rumus, dengan mempertimbangkan jumlah atom individu. Sebagai contoh:

M r (H 3 PO 4) \u003d 3A r (H) + A r (P) + 4A r (O) \u003d

3 ⋅ 1 + 31 + 4 ⋅ 16 = 98.

Air adalah salah satu zat paling melimpah di alam (hidrosfer menempati 71% permukaan bumi). Air memainkan peran penting dalam geologi dan sejarah planet. Keberadaan organisme hidup tidak mungkin tanpa air. Faktanya adalah tubuh manusia hampir 63% - 68% air. Hampir semua reaksi biokimia dalam setiap sel hidup adalah reaksi dalam larutan air ... Dalam larutan (kebanyakan air), sebagian besar proses teknologi berlangsung di industri kimia, dalam produksi obat-obatan dan produk makanan. Dan dalam metalurgi, air sangat penting, dan tidak hanya untuk pendinginan. Bukan kebetulan bahwa hidrometalurgi - ekstraksi logam dari bijih dan konsentrat menggunakan larutan dari berbagai reagen - telah menjadi industri yang penting.

Air, kamu tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau
anda tidak dapat dijelaskan, Anda dinikmati
tidak tahu siapa Anda. Tidak bisa dikatakan
apa yang diperlukan untuk hidup: Anda adalah hidup itu sendiri.
Anda memenuhi kami dengan sukacita
yang tidak bisa dijelaskan dengan perasaan kita.
Dengan Anda kekuatan kembali kepada kami,
dengan siapa kami telah mengucapkan selamat tinggal.
Dengan kasih karunia Anda, mereka mulai lagi di dalam kita
lihat mata air kering hati kita.
(A. de Saint-Exupery. Planet orang-orang)

Saya telah menulis esai tentang topik "Air adalah zat paling menakjubkan di dunia." Saya memilih topik ini karena ini adalah topik yang paling relevan, karena air adalah zat terpenting di Bumi yang tanpanya tidak ada organisme hidup yang dapat eksis dan tidak ada reaksi biologis, kimiawi, dan proses teknologi yang dapat berlangsung.

Air adalah zat paling menakjubkan di Bumi

Air adalah zat yang familiar dan tidak biasa. Ilmuwan Soviet yang terkenal, Akademisi IV Petryanov, menyebut buku sains populernya tentang air sebagai "zat paling luar biasa di dunia". Dan "Fisiologi Hiburan", yang ditulis oleh BF Sergeev, Doktor Ilmu Biologi, dimulai dengan bab tentang air - "Zat yang menciptakan planet kita."
Para ilmuwan benar sekali: tidak ada zat di Bumi yang lebih penting bagi kita daripada air biasa, dan pada saat yang sama tidak ada zat yang sifatnya kontradiksi dan anomali seperti pada sifat-sifatnya.

Hampir 3/4 permukaan planet kita ditempati oleh lautan dan lautan. Air padat - salju dan es - menutupi 20% daratan. Iklim planet bergantung pada air. Ahli geofisika berpendapat bahwa Bumi telah lama mendingin dan berubah menjadi sebongkah batu tak bernyawa, jika bukan karena air. Ini memiliki kapasitas panas yang sangat tinggi. Saat dipanaskan, ia menyerap panas; pendinginan, berikan itu. Air bumi menyerap dan mengembalikan banyak panas dan dengan demikian "meratakan" iklim. Dan Bumi dilindungi dari dinginnya kosmik oleh molekul air yang tersebar di atmosfer - di awan dan dalam bentuk uap ... Anda tidak dapat hidup tanpa air - ini adalah zat terpenting di Bumi.
Struktur molekul air

Perilaku air "tidak logis". Ternyata peralihan air dari keadaan padat menjadi cair dan gas terjadi pada suhu yang jauh lebih tinggi dari seharusnya. Penjelasan telah ditemukan untuk anomali ini. Molekul air H 2 O dibangun dalam bentuk segitiga: sudut antara dua ikatan oksigen - hidrogen adalah 104 derajat. Tetapi karena kedua atom hidrogen terletak di sisi oksigen yang sama, muatan listrik tersebar di dalamnya. Molekul air bersifat polar, yang merupakan alasan interaksi khusus antara molekulnya yang berbeda. Atom hidrogen dalam molekul H 2 O, yang memiliki muatan positif parsial, berinteraksi dengan elektron dari atom oksigen dari molekul tetangganya. Ikatan kimia ini disebut hidrogen. Ia menyatukan molekul H 2 O menjadi polimer spasial yang khas; bidang di mana ikatan hidrogen berada tegak lurus dengan bidang atom dari molekul H2O yang sama Interaksi antara molekul air menjelaskan, pertama-tama, suhu leleh dan titik didihnya yang sangat tinggi. Energi tambahan harus disuplai untuk mengendurkan dan kemudian memutus ikatan hidrogen. Dan energi ini sangat signifikan. Itu sebabnya, kapasitas panas air sangat tinggi.

Hubungan apa yang dimiliki H 2 O?

Dalam molekul air, ada dua ikatan kovalen polar H-O.

Mereka terbentuk karena tumpang tindih dua awan p satu elektron dari atom oksigen dan awan S satu elektron dari dua atom hidrogen.

Dalam molekul air, atom oksigen memiliki empat pasangan elektron. Dua di antaranya terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen, yaitu mengikat. Dua pasangan elektron lainnya adalah non-ikatan.

Ada empat kutub muatan dalam sebuah molekul: dua positif dan dua negatif. Muatan positif terkonsentrasi pada atom hidrogen, karena oksigen lebih elektronegatif daripada hidrogen. Dua kutub negatif berada pada dua pasangan elektron non-ikatan oksigen.

Ide tentang struktur molekul ini memungkinkan kita menjelaskan banyak sifat air, khususnya struktur es. Dalam kisi kristal es, masing-masing molekul dikelilingi oleh empat molekul lainnya. Dalam gambar planar, ini dapat direpresentasikan sebagai berikut:

Diagram menunjukkan bahwa hubungan antar molekul dilakukan melalui atom hidrogen:
Sebuah atom hidrogen bermuatan positif dari satu molekul air tertarik ke atom oksigen bermuatan negatif dari molekul air lainnya. Ikatan ini disebut hidrogen (ditandai dengan titik). Kekuatan ikatan hidrogen sekitar 15-20 kali lebih lemah dari ikatan kovalen. Oleh karena itu, ikatan hidrogen mudah putus, yang diamati, misalnya, selama penguapan air.

Struktur air cair menyerupai es. Dalam air cair, molekul juga dihubungkan satu sama lain melalui ikatan hidrogen, tetapi struktur air kurang "kaku" dibandingkan dengan es. Karena gerakan termal molekul dalam air, beberapa ikatan hidrogen terputus, yang lainnya terbentuk.

