អ្នកគីមីវិទ្យានៅជុំវិញពិភពលោកឆ្លុះបញ្ចាំងពីសមាសភាពនៃសារធាតុសាមញ្ញ និងស្មុគស្មាញយ៉ាងស្រស់ស្អាត និងសង្ខេបក្នុងទម្រង់រូបមន្តគីមី។ រូបមន្តគីមីគឺជា analogues នៃពាក្យដែលត្រូវបានសរសេរដោយប្រើអក្សរ - សញ្ញានៃធាតុគីមី។
ចូរយើងប្រើនិមិត្តសញ្ញាគីមីដើម្បីបង្ហាញពីសមាសធាតុនៃសារធាតុទូទៅបំផុតនៅលើផែនដី - ទឹក។ ម៉ូលេគុលទឹកមានអាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីរ និងអាតូមអុកស៊ីសែនមួយ។ ឥឡូវនេះ ចូរយើងបកប្រែប្រយោគនេះទៅជារូបមន្តគីមីដោយប្រើនិមិត្តសញ្ញាគីមី (អ៊ីដ្រូសែន - H និងអុកស៊ីសែន - O) ។ យើងសរសេរចំនួនអាតូមនៅក្នុងរូបមន្តដោយប្រើសន្ទស្សន៍ - លេខខាងក្រោមទៅខាងស្តាំនៃនិមិត្តសញ្ញាគីមី (សន្ទស្សន៍ 1 សម្រាប់អុកស៊ីសែនមិនត្រូវបានសរសេរ): H 2 0 (អាន "ash-two-o") ។
រូបមន្តនៃសារធាតុសាមញ្ញនៃអ៊ីដ្រូសែន និងអុកស៊ីហ៊្សែន ម៉ូលេគុលដែលមានអាតូមដូចគ្នាបេះបិទពីរត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោមៈ H 2 (អាន "ផេះ-ពីរ") និង 0 2 (អាន "o-two") (រូបភាព 26 ។ )
អង្ករ។ ២៦.
គំរូនៃម៉ូលេគុល និងរូបមន្តនៃអុកស៊ីសែន អ៊ីដ្រូសែន និងទឹក។
ដើម្បីឆ្លុះបញ្ចាំងពីចំនួនម៉ូលេគុល មេគុណត្រូវបានប្រើដែលត្រូវបានសរសេរនៅពីមុខរូបមន្តគីមី៖ ឧទាហរណ៍ ធាតុ 2CO 2 (អាន "two-ce-o-two") មានន័យថា ម៉ូលេគុលកាបូនឌីអុកស៊ីតពីរ ដែលនីមួយៗមានមួយ អាតូមកាបូន និងអាតូមអុកស៊ីសែនពីរ។
មេគុណត្រូវបានសរសេរស្រដៀងគ្នានៅពេលដែលចំនួនអាតូមសេរីនៃធាតុគីមីត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញ។ ជាឧទាហរណ៍ យើងត្រូវសរសេរកន្សោម៖ អាតូមដែកប្រាំ និងអាតូមអុកស៊ីសែនប្រាំពីរ។ ធ្វើវាតាមវិធីនេះ៖ 5Fe និង 7O ។
ទំហំនៃម៉ូលេគុល និងអាតូមជាច្រើនទៀតគឺតូចណាស់ ដែលវាមិនអាចមើលឃើញសូម្បីតែនៅក្នុងមីក្រូទស្សន៍អុបទិកដ៏ល្អបំផុត ដែលផ្តល់ការកើនឡើងពី 5 ទៅ 6 ពាន់ដង។ ពួកវាមិនអាចមើលឃើញនៅក្នុងមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងដែលផ្តល់ការកើនឡើង 40 ពាន់ដង។ តាមធម្មជាតិ ទំហំតូចនៃម៉ូលេគុល និងអាតូមដែលមានការធ្វេសប្រហែស ត្រូវគ្នាទៅនឹងម៉ាស់ដែលធ្វេសប្រហែសរបស់ពួកគេ។ ជាឧទាហរណ៍ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានគណនាថា ម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែនគឺ 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 674 ក្រាម ដែលអាចតំណាងថាជា 1.674 10-24 ក្រាម ម៉ាស់អាតូមអុកស៊ីហ្សែនគឺ 0.000 000 000 ។ 000 026 667 ក្រាម ឬ 2.6667 10 -23 ក្រាម ម៉ាស់អាតូមកាបូនគឺ 1.993 10 -23 ក្រាម និងម៉ាស់ម៉ូលេគុលទឹកគឺ 3.002 10 -23 ក្រាម។
ចូរគណនាថាតើម៉ាស់អាតូមអុកស៊ីហ្សែនមួយធំជាងម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែនប៉ុន្មានដង ដែលជាធាតុស្រាលបំផុត៖
ដូចគ្នាដែរ ម៉ាស់អាតូមកាបូនគឺធំជាងម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន ១២ ដង៖
អង្ករ។ 27. ម៉ាស់អាតូមកាបូនស្មើនឹងម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន 12
ម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលទឹកគឺធំជាងម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន 18 ដង (រូបភាព 28)។ តម្លៃទាំងនេះបង្ហាញពីចំនួនអាតូមនៃម៉ាស់អាតូមនៃធាតុគីមីមួយគឺធំជាងម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន ពោលគឺពួកវាទាក់ទងគ្នា។
អង្ករ។ 27. ម៉ាស់អាតូមនៃទឹកស្មើនឹងម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន 18
បច្ចុប្បន្ននេះ អ្នករូបវិទ្យា និងអ្នកគីមីវិទ្យា មានគំនិតថា ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុមួយ គឺជាតម្លៃដែលបង្ហាញពីចំនួនដងនៃម៉ាស់អាតូមរបស់វាធំជាង 1/12 នៃម៉ាស់អាតូមកាបូន។ ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងត្រូវបានតំណាងថា Ar ដែល r គឺជាអក្សរដំបូងនៃពាក្យភាសាអង់គ្លេសដែលទាក់ទងដែលមានន័យថា "ទាក់ទង" ។ ឧទាហរណ៍ A r (0) = 16, A r (C) = 12, A r (H) = 1 ។
ធាតុគីមីនីមួយៗមានតម្លៃផ្ទាល់ខ្លួននៃម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទង (រូបភាព 29) ។ តម្លៃនៃម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុគីមីត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញនៅក្នុងកោសិកាដែលត្រូវគ្នានឹងពួកវានៅក្នុងតារាងរបស់ D. I. Mendeleev ។
អង្ករ។ ២៩.