Sifat fisik H 2 O

Air, H2O, cairan tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna (kebiruan pada lapisan tebal); densitas 1 g / cm 3 (pada 3,98 derajat), t pl \u003d 0 derajat, t bale \u003d 100 derajat.
Ada beberapa jenis air: cair, padat, dan gas.
Air adalah satu-satunya zat di alam yang ada di bawah kondisi terestrial di ketiga keadaan agregasi:

cairan - air
keras - es
gas - uap

Ilmuwan Soviet V. I. Vernadsky menulis: "Air berdiri sendiri dalam sejarah planet kita. Tidak ada benda alami yang dapat dibandingkan dengannya dalam hal pengaruhnya terhadap proses utama geologi yang paling megah. Tidak ada zat duniawi - mineral dari batu, tubuh yang hidup, yang tidak akan menampungnya. Semua materi duniawi meresap dan diselimuti olehnya. "

Sifat kimiawi H 2 O

Dari sifat kimia air, kemampuan molekulnya untuk berdisosiasi (peluruhan) menjadi ion dan kemampuan air untuk melarutkan zat yang memiliki sifat kimiawi berbeda sangatlah penting. Peran air sebagai pelarut utama dan universal terutama ditentukan oleh polaritas molekulnya (perpindahan pusat muatan positif dan negatif) dan, sebagai konsekuensinya, konstanta dielektriknya yang sangat tinggi. Muatan listrik yang berlawanan, dan khususnya ion, tertarik satu sama lain dalam air 80 kali lebih lemah daripada di udara. Gaya tarik-menarik antar molekul atau atom suatu benda yang terendam air juga lebih lemah daripada di udara. Dalam hal ini, lebih mudah pergerakan panas untuk memisahkan molekul. Itulah mengapa pembubaran terjadi, termasuk banyak zat yang hampir tidak larut: setetes mengikis batu ...

Disosiasi (penguraian) molekul air menjadi ion:
H 2 O → H + + OH, atau 2H 2 O → H 3 O (ion hidroksi) + OH
dalam kondisi normal itu sangat tidak signifikan; rata-rata satu molekul dari 500.000.000 terdisosiasi. Perlu diingat bahwa persamaan pertama di atas murni bersyarat: sebuah proton H, tanpa kulit elektron, tidak dapat berada dalam media berair. Ia segera bergabung dengan molekul air, membentuk ion hidroksil H 3 O. bahkan molekul air benar-benar membusuk menjadi ion yang jauh lebih berat, seperti, misalnya,
8H 2 O → HgO 4 + H 7 O 4, dan reaksi H 2 O → H + + OH - hanyalah skema yang sangat disederhanakan dari proses sebenarnya.

Reaktivitas air relatif rendah. Benar, beberapa logam aktif dapat menggantikan hidrogen darinya:
2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2,

dan dalam atmosfer fluor bebas, air dapat terbakar:
2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2.

Kristal es biasa juga terdiri dari senyawa molekul serupa. "Pengemasan" atom dalam kristal semacam itu tidak ionik, dan es tidak menghantarkan panas dengan baik. Kepadatan air cair pada suhu mendekati nol lebih besar dari pada es. Pada 0 ° C, 1 gram es menempati volume 1.0905 cm 3, dan 1 gram air cair - 1.0001 cm 3. Dan es mengapung, itulah sebabnya waduk tidak membeku terus menerus, tetapi hanya menjadi tertutup es. Ini adalah anomali air lainnya: setelah mencair, pertama-tama berkontraksi, dan baru kemudian, pada putaran 4 derajat, dengan proses selanjutnya air mulai mengembang. Pada tekanan tinggi, es biasa dapat diubah menjadi apa yang disebut es - 1, es - 2, es - 3, dll. - bentuk kristal yang lebih berat dan lebih padat dari zat ini. Es yang paling keras, terpadat dan paling tahan api - 7 - diperoleh pada tekanan 3 kilo Pa. Itu meleleh pada 190 derajat.

Siklus air di alam

Tubuh manusia dipenuhi dengan jutaan pembuluh darah. Arteri dan vena besar menghubungkan organ utama tubuh satu sama lain, yang lebih kecil menjalinnya dari semua sisi, kapiler tertipis mencapai hampir setiap sel. Apakah Anda sedang menggali lubang, duduk di pelajaran atau tidur nyenyak, darah mengalir terus-menerus melaluinya, menghubungkan otak dan perut, ginjal dan hati, mata dan otot ke dalam satu sistem tubuh manusia. Untuk apa darah?

Darah membawa oksigen dari paru-paru dan nutrisi dari perut ke setiap sel di tubuh Anda. Darah mengumpulkan produk limbah dari semua, bahkan dari sudut paling terpencil di tubuh, membebaskannya dari karbon dioksida dan zat tidak perlu lainnya, termasuk zat berbahaya. Darah membawa zat khusus ke seluruh tubuh - hormon yang mengatur dan mengoordinasikan kerja berbagai organ. Dengan kata lain, darah menghubungkan berbagai bagian tubuh ke dalam satu sistem, menjadi organisme yang terkoordinasi dengan baik dan efisien.

Planet kita juga memiliki sistem peredaran darah. Darah bumi adalah air, dan pembuluh darahnya adalah sungai, sungai, sungai dan danau. Dan ini bukan hanya perbandingan, metafora artistik. Air di Bumi memainkan peran yang sama dengan darah dalam tubuh manusia, dan seperti yang baru-baru ini diperhatikan oleh para ilmuwan, struktur jaringan sungai sangat mirip dengan struktur sistem peredaran darah manusia. "Penggerak alam" - begitulah cara Leonardo da Vinci yang hebat menyebut air, mengalir dari tanah ke tumbuhan, dari tumbuhan ke atmosfer, mengalir ke sungai dari benua ke samudra dan kembali kembali dengan aliran udara, menghubungkan berbagai komponen alam satu sama lain, mengubahnya menjadi satu sistem geografis. Air tidak begitu saja berpindah dari satu komponen alami ke komponen lainnya. Seperti darah, ia membawa sejumlah besar bahan kimia, mengekspornya dari tanah ke tanaman, dari daratan ke danau dan lautan, dari atmosfer ke bumi. Semua tanaman dapat mengkonsumsi unsur hara tanah hanya dengan air yang dalam keadaan terlarut. Jika bukan karena aliran air dari tanah ke tanaman, semua tumbuhan, bahkan yang tumbuh di tanah terkaya, akan binasa "karena kelaparan", menjadi seperti pedagang yang mati kelaparan di atas peti emas. Air memasok nutrisi bagi penghuni sungai, danau, dan laut. Aliran, mengalir riang dari ladang dan padang rumput selama musim semi mencairnya salju atau setelah hujan musim panas, mengumpulkan bahan kimia yang tersimpan di dalam tanah di sepanjang jalan dan membawanya ke penghuni waduk dan laut, dengan demikian menghubungkan bagian tanah dan air planet kita. "Tabel" terkaya terbentuk di tempat-tempat di mana sungai yang membawa nutrisi mengalir ke danau dan laut. Oleh karena itu, daerah pantai seperti itu - muara - dibedakan oleh kerusuhan kehidupan bawah air. Dan siapa yang membuang limbah dari sistem geografis yang berbeda? Sekali lagi, air, dan sebagai akselerator, bekerja jauh lebih baik daripada sistem peredaran darah manusia, yang hanya memenuhi sebagian fungsi ini. Peran pemurnian air sangat penting sekarang, ketika seseorang meracuni lingkungan dengan limbah dari kota, industri dan perusahaan pertanian. Tubuh orang dewasa mengandung sekitar 5-6 kg. darah, yang sebagian besar terus-menerus beredar di antara berbagai bagian tubuhnya. Dan berapa banyak air yang dilayani oleh kehidupan dunia kita?

Semua perairan di bumi yang bukan merupakan bagian batuan disatukan oleh konsep "hidrosfer". Bobotnya sangat besar sehingga biasanya tidak diukur dalam kilogram atau ton, tetapi dalam kilometer kubik. Satu kilometer kubik adalah kubus dengan setiap tepinya berukuran 1 kilometer, yang selalu diisi air. Berat 1 km 3 air sama dengan 1 milyar ton Seluruh bumi mengandung 1,5 milyar km 3 air, yang mana beratnya kira-kira 15.000.000.000.000.000.000 ton! Setiap orang memiliki 1,4 km 3 air, atau 250 juta ton. Minum, saya tidak mau!
Sayangnya, tidak sesederhana itu. Faktanya adalah 94% dari volume ini terdiri dari perairan samudra dunia, yang tidak cocok untuk sebagian besar tujuan ekonomi. Hanya 6% adalah air tanah, dimana hanya 1/3 yang segar, yaitu. hanya 2% dari total volume hidrosfer. Sebagian besar air tawar ini terkonsentrasi di gletser. Secara signifikan lebih sedikit dari mereka yang terkandung di bawah permukaan bumi (di bawah tanah yang dangkal, cakrawala air, di danau bawah tanah, di tanah, serta di uap atmosfer. Bagian sungai, tempat manusia terutama mengambil air, terhitung sangat sedikit - 1.2 ribu km 3. Total volume air yang terkandung dalam organisme hidup pada suatu waktu sama sekali tidak signifikan. Jadi tidak banyak air di planet kita yang dapat dikonsumsi oleh manusia dan organisme hidup lainnya. Tetapi mengapa tidak berakhir? Bagaimanapun juga, manusia dan hewan mereka terus-menerus meminum air, tanaman menguapkannya ke atmosfer, dan sungai membawanya ke laut.

Mengapa air tidak berakhir di Bumi?

Sistem peredaran darah manusia adalah sirkuit tertutup di mana darah mengalir terus menerus, membawa oksigen dan karbon dioksida, nutrisi, dan produk limbah. Arus ini tidak pernah berakhir, karena ia adalah lingkaran atau cincin, dan, seperti yang Anda ketahui, "cincin itu tidak ada akhirnya". Jaringan air di planet kita diatur menurut prinsip yang sama. Air di Bumi berada dalam sirkulasi yang konstan, dan kehilangannya di satu mata rantai segera terisi kembali karena aliran dari yang lain. Kekuatan pendorong di balik siklus air adalah energi matahari dan gravitasi. Karena siklus air, semua bagian hidrosfer bersatu erat dan menghubungkan komponen alam lainnya satu sama lain. Dalam bentuk paling umum, siklus air di planet kita terlihat seperti ini. Di bawah pengaruh sinar matahari, air menguap dari permukaan laut dan darat dan memasuki atmosfer, dan penguapan dari permukaan daratan dilakukan baik oleh sungai dan waduk, serta oleh tanah dan tumbuhan. Sebagian air segera kembali dengan hujan kembali ke laut, dan sebagian lagi terbawa angin ke darat, di mana air itu jatuh dalam bentuk hujan dan salju. Begitu berada di dalam tanah, sebagian air diserap ke dalamnya, mengisi kembali cadangan kelembapan tanah dan air tanah, sebagian mengalir ke permukaan ke sungai dan waduk, sebagian uap air masuk ke dalam tanaman, yang menguap ke atmosfer, dan sebagian mengalir ke sungai, hanya dengan kecepatan yang lebih rendah. Sungai yang dialiri air dari aliran permukaan dan air bawah tanah membawa air ke Samudra Dunia, menambah kehilangannya. Air menguap dari permukaannya, kembali ke atmosfer, dan siklusnya ditutup. Pergerakan air yang sama antara semua komponen alam dan seluruh bagian permukaan bumi terjadi terus menerus dan terus menerus selama jutaan tahun.

Saya harus mengatakan bahwa siklus air tidak sepenuhnya tertutup. Sebagian darinya, jatuh ke atmosfer atas, membusuk di bawah pengaruh sinar matahari dan pergi ke luar angkasa. Tetapi kehilangan yang tidak signifikan ini terus-menerus diisi kembali oleh masuknya air dari lapisan dalam bumi selama letusan gunung berapi. Karena itu, volume hidrosfer secara bertahap meningkat. menurut beberapa perhitungan 4 miliar tahun yang lalu, volumenya adalah 20 juta km 3, yaitu tujuh ribu kali lebih kecil dari modern. Di masa depan, jumlah air di Bumi tampaknya juga akan meningkat, jika kita memperhitungkan bahwa volume air di mantel bumi diperkirakan mencapai 20 miliar km 3 - ini 15 kali lebih banyak dari volume hidrosfer saat ini. Dengan membandingkan volume air di masing-masing bagian hidrosfer dengan aliran masuk air ke dalamnya dan mata rantai yang berdekatan dari siklus, dimungkinkan untuk menentukan aktivitas pertukaran air, yaitu. waktu di mana volume air di Samudra Dunia, di atmosfer, atau tanah dapat sepenuhnya diperbarui. Pembaruan air paling lambat terjadi di gletser kutub (setiap 8 ribu tahun sekali). Dan air sungai diperbarui paling cepat, yang berubah total di semua sungai di Bumi dalam 11 hari.

Planet kelaparan air

"Bumi adalah planet biru yang menakjubkan"! - Para astronot Amerika yang kembali dari luar angkasa setelah mendarat di bulan dengan antusias melaporkan. Dan dapatkah planet kita terlihat berbeda jika lebih dari 2/3 permukaannya ditempati oleh lautan dan samudra, gletser dan danau, sungai, kolam, dan waduk. Tapi kemudian, apa arti fenomena tersebut, yang namanya tertera di berita utama? Jenis "kelaparan" apa yang mungkin terjadi jika ada begitu banyak reservoir di Bumi? Ya, ada lebih dari cukup air di Bumi. Tetapi kita tidak boleh lupa bahwa kehidupan di planet bumi, menurut para ilmuwan, pertama kali muncul di air, dan baru kemudian keluar ke darat. Organisme telah mempertahankan ketergantungannya pada air selama evolusi selama jutaan tahun. Air adalah "bahan bangunan" utama yang menyusun tubuh mereka. Ini mudah diverifikasi dengan menganalisis gambar dalam tabel berikut:

Angka terakhir dalam tabel ini menunjukkan bahwa seseorang dengan berat badan 70 kg. berisi 50 kg. air! Tetapi bahkan lebih banyak lagi dalam embrio manusia: dalam tiga hari - 97%, dalam tiga bulan - 91%, dalam delapan bulan - 81%.