ធាតុនីមួយៗមានម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងរបស់វា។
ស្រដៀងគ្នានេះដែរ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុមួយត្រូវបានតាងដោយ M r ឧទាហរណ៍ M r (H 2 0) \u003d 18 ។
ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុ A r និងម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុ M r គឺជាបរិមាណដែលមិនមានឯកតារង្វាស់។
ដើម្បីស្វែងយល់ពីម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុមួយ វាមិនចាំបាច់ក្នុងការបែងចែកម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលរបស់វាដោយម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែននោះទេ។ អ្នកគ្រាន់តែត្រូវបន្ថែមម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុដែលបង្កើតសារធាតុ ដោយគិតគូរពីចំនួនអាតូម ជាឧទាហរណ៍៖
រូបមន្តគីមីមានព័ត៌មានសំខាន់ៗអំពីសារធាតុមួយ។ ឧទាហរណ៍ រូបមន្ត C0 2 បង្ហាញព័ត៌មានខាងក្រោម៖
ចូរយើងគណនាប្រភាគធំនៃធាតុកាបូន និងអុកស៊ីហ៊្សែននៅក្នុងកាបូនឌីអុកស៊ីត CO 2 ។
ពាក្យគន្លឹះ និងឃ្លា
- រូបមន្តគីមី។
- សន្ទស្សន៍ និងមេគុណ។
- ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទង (A r) ។
- ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង (M r) ។
- ប្រភាគធំនៃធាតុនៅក្នុងសារធាតុមួយ។
ធ្វើការជាមួយកុំព្យូទ័រ
- យោងទៅកម្មវិធីអេឡិចត្រូនិច។ សិក្សាសម្ភារៈនៃមេរៀន និងបំពេញកិច្ចការដែលបានស្នើ។
- ស្វែងរកអ៊ីនធឺណិតសម្រាប់អាសយដ្ឋានអ៊ីមែលដែលអាចបម្រើជាប្រភពបន្ថែមដែលបង្ហាញខ្លឹមសារនៃពាក្យគន្លឹះ និងឃ្លានៃកថាខណ្ឌ។ ផ្តល់ជូនគ្រូជំនួយរបស់អ្នកក្នុងការរៀបចំមេរៀនថ្មី - ធ្វើរបាយការណ៍អំពីពាក្យ និងឃ្លាសំខាន់ៗនៃកថាខណ្ឌបន្ទាប់។
សំណួរនិងភារកិច្ច
- តើធាតុមានន័យដូចម្តេច: 3H; 2H 2 O; 5O2?
- សរសេររូបមន្តនៃ sucrose ប្រសិនបើគេដឹងថាម៉ូលេគុលរបស់វាមានអាតូមកាបូនដប់ពីរ អាតូមអ៊ីដ្រូសែន ម្ភៃពីរ និងអាតូមអុកស៊ីសែន 11 ។
- ដោយប្រើរូបភាពទី 2 សូមសរសេររូបមន្តនៃសារធាតុ និងគណនាទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងរបស់វា។
- ទម្រង់នៃអត្ថិភាពនៃធាតុគីមីអុកស៊ីហ្សែនមួយណាត្រូវនឹងកំណត់ត្រានីមួយៗដូចខាងក្រោម៖ 3O; 5O2; 4CO 2?
- ហេតុអ្វីបានជាម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុមួយ និងម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុមិនមានឯកតារង្វាស់?