Masalah "kelaparan air" adalah perlunya inkontinensia sejumlah air di dalam tubuh, karena ada hilangnya kelembaban secara konstan dalam proses berbagai proses fisiologis. Untuk kehidupan normal di iklim sedang, seseorang perlu menerima sekitar 3,5 liter air per hari dengan makanan dan minuman, di gurun tingkat ini meningkat menjadi setidaknya 7,5 liter. Tanpa makanan, seseorang dapat hidup sekitar empat puluh hari, dan tanpa air, apalagi - 8 hari. Menurut eksperimen medis khusus, dengan hilangnya kelembapan dalam jumlah 6-8% dari berat badan, seseorang jatuh ke dalam keadaan setengah pingsan, dengan kehilangan 10%, halusinasi dimulai, pada 12% seseorang tidak dapat pulih lagi tanpa perawatan medis khusus, dan dengan kehilangan 20%, kematian yang tak terhindarkan. Banyak hewan beradaptasi dengan baik dengan kurangnya kelembaban. Contoh paling terkenal dan mencolok dari ini adalah "kapal gurun", unta. Dia bisa hidup sangat lama di gurun yang panas tanpa mengonsumsi air minum dan kehilangan hingga 30% dari berat aslinya tanpa memengaruhi penampilannya. Jadi, dalam salah satu tes khusus, seekor unta bekerja selama 8 hari di bawah terik matahari musim panas, setelah kehilangan 100 kg. mulai 450 kg. berat awal Anda. Dan ketika mereka membawanya ke air, dia minum 103 liter dan berat badannya kembali. Telah ditetapkan bahwa unta dapat memperoleh kelembapan hingga 40 liter dengan mengubah lemak yang terkumpul di punuknya. Hewan gurun seperti jerboas dan kanguru tikus sama sekali tidak menggunakan air minum - mereka memiliki cukup kelembapan yang didapat dari makanan, dan air yang terbentuk di tubuh mereka selama oksidasi lemak mereka sendiri, seperti halnya unta. Tanaman mengkonsumsi lebih banyak air untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Pompa kubis "meminum" lebih dari satu liter air per hari, rata-rata satu pohon - lebih dari 200 liter air. Tentu saja, ini adalah gambaran yang agak mendekati - spesies pohon yang berbeda dalam kondisi alam yang berbeda mengkonsumsi jumlah kelembaban yang sangat, sangat berbeda. Jadi saxaul yang tumbuh di gurun menghabiskan sedikit kelembaban, dan kayu putih, yang di beberapa tempat disebut "pohon pompa", mengalirkan sejumlah besar air melalui dirinya sendiri, dan karena alasan ini penanamannya digunakan untuk mengeringkan rawa. Beginilah cara tanah rawa malaria di dataran rendah Colchis diubah menjadi wilayah makmur.

Sudah sekitar 10% populasi dunia kekurangan air bersih. Dan jika kita menganggap bahwa 800 juta rumah tangga di pedesaan, di mana sekitar 25% dari seluruh umat manusia hidup, tidak memiliki sistem pasokan air, maka masalah "kelaparan air" menjadi benar-benar bersifat global. Ini sangat akut di negara berkembang, di mana sekitar 90% populasinya menggunakan air yang buruk. Kekurangan air bersih menjadi salah satu faktor terpenting yang membatasi perkembangan kemajuan umat manusia.

Memperoleh pertanyaan tentang perlindungan air

Air digunakan di semua bidang kegiatan ekonomi manusia. Hampir tidak mungkin untuk menyebutkan proses produksi yang tidak menggunakan air. Karena pesatnya perkembangan industri, pertumbuhan penduduk kota, konsumsi air meningkat. Yang terpenting adalah masalah perlindungan sumber daya air dan sumber dari penipisan, serta dari pencemaran oleh air limbah. Semua orang tahu kerusakan yang disebabkan oleh air limbah bagi penghuni waduk. Yang lebih mengerikan bagi manusia dan semua kehidupan di Bumi adalah munculnya pestisida di air sungai yang terbawa arus dari ladang. Jadi, keberadaan 2,1 bagian pestisida (endrin) di dalam air per miliar bagian air sudah cukup untuk mematikan semua ikan di dalamnya. Ancaman besar bagi umat manusia ditimbulkan oleh air limbah yang tidak diolah dari pemukiman yang dibuang ke sungai. Masalah ini diselesaikan dengan kesadaran akan proses teknologi dimana air limbah tidak dibuang ke waduk, dan setelah dibersihkan kembali ke proses teknologi.

Saat ini, perhatian besar diberikan pada perlindungan lingkungan dan, khususnya, waduk alami. Mengingat pentingnya masalah ini, negara kita tidak mengadopsi undang-undang tentang perlindungan dan penggunaan sumber daya alam secara rasional. Konstitusi itu berbunyi: "Warga Rusia wajib melindungi alam, melindungi kekayaannya."

Jenis air

Air bromin -larutan jenuh Br 2 dalam air (3,5% berat Br 2). Air bromik adalah agen pengoksidasi, agen brominasi dalam kimia analitik.

Air amonia -terbentuk ketika gas oven kokas mentah bersentuhan dengan air, yang terkonsentrasi karena pendinginan gas atau diinjeksikan secara khusus ke dalamnya untuk mencuci NH3. Dalam kedua kasus tersebut, air amonia yang disebut weak, atau scrubber, diperoleh. Distilasi air amonia ini dengan uap dan refluks dan kondensasi berikutnya menghasilkan air amonia pekat (18 - 20% NH 3 berat), yang digunakan dalam produksi soda sebagai pupuk cair, dll.