- តើសារធាតុណាខ្លះដែលមានរូបមន្ត SO 2 និង SO 3 ប្រភាគម៉ាសនៃស្ពាន់ធ័រធំជាង? គាំទ្រចម្លើយរបស់អ្នកជាមួយនឹងការគណនា។
- គណនាប្រភាគម៉ាសនៃធាតុនៅក្នុងអាស៊ីតនីទ្រីក HNO 3 ។
- ផ្តល់លក្ខណៈពេញលេញនៃជាតិស្ករ C 6 H 12 0 6 ដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃការពិពណ៌នាអំពីកាបូនឌីអុកស៊ីត CO 2 ។
ច្បាប់មូលដ្ឋាននៃគីមីវិទ្យា
ផ្នែកនៃគីមីវិទ្យាដែលពិចារណាសមាសភាពបរិមាណនៃសារធាតុ និងសមាមាត្របរិមាណ (ម៉ាស់ បរិមាណ) រវាងសារធាតុប្រតិកម្មត្រូវបានគេហៅថា stoichiometry. ស្របតាមនេះ ការគណនាសមាមាត្របរិមាណរវាងធាតុនៅក្នុងសមាសធាតុ ឬរវាងសារធាតុនៅក្នុងប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានគេហៅថា ការគណនា stoichiometric. ពួកគេត្រូវបានផ្អែកលើច្បាប់នៃការអភិរក្សម៉ាស, ភាពស្ថិតស្ថេរនៃសមាសភាព, សមាមាត្រច្រើន, ក៏ដូចជាច្បាប់ឧស្ម័ន - សមាមាត្របរិមាណនិង Avogadro ។ ច្បាប់ទាំងនេះត្រូវបានចាត់ទុកថាជាច្បាប់មូលដ្ឋាននៃ stoichiometry ។
ច្បាប់នៃការអភិរក្សម៉ាស- ច្បាប់នៃរូបវិទ្យានេះបើយោងតាម ម៉ាស់នៃប្រព័ន្ធរូបវន្តត្រូវបានអភិរក្សនៅក្នុងដំណើរការធម្មជាតិ និងសិប្បនិម្មិតទាំងអស់។នៅក្នុងទម្រង់ជាប្រវត្តិសាស្ត្រ រូបវិទ្យា តាមរូបធាតុណាដែលមិនអាចបង្កើតបាន និងមិនអាចបំផ្លាញបាន ច្បាប់ត្រូវបានគេស្គាល់តាំងពីបុរាណកាលមក។ ក្រោយមក ការបង្កើតបរិមាណមួយបានលេចចេញមក យោងទៅតាមរង្វាស់នៃបរិមាណនៃសារធាតុគឺទម្ងន់ (ក្រោយមក - ម៉ាស)។ ច្បាប់នៃការអភិរក្សម៉ាសត្រូវបានគេយល់ជាប្រវត្តិសាស្ត្រថាជាទម្រង់មួយនៃការបង្កើត ច្បាប់នៃការអភិរក្សវត្ថុ. មួយក្នុងចំនោមអ្នកដំបូងដែលបង្កើតវាគឺជាទស្សនវិទូក្រិកបុរាណ Empedocles (សតវត្សទី V មុនគ.ស)៖ គ្មានអ្វីអាចមកពីអ្វីបានឡើយ ហើយអ្វីដែលមិនអាចបំផ្លាញបានឡើយ។ក្រោយមក និក្ខេបបទស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានបង្ហាញដោយ Democritus, Aristotle និង Epicurus (នៅក្នុងការនិយាយឡើងវិញនៃ Lucretius Cara) ។ ជាមួយនឹងការមកដល់នៃគំនិតនៃម៉ាស់ជារង្វាស់មួយ។ បរិមាណនៃសារធាតុសមាមាត្រទៅនឹងទម្ងន់ ការបង្កើតច្បាប់នៃការអភិរក្សសារធាតុត្រូវបានចម្រាញ់៖ ម៉ាស់គឺមិនប្រែប្រួល (រក្សាទុក) ពោលគឺនៅក្នុងដំណើរការទាំងអស់ ម៉ាស់សរុបមិនថយចុះ និងមិនកើនឡើង។(ទម្ងន់ ដូចដែលញូតុនបានស្នើរួចហើយ មិនមែនជាការប្រែប្រួលទេ ចាប់តាំងពីរូបរាងរបស់ផែនដីនៅឆ្ងាយពីរង្វង់ដ៏ល្អមួយ)។ រហូតដល់ការបង្កើតរូបវិទ្យានៃមីក្រូទស្សន៍ច្បាប់នៃការអភិរក្សម៉ាស់ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការពិតនិងជាក់ស្តែង។ I. Kant បានប្រកាសថាច្បាប់នេះជា postulate នៃវិទ្យាសាស្រ្តធម្មជាតិ (1786) ។ Lavoisier នៅក្នុង "Elementary Textbook of Chemistry" របស់គាត់ (1789) ផ្តល់នូវរូបមន្តបរិមាណពិតប្រាកដនៃច្បាប់នៃការអភិរក្សម៉ាស់នៃរូបធាតុ ប៉ុន្តែមិនបានប្រកាសថាវាជាច្បាប់ថ្មី និងសំខាន់មួយចំនួននោះទេ ប៉ុន្តែគ្រាន់តែលើកឡើងវានៅក្នុងការឆ្លងកាត់។ ការពិតដែលល្បីល្បាញ និងយូរអង្វែង។ ចំពោះប្រតិកម្មគីមី Lavoisier បានបង្កើតច្បាប់ដូចខាងក្រោមៈ គ្មានអ្វីត្រូវបានបង្កើតឡើងទាំងក្នុងដំណើរការសិប្បនិម្មិត ឬក្នុងធម្មជាតិឡើយ ហើយវាអាចកំណត់ទីតាំងថាក្នុងរាល់ប្រតិបត្តិការ [ប្រតិកម្មគីមី] មានបរិមាណដូចគ្នាមុន និងក្រោយ ដែលគុណភាព និងបរិមាណនៃការចាប់ផ្ដើមនៅដដែល។ មានតែការផ្លាស់ទីលំនៅ ការរៀបចំឡើងវិញបានកើតឡើង.