1

Bab tiga belas. Tentang butir materi terkecil

Setibanya di sekolah, Sasha meminta untuk tidak diganggu dan mengunci diri di dalam kamar.
"Kelas mereka sedang mempersiapkan pertunjukan untuk bel terakhir," jelas Masha. - Mungkin, mereka diminta memberi ucapan selamat kepada lulusan dan kostum untuk konser.
Satu jam kemudian, ibu saya memutuskan untuk mampir ke putrinya. Dia berharap menemukan gadis itu menggambar atau menjahit, tetapi Sasha hanya duduk di meja dan menatap gelas air, yang, tampaknya, telah disiapkan untuk cat air.
Mendengar gemerisik, Sasha mengangkat matanya dan bertanya:
- Segelas air adalah air?
"Tentu saja," jawab ibu saya secara mekanis, tidak begitu mengerti apa maksud putrinya.
- Apakah setengah gelas juga air?
- Kenapa tidak? - Ibu terkejut.
- Dan setetes air juga air, dan setengah setetes ... - Sasha melanjutkan. - Berapa banyak bagian yang dapat dibagi menjadi setetes air? Apa bagian air terkecil?
“Bagian terkecil dari air adalah molekul air,” kata Ibu.
“Molekulnya mungkin sangat kecil sehingga hanya bisa dilihat di bawah mikroskop,” saran Sasha.
- Tidak, Anda bahkan tidak bisa melihat molekul di bawah mikroskop. Dia sangat, sangat kecil. Dan sejumlah besar molekul membentuk air yang berdiri di depan Anda.
- Berapa banyak? - Sasha langsung bertanya.
- Ini sangat besar sehingga sulit untuk dibayangkan. Seseorang menghitung bahwa ada lebih banyak molekul dalam satu gelas air daripada jumlah gelas air di semua lautan, samudra, sungai, dan danau di bumi.
- Wow! .. - Sasha tiba-tiba berbicara dengan berbisik. - Luar biasa!
“Hal yang paling menakjubkan,” kata Ibu dengan tenang, “adalah bahwa bahkan satu molekul air berperilaku dalam reaksi kimia dengan cara yang sama seperti air.
Sasha melihat sekeliling.
- Jadi, setiap zat memiliki molekulnya sendiri? Dia bertanya. - Dan mereka semua sama kecilnya?
- Ada molekul berbeda di antara remah-remah: lebih banyak dan lebih sedikit. Tapi semuanya tentu saja sangat kecil dibandingkan dengan benda-benda yang mengelilingi kita. Benar, tidak dapat dikatakan bahwa semua zat terdiri dari molekul - ada partikel materi lainnya. Tetapi Anda akan mengetahuinya di sekolah menengah, dan sekarang mari kita mulai bekerja, jika tidak, siswa sekolah menengah Anda akan dibiarkan tanpa liburan.
Ibu pergi, dan Sasha mulai berpikir harus mulai dari mana. Itu perlu untuk menggambar kartu ucapan, mengembang dua balon dan menjahit payet pada kostum untuk konser.
Setelah beberapa pemikiran, dia memutuskan untuk menangani balon terlebih dahulu. Menghirup lebih banyak udara, gadis itu mulai mengembang balon pertama. Awalnya, balon itu mudah terisi udara, tetapi semakin jauh, semakin besar ukurannya, dan semakin sulit untuk mengembang. Akhirnya menjadi besar. Sasha, dengan sebuah bola di giginya, mendekati ibunya dan bergumam:
- Mmmm, pmmmmmm ...
Ibu dengan cepat mengeluarkan benang yang kuat dan membantu mengikat bola. Mengambilnya di tangan, Sasha mulai memeriksanya dari semua sisi. Baginya, balon itu tidak cukup mengembang, dan dia mencoba menekannya dengan ringan. Bola itu sangat ulet, tapi masih sedikit di bawah tangan Sasha.
- Bu, lihat, aku mengurangi molekul udara!
“Kamu salah,” kata Ibu. - Pertama, udara tidak memiliki molekul. Udara adalah campuran gas, dan masing-masing gas memiliki molekulnya sendiri. Kedua, Anda tidak mereduksi molekul, tetapi celah di antara mereka.
- Apakah ada celah di antara molekul? - Sasha terkejut.
- Bagaimana Anda bisa mengembang balon Anda? Lagi pula, dengan setiap bagian udara Anda meniupkan molekul gas baru ke dalamnya. Anda mungkin pernah memperhatikan bahwa gas di dalam balon sedikit terkompresi dibandingkan dengan udara di sekitarnya. Hitung berapa banyak pernafasan yang perlu Anda lakukan untuk mengembang balon.
Sasha mengambil bola lagi. Dia segera menjadi sebesar yang pertama. Dia tidak dapat berbicara, tetapi dari gerakannya, ibu saya menyadari bahwa dia meniup dua kali, sepuluh kali.
- Pada suatu waktu, seseorang menghembuskan sekitar satu liter udara. Tetapi volume bola Anda, tentu saja, kurang dari dua puluh liter - lagipula, ini sekitar dua ember.
Sasha mulai menganggukkan kepalanya sebagai tanda bahwa dia setuju dengan ibunya. Pada saat itu, bola melompat keluar dari mulutnya dan mulai dengan panik berlari ke sekitar ruangan.
- Molekul kehabisan bola! - Sasha berteriak. - Mereka menggelitikku!
Ibu tertawa. Sasha mengambil bola yang jatuh dan duduk di lantai.
Jelas tidak ada jarak antara molekul di lantai, katanya. - Ini tidak menyusut.
"Meskipun zat padat dan cair sulit dikompres, mereka juga memiliki celah antar molekul, tidak sebesar gas," kata Mom.
- Dan jika gas dikompresi dengan sangat kuat, menjadi padat? - menyarankan Sasha.
- Tentu. Inilah tepatnya bagaimana es kering diperoleh dari karbon dioksida, yang ditempatkan di kotak es krim. Dan jika Anda meletakkan sepotong es kering di atas meja, beberapa saat kemudian akan menguap dan berubah menjadi gas kembali.
- Lalu kenapa mejanya tidak berubah menjadi gas? - Sasha bertanya sinis.
“Molekul menarik dan menolak satu sama lain pada saat yang sama,” kata Ibu.
Menyadari bahwa Sasha akan mengajukan satu pertanyaan lagi, ibuku melanjutkan:
- Mengapa ini terjadi, saya belum bisa menjelaskannya kepada Anda. Bahkan banyak siswa yang tidak langsung memahami hal ini. Tetapi jika tarikan lebih kuat dari tolakan, maka zat itu cair atau padat, dan jika lebih lemah, ia berubah menjadi gas. Itu tergantung pada substansi itu sendiri dan pada suhu: ketika dipanaskan, tarikan menjadi lebih lemah.
- Sekarang saya mengerti, - kata Sasha, - mengapa air mendidih. Ngomong-ngomong, mari kita minum teh.
"Oke," Ibu setuju. - Ngomong-ngomong, Masha sedang membuat pai. Dan, menurut saya, dia sudah siap. Apakah Anda merasakan betapa nikmatnya baunya?
- Tapi Masha sedang memanggang pai di dapur, mengapa baunya mencapai ruangan?
- Itu adalah molekul zat yang dilepaskan saat memanggang sampai ke kita. Setiap molekul bergerak sepanjang waktu. Dalam zat padat mereka bergerak sedikit di satu tempat, dalam cairan mereka berpindah dari satu tempat ke tempat lain, dan dalam gas mereka bergerak agak cepat.
Maxim datang, dan Sasha mulai memberitahunya tentang molekul.
- Dan saya tahu seperti apa kelas kami ketika kami duduk di meja kami selama pelajaran. Saya dan teka-teki Saya ingat cocok:

- Maksudmu air beku yang mengapung di air cair biasa?
- Tentu! Dan ketika kita berjalan, bergandengan tangan, ke ruang makan, sepertinya air bergerak, seolah-olah kita sedang mengapung, - Maxim menjelaskan.
- Saat pelajaran selesai, kita lari ke halaman sekolah, dan ternyata, seperti di teka-teki lainnya:

Setelah minum teh dan pai, Sasha dan Maxim pergi melukis. Sasha mencelupkan kuas ke dalam segelas air, lalu menorehkan sedikit cat di atasnya. Setetes cerah jatuh di atas meja, Sasha menyekanya dengan kain. Kemudian dia menjatuhkan tetesan yang sama ke dalam air. Tetesan itu tenggelam ke dasar dan mulai menyebar perlahan.
- Mungkin, molekul air bergerak di dalam gelas dan mendorong molekul cat, - saran Sasha. - Wow, molekul tidak bisa dilihat, tapi yang mereka lakukan bisa terlihat ...
Dia membuka buku catatan kimia, menunjukkan catatan Maxim tentang apa yang dikatakan ibunya.