នៅសតវត្សទី 20 ទ្រព្យសម្បត្តិថ្មីពីរនៃម៉ាស់ត្រូវបានគេរកឃើញ: 1. ម៉ាស់របស់វត្ថុរូបវន្តអាស្រ័យលើថាមពលខាងក្នុងរបស់វា។ នៅពេលដែលថាមពលខាងក្រៅត្រូវបានស្រូបយក ម៉ាស់កើនឡើង នៅពេលដែលវាបាត់បង់ វាថយចុះ។ វាធ្វើតាមថាម៉ាស់ត្រូវបានអភិរក្សតែនៅក្នុងប្រព័ន្ធដាច់ស្រយាលមួយ ពោលគឺអវត្ដមាននៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលជាមួយបរិយាកាសខាងក្រៅ។ គួរឱ្យកត់សម្គាល់ជាពិសេសគឺការផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។ ប៉ុន្តែសូម្បីតែនៅក្នុងប្រតិកម្មគីមីដែលត្រូវបានអមដោយការចេញផ្សាយ (ឬការស្រូបយក) នៃកំដៅ, ម៉ាស់មិនត្រូវបានអភិរក្ស, ទោះបីជានៅក្នុងករណីនេះ, ម៉ាសគឺធ្វេសប្រហែស; 2. ម៉ាសមិនមែនជាបរិមាណបន្ថែមទេ៖ ម៉ាស់នៃប្រព័ន្ធមួយមិនស្មើនឹងផលបូកនៃម៉ាស់នៃសមាសធាតុរបស់វា។ នៅក្នុងរូបវិទ្យាសម័យទំនើបច្បាប់នៃការអភិរក្សម៉ាស់គឺទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលហើយត្រូវបានអនុវត្តជាមួយនឹងការរឹតបន្តឹងដូចគ្នា - វាចាំបាច់ក្នុងការគិតគូរពីការផ្លាស់ប្តូរថាមពលរវាងប្រព័ន្ធនិងបរិស្ថាន។
ច្បាប់នៃភាពស្ថិតស្ថេរនៃសមាសភាព(J.L. Proust, 1801-1808) - សមាសធាតុគីមីជាក់លាក់ណាមួយ ដោយមិនគិតពីវិធីសាស្រ្តនៃការរៀបចំរបស់វា មានធាតុគីមីដូចគ្នា ហើយសមាមាត្រនៃម៉ាស់របស់ពួកគេគឺថេរ ហើយចំនួនដែលទាក់ទងនៃអាតូមរបស់ពួកគេត្រូវបានបង្ហាញជាចំនួនទាំងមូល។. នេះគឺជាច្បាប់មូលដ្ឋានមួយនៃគីមីវិទ្យា។ ច្បាប់នៃភាពស្ថិតស្ថេរនៃសមាសភាពមានសម្រាប់ daltonides (សមាសធាតុនៃសមាសភាពថេរ) និងមិនមានសម្រាប់ berthollides (សមាសធាតុនៃសមាសភាពអថេរ) ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ តាមធម្មតា សម្រាប់ភាពសាមញ្ញ សមាសភាពនៃ berthollides ជាច្រើនត្រូវបានកត់ត្រាថាជាថេរ។
ច្បាប់នៃសមាមាត្រច្រើន។បានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1803 ដោយ J. Dalton និងបកស្រាយដោយគាត់ពីទស្សនៈនៃអាតូមនិយម។ នេះគឺជាច្បាប់មួយក្នុងចំណោមច្បាប់ stoichiometric នៃគីមីវិទ្យា៖ ប្រសិនបើធាតុពីរបង្កើតបានជាសមាសធាតុច្រើនជាងមួយជាមួយគ្នា នោះម៉ាស់នៃធាតុមួយក្នុងម៉ាស់ដូចគ្នានៃធាតុផ្សេងទៀតគឺទាក់ទងគ្នាជាចំនួនគត់ ដែលជាធម្មតាតូច។.
មេអំបៅ។ ម៉ាសម៉ូឡា
នៅក្នុងប្រព័ន្ធអន្តរជាតិនៃឯកតា (SI) ឯកតានៃបរិមាណនៃសារធាតុគឺម៉ូល។
ប្រជ្រុយ- នេះគឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានឯកតារចនាសម្ព័ន្ធជាច្រើន (ម៉ូលេគុល អាតូម អ៊ីយ៉ុង អេឡិចត្រុង។
ដោយដឹងពីម៉ាស់អាតូមកាបូនមួយ (1.933 × 10 -26 គីឡូក្រាម) អ្នកអាចគណនាចំនួនអាតូម N A ក្នុង 0.012 គីឡូក្រាមនៃកាបូន
N A \u003d 0.012 / 1.933 × 10 -26 \u003d 6.02 × 10 23 mol -1
6.02 × 10 23 mol −1 ត្រូវបានហៅ Avogadro ថេរ(ការកំណត់ N A វិមាត្រ 1/mol ឬ mol -1) ។ វាបង្ហាញពីចំនួនឯកតារចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុង mole នៃសារធាតុណាមួយ។
ម៉ាសម៉ូឡា- បរិមាណស្មើនឹងសមាមាត្រនៃម៉ាស់នៃសារធាតុទៅនឹងបរិមាណនៃសារធាតុមួយ។ វាមានឯកតានៃគីឡូក្រាម / mol ឬ g / mol ។ ជាធម្មតាវាត្រូវបានគេហៅថា M.
ជាទូទៅ ម៉ាស់ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដែលបង្ហាញជា g/mol គឺស្មើនឹងចំនួនអាតូមដែលទាក់ទង (A) ឬទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង (M) នៃសារធាតុនោះ។ ឧទាហរណ៍ ម៉ាស់អាតូម និងម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងគ្នានៃ C, Fe, O 2, H 2 O គឺ 12, 56, 32, 18 រៀងគ្នា ហើយម៉ាសរបស់ពួកគេគឺ 12 ក្រាម/mol, 56 ក្រាម/mol, 32 ក្រាម/។ mol, 18 ក្រាម / mol ។
គួរកត់សំគាល់ថា ម៉ាស់ និងបរិមាណនៃសារធាតុគឺជាគោលគំនិតផ្សេងគ្នា។ ម៉ាស់ត្រូវបានបង្ហាញជាគីឡូក្រាម (ក្រាម) ហើយបរិមាណនៃសារធាតុមួយត្រូវបានបង្ហាញជាម៉ូល។ មានទំនាក់ទំនងសាមញ្ញរវាងម៉ាសនៃសារធាតុ (m, g) បរិមាណនៃសារធាតុ (ν, mol) និងម៉ាស់ molar (M, g / mol)
m = νM; ν = m/M; M = m/ν។
ដោយប្រើរូបមន្តទាំងនេះ វាងាយស្រួលក្នុងការគណនាម៉ាស់នៃបរិមាណជាក់លាក់នៃសារធាតុមួយ ឬដើម្បីកំណត់ចំនួន moles នៃសារធាតុនៅក្នុងម៉ាស់ដែលគេស្គាល់ ឬដើម្បីស្វែងរកម៉ាស់ molar នៃសារធាតុមួយ។
ម៉ាស់អាតូម និងម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង
នៅក្នុងគីមីវិទ្យា មិនមែនតម្លៃដាច់ខាតនៃម៉ាស់ត្រូវបានគេប្រើជាប្រពៃណី ប៉ុន្តែតម្លៃដែលទាក់ទង។ ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1961 ឯកតានៃម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងគឺជាឯកតាម៉ាស់អាតូម (អក្សរកាត់ថា a.m.u.) ដែលជា 1/12 នៃម៉ាស់អាតូមកាបូន-12 ពោលគឺអ៊ីសូតូបកាបូន 12 C ។
ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង(M r) នៃសារធាតុត្រូវបានគេហៅថាតម្លៃស្មើនឹងសមាមាត្រនៃម៉ាស់មធ្យមនៃម៉ូលេគុលនៃសមាសធាតុអ៊ីសូតូមធម្មជាតិនៃសារធាតុទៅ 1/12 នៃម៉ាស់អាតូមកាបូន 12 C ។
ម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងគឺជាលេខស្មើនឹងផលបូកនៃម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃអាតូមទាំងអស់ដែលបង្កើតជាម៉ូលេគុល ហើយត្រូវបានគណនាយ៉ាងងាយស្រួលដោយរូបមន្តនៃសារធាតុ ឧទាហរណ៍ រូបមន្តនៃសារធាតុគឺ B x D y C z បន្ទាប់មក
M r \u003d xA B + yA D + zA C ។
ទម្ងន់ម៉ូលេគុលមានវិមាត្រ a.m.u. និងជាលេខស្មើនឹងម៉ាស់ថ្គាម (g/mol)។
ច្បាប់ឧស្ម័ន
ស្ថានភាពនៃឧស្ម័នត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈទាំងស្រុងដោយសីតុណ្ហភាព សម្ពាធ បរិមាណ ម៉ាស និងម៉ាស។ ច្បាប់ដែលទាក់ទងនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះគឺនៅជិតបំផុតសម្រាប់ឧស្ម័នទាំងអស់ ហើយពិតជាត្រឹមត្រូវសម្រាប់ ឧស្ម័នឧត្តមគតិ ដែលមិនមានអន្តរកម្មរវាងភាគល្អិត ហើយភាគល្អិតរបស់វាជាចំណុចសម្ភារៈ។
ការសិក្សាបរិមាណដំបូងនៃប្រតិកម្មរវាងឧស្ម័នជាកម្មសិទ្ធិរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របារាំង Gay-Lussac ។ គាត់គឺជាអ្នកនិពន្ធនៃច្បាប់ស្តីពីការពង្រីកកំដៅនៃឧស្ម័ន និងច្បាប់នៃសមាមាត្របរិមាណ។ ច្បាប់ទាំងនេះត្រូវបានពន្យល់នៅឆ្នាំ 1811 ដោយរូបវិទូជនជាតិអ៊ីតាលី A. Avogadro ។ ច្បាប់របស់ Avogadro - មួយនៃបទប្បញ្ញត្តិជាមូលដ្ឋានសំខាន់នៃគីមីវិទ្យាដោយបញ្ជាក់ថា " បរិមាណស្មើគ្នានៃឧស្ម័នផ្សេងៗគ្នា យកនៅសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធដូចគ្នា មានចំនួនម៉ូលេគុលដូចគ្នា។».