Tes 2

1. Dalam ungkapan apa kita berbicara tentang zat oksigen sederhana, dan bukan tentang unsur kimia

a) oksigen adalah bagian dari air; c) dalam tembaga (II) oksida, fraksi massa oksigen adalah 20%;

b) oksigen sulit larut dalam air; d) oksigen tidak berbau dan tidak berwarna.

2. Massa atom relatif suatu unsur:

a) satuan pengukuran - g / mol b) sama dengan rasio massa atom terhadap 1 amu.

c) besaran tak berdimensi d) sama dengan perbandingan massa atom dengan massa atom nuklida karbon dengan nomor massa 12.

3. Apa yang ditunjukkan oleh rumus kimia H 2 S0 4?
a) satu molekul asam sulfat; b) massa atom relatif asam sulfat;
c) komposisi kualitatif asam sulfat; d) struktur spasial molekul asam sulfat.

4. Sifat-sifat apa yang mencirikan molekul dan zat yang terdiri dari molekul-molekul ini?
a) komposisi kualitatif; b) konduktivitas listrik;

c) sifat kimiawi; d) keadaan agregasi.

5. Atom yang unsurnya memiliki massa 2,66. 10 -23 g?
a) sulfur b) oksigen c) nitrogen d) neon

6. Pernyataan apa yang benar untuk konsep "substansi sederhana"?
a) bentuk keberadaan suatu unsur kimia di alam;
b ) merupakan bagian dari senyawa kimia;
c) terdiri dari atom-atom dengan jenis yang sama;
d) ada zat yang lebih sederhana daripada unsur kimia.

7. Tunjukkan skema reaksi yang mencerminkan fenomena kimia *:
a) I 2 (k) → I 2 (d); 6) S + O 2 → SO 2;
c) Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu; d) H 2 O (g) → H 2 O (g).

8. Tentukan rumus paling sederhana dari suatu zat yang fraksi massa (%) natrium, sulfur dan oksigen masing-masing sama dengan 29,1; 40.5 dan 30.4:
a) Na 2 SO 3; b) Na 2 S0 4; c) Na 2 S 2 O 3; d) Nа 2 S 2 0 7.

9. Massa molekul O 3 adalah:
a) 16 pagi 6) 32 pagi c) 48 g) 7,97,10 -23 g

10. Berapakah rumus besi oksida, dimana fraksi massa besinya adalah 2,333 kali fraksi massa oksigen?
a) FeO b) Fe 2 O 3 c) Fe 3 O 4 d) FeO 3

Tes 3

1. Tentukan satuan volume molar:
a) mol / l; b) g / mol; c) l; d) l / mol.

2. Pernyataan apa yang benar untuk konstanta Avogadro?
a) kuantitas tak berdimensi; 6) satuan ukurnya adalah mol -1;
c) secara numerik sama dengan jumlah atom dalam 23 g natrium; d) secara numerik sama dengan jumlah molekul dalam 1 mol zat

3. Tahi lalat adalah:
a) satuan jumlah suatu zat; b) massa 22,4 liter gas dalam kondisi normal;

c) jumlah zat yang mengandung 6,02 · 10 23 unit struktural;

d) rasio massa suatu zat dengan jumlahnya.

4. Massa molekul gas tertentu adalah 7.304 · 10 -23 g Berapa massa jenis relatif gas ini: dalam istilah helium?
a) 10; 6) 11; di 12; d) 13;

5. Jumlah molekul terbesar pada + 4 ° C dan tekanan 1 atm terkandung dalam 10 liter:
air; b) hidrogen sulfida; c) hidrogen; d) hidrogen klorida.

6. Bagian mana dari bahan di dan di. mengandung jumlah molekul terbesar?

a) 2 mol N 2; b) 44,8 L N 2 ; c) 132 g CO 2; d) 0,018 L H 2 O.

7. Massa 2 liter gas (n.u.) sama dengan 6,34 g Berapa massa molar dari gas tersebut?
a) 71; 6) 71 g; c) 35,5 g / mol; d) 71 g / mol.

8. Berapakah volume air pada tekanan 1.013 · 10 5 Pa dan suhu + 4 ° C adalah 1 mol zat yang terkandung?
a) 22,4 l; 6) 18 ml; c) 36 ml; d) 0,018 ml.

9. Gas adalah massa jenis di i.u. adalah 1,63 g / l?
a) karbon monoksida (IV); b) amonia; c) hidrogen klorida; d) metana.

10. Massa jenis gas helium adalah 20. Berapa massa molekul gas?
a) 80 g / mol; b) 80 a. makan.; c) 80 g; d) 1,33 10 -22 g

Tes4

1. Di baris manakah dua zat kompleks dan satu zat sederhana terdaftar?

a) oksigen, nitrogen, air; c) hidrogen, brom, karbon;

b) klorin, amonia, karbon dioksida; d) berlian, silikon oksida (IV), tembaga.

2. Pernyataan apa yang benar untuk konsep "atom"?
a) pembawa sifat kimia dari elemen;
b) runtuh dalam reaksi kimia;
c) secara kimiawi tidak dapat dibagi; d) netral secara elektrik.

3. Ekspresi mana yang benar?
a) atom natrium; c) atom amonia;

b) molekul air; d) molekul oksigen.

4. Dalam satuan apa massa atom dan molekul dapat diekspresikan?
a) d; b)dan. makan.; di)kg; d)tahi lalat.

5. Fenomena apa yang melibatkan air yang disertai dengan reaksi kimia?
a) pembekuan air; c) penguapan air;
b) pelarutan natrium dalam air; d) pelarutan sulfur oksida (IV) dalam air.

6. Berapakah satuan ukuran untuk berat molekul relatif?
a) d; b ) g / mol; c) amu; d)itu adalah kuantitas tak berdimensi.

7. Unsur kimia- ini adalah:
a) jenis atom dengan massa yang sama; b) jenis atom dengan muatan inti yang sama;
c) partikel materi yang terkecil secara kimiawi;
d) sebuah partikel netral secara elektrik, terdiri dari inti bermuatan positif dan yang berputar; di sekitarnya elektron bermuatan negatif.

8. Sebuah molekul tidak bisa dikatakan:
a) diawetkan dalam reaksi kimia; 6) pembawa sifat kimiawi zat;
c) runtuh dalam reaksi kimia;
d) memiliki komposisi kualitatif yang sama dengan zat yang terdiri dari molekul-molekul ini.

9. Berapa massa atom fluor?
a) 19; b) 19 pagi; c) 19 hari; d) Z, 15 10 -26 kg

10. Massa molekul fosfor pada kondisi tertentu adalah 1,03 · 10-26 g Berapa jumlah atom fosfor yang termasuk dalam molekulnya?
dan) 2; 6) 4; c) H; d) 8.