ផលវិបាកពីច្បាប់របស់ Avogadro៖
1) ម៉ូលេគុលនៃអាតូមសាមញ្ញបំផុតគឺ diatomic (H 2, O 2 ជាដើម);
2) ចំនួនដូចគ្នានៃម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័នផ្សេងគ្នានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នាកាន់កាប់បរិមាណដូចគ្នា។
3) នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា mole នៃឧស្ម័នណាមួយកាន់កាប់បរិមាណស្មើនឹង 22.4 dm 3 (l) ។បរិមាណនេះត្រូវបានគេហៅថា បរិមាណម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័ន(V o) (លក្ខខណ្ឌធម្មតា - t o \u003d 0 ° C ឬ
T o \u003d 273 K, R o \u003d 101325 Pa \u003d 101.325 kPa \u003d 760 ម។ rt សិល្បៈ។ = 1 atm) ។
4) ម៉ូលមួយនៃសារធាតុណាមួយ និងអាតូមនៃធាតុណាមួយ ដោយមិនគិតពីលក្ខខណ្ឌ និងស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំ មានចំនួនម៉ូលេគុលដូចគ្នា។នេះគឺជា លេខរបស់ Avogadro (ថេររបស់ Avogadro) - កំណត់ជានិយាមថា ចំនួននេះស្មើនឹង
N A \u003d 6.02213 10 23 (ម៉ូលេគុល)។
ដូចនេះ៖ សម្រាប់ឧស្ម័ន 1 mol - 22.4 dm 3 (l) - 6.023 ∙ 10 23 ម៉ូលេគុល - M, g / mol;
សម្រាប់សារធាតុ 1 mol - 6.023 10 23 ម៉ូលេគុល - M, g / mol ។
យោងតាមច្បាប់របស់ Avogadro៖ នៅសម្ពាធដូចគ្នា និងសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា ម៉ាស់ (m) នៃបរិមាណស្មើគ្នានៃឧស្ម័នត្រូវបានទាក់ទងជាមួយនឹងម៉ាសរបស់ពួកគេ (M)
m 1 / m 2 \u003d M 1 / M 2 \u003d D,
ដែល D គឺជាដង់ស៊ីតេទាក់ទងនៃឧស្ម័នទីមួយជាងទីពីរ។
យោងទៅតាម ច្បាប់របស់ R. Boyle - E. Mariotte នៅសីតុណ្ហភាពថេរ សម្ពាធដែលផលិតដោយម៉ាស់ឧស្ម័នគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងបរិមាណឧស្ម័ន។
P o / P 1 \u003d V 1 / V o ឬ PV \u003d const ។
នេះមានន័យថានៅពេលដែលសម្ពាធកើនឡើងបរិមាណឧស្ម័នថយចុះ។ ច្បាប់នេះត្រូវបានបង្កើតជាលើកដំបូងនៅឆ្នាំ 1662 ដោយ R. Boyle ។ ចាប់តាំងពីអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របារាំង E. Mariotte ក៏ចូលរួមក្នុងការបង្កើតរបស់វាដែរ នៅក្នុងប្រទេសផ្សេងក្រៅពីប្រទេសអង់គ្លេស ច្បាប់នេះត្រូវបានគេហៅថាជាឈ្មោះទ្វេ។ វាជាករណីពិសេស ច្បាប់ឧស្ម័នដ៏ល្អ(ពិពណ៌នាអំពីឧស្ម័នសម្មតិកម្ម តាមឧត្ដមគតិ គោរពច្បាប់ទាំងអស់នៃឥរិយាបទនៃឧស្ម័ន)។
ដោយ ច្បាប់របស់ J. Gay-Lussac ៖ នៅសម្ពាធថេរ បរិមាណឧស្ម័នប្រែប្រួលក្នុងសមាមាត្រផ្ទាល់ទៅនឹងសីតុណ្ហភាពដាច់ខាត (T)
V 1 /T 1 \u003d V o / T o ឬ V / T \u003d const ។
ទំនាក់ទំនងរវាងបរិមាណឧស្ម័ន សម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយសមីការទូទៅដែលរួមបញ្ចូលគ្នារវាងច្បាប់ Boyle-Mariotte និង Gay-Lussac ( ច្បាប់ឧស្ម័នរួមបញ្ចូលគ្នា)
PV / T \u003d P អំពី V អំពី / T អំពី,
ដែល P និង V គឺជាសម្ពាធនិងបរិមាណឧស្ម័ននៅសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ T; P o និង V o - សម្ពាធនិងបរិមាណឧស្ម័នក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា (n.o.) ។
សមីការ Mendeleev-Clapeyron(សមីការឧស្ម័ននៃរដ្ឋ) បង្កើតសមាមាត្រនៃម៉ាស់ (m, គីឡូក្រាម), សីតុណ្ហភាព (T, K), សម្ពាធ (P, ប៉ា) និងបរិមាណ (V, m 3) នៃឧស្ម័នជាមួយនឹងម៉ាសរបស់វា (M, គីឡូក្រាម / ។ mol)
ដែល R គឺជាថេរឧស្ម័នសកលស្មើនឹង 8,314 J / (mol K) ។ លើសពីនេះទៀតថេរឧស្ម័នមានតម្លៃពីរបន្ថែមទៀត: P - mm Hg, V - cm 3 (ml), R \u003d 62400 ;
P - atm, V - dm 3 (l), R = 0.082.