Tema 2. Tahi lalat. Masa molar. Geraham
volume. Kepadatan gas relatif
Tes 5

1. Massa molar secara numerik sama dengan massa:
a) satu molekul suatu zat;
6) 6.02.1023 unit struktural materi;
c) 22,4 liter gas (n.o.) *;
d) 1 mol zat.

2. Di n.u. 22,4 l adalah volume:
a) 1 mol gas apapun;
b) satu molekul gas apa pun;
c) ditempati oleh 6,02 · 10 23 molekul gas;
d) ditempati neon, beratnya 40 g.

3. Tentukan satuan massa molar:
a) d; b) mol -1 c) l / mol; d) g / mol.

4. Jumlah suatu zat tidak diukur dalam:
a) am.u.; 6) d; c) tahi lalat; d) l / mol.

5. Tentang konsep "tahi lalat" tidak dapat dikatakan demikian:
a) massa satu molekul;
b) massanya adalah 6,02 · 10 23 molekul;
c) jumlah partikel dalam 1 mol zat;
d) jumlah zat yang mengandung 6,02 · 10 23 unit struktural.

6. Dengan massa yang sama dan kondisi eksternal untuk gas yang berbeda, jumlah molekul lebih banyak pada gas yang:
a) massa molar lebih sedikit; b) nilai massa molar lebih besar;
c) lebih banyak volume yang ditempati oleh gas; d) lebih sedikit volume yang ditempati oleh gas.

7. Manakah dari nitrogen oksida yang memiliki massa jenis uap helium 7,5?
a) TIDAK; b) N 2 O; c) TIDAK 2. d) N 2 O 5

8. Untuk zat apa volumenya 1 mol pada kondisi standar. Apakah 22,4 liter?
air; b) yodium; c) oksigen; d) nitrogen.

9. Berapakah jumlah atom dalam ozon 5,6 L (NU)?
a) 1,51 10 23; 6) 3.01 * 10 23; c) 4,52 10 23; d) 6.02 10 23.

10. Densitas uap hidrogen sulfur dalam beberapa kondisi adalah 32. Tunjukkan rumus molekul sulfur dalam kondisi berikut:
a) S 8; b) S 4; c) S 2; d) S 6.

Topik 3. Struktur inti dan kulit elektron
atom. Isotop
Tes 6

1. Tandai simbol untuk sublevel energi yang tidak mungkin:
a) 5s; 6) 3f; c) Зd; d) 1p.

2. Tunjukkan tanda kimiawi dari unsur yang atom keadaan dasarnya memiliki jumlah orbital setengah terisi terbesar:
a) C; b) Li; c) N; d) C1.

3. Berapakah perbedaan antara atom nuklida 19 40 K dan 19 39 K?

a) Misa; b) jumlah neutron; c) jumlah elektron; d) jumlah proton.

4. Berapa massa atom nuklida 7 15 N?
a) 7 pagi; ... 6) 15 pagi; ... c) 2.49. 10 _23 g; d) 1.16. 10 23 g

5. Konfigurasi elektronik yang disingkat sesuai dengan keadaan dasar ion Ca 2+:
a)… 3S 2 3p 6 4s 2; b)… 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2; c)… 3s 2 3p 6 4s 0; d) ... 3s 2 3p 4.

6. Perhatikan konfigurasi elektronik dari atom nuklida 1 2 H:
a) 1s 2; b 1s 1; c) 1s 2 2s 1; d) 1s 2 2s 2.

7. Tunjukkan jumlah proton di non F:
a) 19; 6) 20; di 9; d) 10.

8. Memperoleh dua elektron, atom oksigen berubah menjadi:
a) salah satu isotop oksigen; 6) atom nitrogen;
c) atom fluor; d) non oksigen dengan kulit elektron neon.

9. Berapa banyak elektron pada tingkat energi pra-eksternal dari atom Cr dalam keadaan dasar?
a) 2; 6) 1; c) 13; d) 12.

10. Tunjukkan massa atom yang mengandung 11 elektron dan 12
Neutron:
a) 12 pagi; ... 6) 23 pagi; ... c) 1,99. 10 23 g; d) 3.82. 10 -23.

Tes 7

1. Tunjukkan jumlah neutron dalam inti nuklida 19 39 K:

a) 39; 6) 19; dalam 20; d) 58.

2. Perhatikan skema keadaan atom tereksitasi:
dan). ... .2S 2 2p 5 3s 1; 6). ... .3s 2 3p 6 4s 2 3d 1; di) . ... ... 3s 2 3p 6 4s 1; d) .. 4s 2 3d 4.

3. Di antara konfigurasi elektronik yang terdaftar, tunjukkan yang tidak mungkin:

a) 1s 2 2s 1; b)… 2s 2 2p 7; c)… 2s 2 2p 6; d) ... 3s 2 3p 6 4s 2 d 11.

4. Berapa orbital pada tingkat energi ketiga?

a) 5; b) 2; di 3; d) 9.

5. Tunjukkan jumlah elektron pada tingkat energi eksternal dari atom tembaga dalam keadaan dasar:

a) 2; b) 1; jam 10; d) 18.

6. Perhatikan simbol sublevel energi dengan energi tertinggi dalam atom netral secara elektrik:

a) 4a; b) 4p; c) 3p; d) 3s.

7. Berapa jumlah proton, neutron dan elektron yang terkandung dalam atom 35 Cl?

a) 37; b) 17; c) 52; d) 71.

8. Berapa massa atom tritium:

a) 3 g; b) 3 pagi; c) 2 pagi; d) 4.98. 10 -24 g.

9. Berapa banyak sublevel energi yang tercakup dalam tingkat energi keempat?

a) 2; b) 3; dalam 1; d) 4.

10. Berapa banyak elektron yang ada pada tingkat energi eksternal ion Cr?

a) 17; b) 7; di 8; d) 6.

Tes 8

1. Manakah dari konfigurasi elektronik berikut yang sesuai dengan gas mulia (n adalah bilangan kuantum utama)?

a) ns 2 np 4; b) 1s 2; c) ns 2 np 6; d) ns 2 np 5.

2. Berapa banyak elektron yang dapat ditempatkan maksimal pada sublevel 5d?

a) 3; b) 6; jam 10; d) 14.

3. Sebuah atom yang unsurnya dapat memiliki konfigurasi elektronik 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 1?

a) natrium; b) magnesium; c) kalsium; d) skandium.

4. Jumlah elektron pada ion Cr 3+ adalah:

a) 21; b) 24; c) 27; d) 52.

5. Berapa banyak tingkat energi terisi penuh yang ada dalam atom dari unsur bernomor atom 26?

a) 1; b) 2; di 3; d) 4.

6. Tunjukkan konfigurasi elektron valensi dalam atom Co dalam keadaan dasar:

a) 3d 3 4s 1; b) 3d 10 4s 2; c) 4s 2 4d 7; d) 3d 7 4s 2.

7. Berapa banyak neutron yang terkandung dalam molekul klor yang dibentuk oleh atom nuklida bermassa 35?

a) 18; b) 35; c) 36; d) 34.

8. Apakah perbedaan antara nuklida 16 O atom dan ion 16 O -2?

a) jumlah proton; b) jumlah elektron; c) jumlah neutron; d) muatan nuklir.

9. Tunjukkan nama-nama partikel terberat:

a) proton; b) neutron; c) atom deuterium; d) atom protium.

10. Unsur manakah yang mengandung jumlah elektron yang sama dengan molekul amonia?

a) nitrogen; b) fluor; c) neon; d) natrium.

Tes 9

1. Inti atom 36 80 Kg mengandung:

a) 80 proton dan 36 neutron; b) 36 proton dan 44 neutron;

c) 36 proton dan 44 neutron; d) 36 proton dan 80 neutron.

2. Atom dari unsur mana yang mengandung dua elektron pada tingkat energi eksternal?

a) kromium; b) mangan; c) vanadium; d) tembaga.

3. Molekul fosfor mengandung 30 elektron. Berapa banyak atom P dalam satu molekul?

a) 2; b) 3; jam 4; d) 5.

4. Kation E 3+ dari beberapa elemen memiliki konfigurasi elektronik 1s 2 2s 2 2p 6. Berapa banyak atom yang ada dalam inti atom suatu unsur?

a) 10; b) 13; c) 16; d) 17.

5. Molekul E 2 mengandung 18 elektron. Tentukan simbol elemen:

a) O; b) F; c) Ar; d) Cl.

6. Untuk satu atom nuklida 37 17 Oe terdapat tiga atom nuklida 35 17 Oe Berapa nilai rata-rata massa atom relatif suatu unsur?

a) 35,4; b) 35,5; c) 35,6; d) 35.7.

7. Delapan (oktet) elektron pada lapisan elektron terluar memiliki atom atau ion:

a) Te -2; b) Ca; c) O -2; d) Mg 2+.

8. Jumlah total elektron dan neutron untuk atom nuklida 45 21 Sc adalah:

a) 21; b) 24; c) 45; d) 66.

9. Sebuah ion yang mengandung 18 elektron dan 16 proton memiliki muatan yang sama dengan:

a) - 18; b) - 2; c) + 2; d) + 16.

10. Partikel mana yang memiliki lebih banyak proton daripada elektron?

a) atom natrium; b) kation natrium; c) atom belerang; d) ion sulfida S -2.

Tes 10

1. Massa atom dari beberapa nuklida adalah 127 amu, kulit elektron suatu atom mengandung 53 elektron. Berapa banyak neutron dalam inti atom dari nuklida tertentu?

a) 127; b) 53; c) 180; d) 74.

2. Apakah jumlah atom yang memiliki keadaan dasar nuklida 1 9 40 K dan 18 40 Ar sama?

a) massa; b) jumlah proton; c) jumlah elektron; d) jumlah neutron.

3. Apa perbedaan antara elektron pada orbital 1s dan 3s?

a) energi; b) bentuk orbital atom;

c) ukuran orbital atom; d) orientasi orbital atom di ruang angkasa.

4. Ketika atom netral secara elektrik berubah menjadi kation, maka:

a) muatan atom inti meningkat; b) muatan inti atom tidak berubah;

c) jumlah elektron dalam atom meningkat; d) jumlah elektron dalam atom berkurang.

5. Atom pion, kation natrium dan anion fluor memiliki kesamaan:

a) nilai massa; b) jumlah neutron; c) jumlah elektron; d) jumlah proton.

6. Tandai simbol partikel dengan distribusi elektron yang sama di sublevel energi:

a) O -2; b) Ne; c) N +5; d) Cl +7.

7. Sepuluh elektron pada tingkat energi ketiga dalam keadaan dasar mengandung atom:

a) kalsium; b) titanium; c) tembaga; d) kromium.

8. Dalam atom silikon dalam keadaan utama terdapat orbital yang tidak terisi sama sekali:

a) 1; b) 6; pada 5; d) 3.

9. Jumlah elektron dan proton pada ion NO 3 sama dengan:

a) 14 dan 48; b) 15 dan 48; c) 32 dan 31; d) 31 dan 25.

10. Jumlah elektron yang tidak berpasangan dalam keadaan dasar dan atom dengan 24 proton pada intinya sama dengan:

Atom dalam molekul berkomunikasi satu sama lain karena interaksi elektromagnetik dari elektron dan inti penyusunnya. Hubungan ini tidak terlalu "tangguh".

Model molekul, dibangun dari bola - atom yang diikat oleh batang kaku - tidak terlihat seperti molekul nyata. Dalam molekul, atom terus bergerak - mereka bergetar atau berputar. Tetapi bahkan gambar ini tidak akurat.

Akan lebih tepat untuk mengatakan bahwa bukan atom yang bergerak dalam sebuah molekul, tetapi inti dan elektron penyusunnya.

Menggabungkan menjadi molekul, atom tidak meninggalkan semua elektronnya di sekitarnya. Mereka melakukan "redistribusi" elektron, sementara salah satu atom memberikan sebagian elektronnya kepada yang lain, ion positif dan negatif terbentuk, yang "saling berpegangan" karena gaya Coulomb (ikatan ionik).

Atau atom dalam molekul mulai berbagi beberapa elektronnya (ikatan kovalen). Dalam kedua kasus tersebut, atom-atom dalam molekul tidak ada lagi, mereka "kehilangan muka". Tapi gambaran ini juga tidak sepenuhnya benar.

Bagaimanapun, molekul, atom, elektron, dan inti mematuhi hukum dunia mikro. Ini berarti bahwa seseorang tidak dapat mengatakan tentang mereka: "Mereka bergerak ke sini atau ke sana, mereka ada di sana dan di sana." Penting untuk mendeskripsikan status mereka dalam bahasa mekanika kuantum, dan ini adalah "bahasa probabilitas".

Oleh karena itu, hanya kerapatan distribusi partikel penyusun molekul yang dapat ditarik. Dan dalam gambar-gambar ini, awan elektron biasa dan ion individu memang akan terlihat.

Ia tidak memiliki solusi pasti untuk molekul paling sederhana - molekul hidrogen H2, yang terdiri dari empat partikel - dua proton dan dua elektron. Solusi yang tepat hanya mungkin untuk masalah dua tubuh.

Oleh karena itu, untuk molekul, persamaan Schrödinger diselesaikan dengan metode perkiraan, dan semua perhitungan dilakukan menggunakan komputer. Sebagai contoh, kami akan menunjukkan hasil perhitungan yang dilakukan untuk molekul litium fluorida LiF (ikatan ion) dan hidrogen H2 (ikatan kovalen).

Gambar tersebut menunjukkan grafik ketergantungan energi sistem E pada jarak R antara inti Li dan F. Dalam konfigurasi b pada R \u003d 8 A? (1 A? \u003d 10-10 m) elektron terluar dari atom litium diteruskan ke fluor. Ini berarti bahwa keadaan dua ion ternyata secara energetik lebih menguntungkan daripada keadaan dua atom.

Di negara bagian g pada R \u003d 1,5 A? energi sistem mengambil nilai minimum, ini adalah keadaan yang paling energik. Gambar tersebut menunjukkan hasil perhitungan serupa untuk atom H dan molekul H2. Proses pembentukan kulit elektron bersama di sekitar dua inti H terlihat jelas.

Zat. Molekul. Atom