សម្ពាធផ្នែក(lat ។ ផ្នែកខ្លះ- ផ្នែក, ពី lat ។ pars- ផ្នែក) - សម្ពាធនៃសមាសធាតុតែមួយនៃល្បាយឧស្ម័ន។ សម្ពាធសរុបនៃល្បាយឧស្ម័នគឺជាផលបូកនៃសម្ពាធផ្នែកនៃសមាសធាតុរបស់វា។
សម្ពាធផ្នែកនៃឧស្ម័នដែលរលាយក្នុងអង្គធាតុរាវ គឺជាសម្ពាធផ្នែកនៃឧស្ម័ននោះ ដែលនឹងបង្កើតនៅក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័នក្នុងលំនឹងជាមួយអង្គធាតុរាវនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។ សម្ពាធផ្នែកនៃឧស្ម័នត្រូវបានវាស់ជាសកម្មភាពទែរម៉ូឌីណាមិកនៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ន។ ឧស្ម័ននឹងតែងតែហូរចេញពីតំបន់នៃសម្ពាធផ្នែកខ្ពស់ទៅតំបន់នៃសម្ពាធទាបមួយ; ហើយភាពខុសគ្នាកាន់តែធំ ចរន្តនឹងកាន់តែលឿន។ ឧស្ម័នរលាយ សាយភាយ និងប្រតិកម្មទៅតាមសម្ពាធផ្នែករបស់វា ហើយមិនចាំបាច់ពឹងផ្អែកលើកំហាប់នៅក្នុងល្បាយឧស្ម័ននោះទេ។ ច្បាប់នៃការបន្ថែមសម្ពាធផ្នែកត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1801 ដោយ J. Dalton ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ការបញ្ជាក់ទ្រឹស្តីត្រឹមត្រូវ ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្ដីម៉ូលេគុល-គីណេទិច ត្រូវបានធ្វើឡើងច្រើននៅពេលក្រោយ។ ច្បាប់របស់ដាល់តុន - ច្បាប់រូបវន្តចំនួនពីរដែលកំណត់សម្ពាធសរុប និងការរលាយនៃល្បាយឧស្ម័ន និងបង្កើតដោយគាត់នៅដើមសតវត្សទី 19៖
ច្បាប់នៃការរលាយនៃសមាសធាតុនៃល្បាយឧស្ម័ន៖ នៅសីតុណ្ហភាពថេរ ភាពរលាយក្នុងអង្គធាតុរាវដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃសមាសធាតុនីមួយៗនៃល្បាយឧស្ម័នខាងលើអង្គធាតុរាវគឺសមាមាត្រទៅនឹងសម្ពាធផ្នែករបស់វា។
ច្បាប់ទាំងពីររបស់ Dalton ត្រូវបានបំពេញយ៉ាងតឹងរ៉ឹងសម្រាប់ឧស្ម័នដ៏ល្អ។ សម្រាប់ឧស្ម័នពិត ច្បាប់ទាំងនេះអាចអនុវត្តបាន ប្រសិនបើភាពរលាយរបស់វាទាប ហើយឥរិយាបទរបស់ពួកគេគឺជិតទៅនឹងឧស្ម័នដ៏ល្អ។
ច្បាប់សមមូល
បរិមាណនៃធាតុឬសារធាតុដែលមានអន្តរកម្មជាមួយ 1 ម៉ូលនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន (1 ក្រាម) ឬជំនួសបរិមាណអ៊ីដ្រូសែននេះនៅក្នុងប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានគេហៅថា សមមូលនៃធាតុឬសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យ(អ៊ី).
ម៉ាស់សមមូល(M e, g / mol) គឺជាម៉ាស់នៃសមមូលនៃសារធាតុមួយ។
ម៉ាស់សមមូលអាចត្រូវបានគណនាពីសមាសធាតុនៃសមាសធាតុ ប្រសិនបើម៉ាស់ថ្គាម (M) ត្រូវបានគេស្គាល់៖
1) M e (ធាតុ): M e \u003d A / B,
ដែល A ជាម៉ាស់អាតូមនៃធាតុ, B គឺជា valence នៃធាតុ;
2) M e (អុកស៊ីដ) \u003d M / 2n (O 2) \u003d M e (elem.) + M e (O 2) \u003d M e (elem.) + 8,
ដែល n(O 2) ជាចំនួនអាតូមអុកស៊ីសែន; M e (O 2) \u003d 8 ក្រាម / mol - ម៉ាស់អុកស៊ីហ៊្សែនសមមូល;
3) M e (hydroxide) \u003d M / n (he-) \u003d M e (elem.) + M e (OH -) \u003d M e (elem.) + 17,
ដែល n (he-) គឺជាចំនួនក្រុម OH - ; M e (OH -) = 17 ក្រាម / mol;
4) M e (អាស៊ីត) \u003d M / n (n +) \u003d M e (H +) + M e (អាស៊ីត។ សល់) \u003d 1 + M e (អាស៊ីត។ សម្រាក),
ដែល n (n+) គឺជាចំនួននៃ H + ions; M e (H +) \u003d 1 ក្រាម / mol; M e (អាស៊ីត។ សល់។ ) - ម៉ាស់សមមូលនៃសំណល់អាស៊ីត;
5) M e (អំបិល) \u003d M / n me V me \u003d M e (elem.) + M e (សល់អាស៊ីត។ ),
ដែលជាកន្លែងដែល n ខ្ញុំគឺជាចំនួនអាតូមដែក; នៅក្នុងខ្ញុំ - ភាពស្មោះត្រង់នៃលោហៈ។
នៅពេលដោះស្រាយបញ្ហាមួយចំនួនដែលមានព័ត៌មានអំពីបរិមាណនៃសារធាតុឧស្ម័នវាត្រូវបានគេណែនាំឱ្យប្រើតម្លៃនៃបរិមាណសមមូល (V e) ។
បរិមាណសមមូលហៅថាបរិមាណដែលកាន់កាប់ក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានផ្តល់ឱ្យ
1 ស្មើនឹងសារធាតុឧស្ម័ន។ ដូច្នេះសម្រាប់អ៊ីដ្រូសែននៅ n.o. បរិមាណសមមូលគឺ 22.4 1/2 \u003d 11.2 dm 3 សម្រាប់អុកស៊ីសែន - 5.6 dm 3 ។
យោងទៅតាមច្បាប់នៃសមមូល៖ ម៉ាស់ (បរិមាណ) នៃសារធាតុ m 1 និង m 2 ប្រតិកម្មគ្នាទៅវិញទៅមកគឺសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់សមមូលរបស់វា (បរិមាណ) ។
m 1 / M e1 \u003d m 2 / M e2 ។
ប្រសិនបើសារធាតុណាមួយស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័ន
m / M e \u003d V អំពី / V e ។
ប្រសិនបើសារធាតុទាំងពីរស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័ន
V o1 / V e 1 \u003d V o2 / V e2 ។
ច្បាប់តាមកាលកំណត់ និង
រចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម
ច្បាប់តាមកាលកំណត់ និងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុបានបម្រើជាកម្លាំងរុញច្រានដ៏ខ្លាំងក្លាសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម ដែលបានផ្លាស់ប្តូរការយល់ដឹងអំពីច្បាប់នៃសាកលលោក និងនាំទៅដល់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃគំនិតនៃការប្រើប្រាស់ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ។
នៅពេលដែលច្បាប់តាមកាលកំណត់ត្រូវបានរកឃើញ គំនិតអំពីម៉ូលេគុល និងអាតូមទើបតែចាប់ផ្តើមត្រូវបានបញ្ជាក់។ លើសពីនេះទៅទៀត អាតូមត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមិនត្រឹមតែតូចបំផុតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ជាភាគល្អិតបឋម (នោះគឺជាភាគល្អិតដែលមិនអាចបំបែកបាន) ផងដែរ។ ភ័ស្តុតាងផ្ទាល់នៃភាពស្មុគស្មាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមគឺជាការរកឃើញនៃការបំបែកដោយឯកឯងនៃអាតូមនៃធាតុមួយចំនួនដែលហៅថា វិទ្យុសកម្ម. នៅឆ្នាំ 1896 រូបវិទូជនជាតិបារាំង A. Becquerel បានរកឃើញថា វត្ថុធាតុដែលមានសារធាតុ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម បំភ្លឺចានរូបថតក្នុងទីងងឹត បញ្ចេញឧស្ម័នអ៊ីយ៉ូដ និងបណ្តាលឱ្យមានពន្លឺនៃសារធាតុ fluorescent ។ ក្រោយមកវាបានប្រែក្លាយថាមិនត្រឹមតែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមានសមត្ថភាពនេះទេ។ P. Curie និង Maria Sklodowska-Curie បានរកឃើញធាតុវិទ្យុសកម្មថ្មីពីរគឺប៉ូឡូញ៉ូម និងរ៉ាដ្យូម។
កាំរស្មី Cathode ត្រូវបានរកឃើញដោយ W. Crookes និង J. Stoney ក្នុងឆ្នាំ 1891 បានស្នើឱ្យហៅ អេឡិចត្រុង- ជាភាគល្អិតបឋមនៃអគ្គិសនី។ J. Thomson ក្នុងឆ្នាំ 1897 ដោយសិក្សាពីលំហូរនៃអេឡិចត្រុងឆ្លងកាត់វាតាមរយៈវាលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក បានបង្កើតតម្លៃ e/m - សមាមាត្រនៃបន្ទុកអេឡិចត្រុងទៅនឹងម៉ាស់របស់វា ដែលនាំឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ R. Milliken នៅឆ្នាំ 1909 បង្កើត តម្លៃនៃបន្ទុកអេឡិចត្រុង q = 4.8∙10 -10 ឯកតាអេឡិចត្រូស្ទិក ឬ 1.602∙10 -19 C (Coulomb) ហើយយោងទៅតាមម៉ាស់អេឡិចត្រុង -
9.11∙10 -31 គីឡូក្រាម។ តាមធម្មតា ពិចារណាបន្ទុកអេឡិចត្រុងជាឯកតានៃបន្ទុកអគ្គិសនីអវិជ្ជមាន ហើយកំណត់តម្លៃ (-1) ។ A.G. Stoletov បានបង្ហាញថាអេឡិចត្រុងគឺជាផ្នែកមួយនៃអាតូមទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងធម្មជាតិ។ អាតូមគឺជាអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី ដែលមានន័យថាវាជាទូទៅមិនមានបន្ទុកអគ្គិសនី។ ហើយនេះមានន័យថាសមាសធាតុនៃអាតូមបន្ថែមលើអេឡិចត្រុងត្រូវតែរួមបញ្ចូលភាគល្អិតវិជ្ជមាន។
គំរូ ថមសុន និង រូធើហ្វដ
សម្មតិកម្មមួយអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមត្រូវបានដាក់ចេញនៅឆ្នាំ 1903 ដោយ J.J. ថមសុន។ គាត់ជឿថាអាតូមមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ចែកចាយស្មើៗគ្នានៅទូទាំងបរិមាណនៃអាតូម ហើយអេឡិចត្រុងយោលនៅខាងក្នុងបន្ទុកនេះ ដូចជាគ្រាប់នៅក្នុង "ឪឡឹក" ឬ "ផ្លែ raisin pudding" ។ ដើម្បីសាកល្បងសម្មតិកម្មថមសុន និងកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងរបស់អាតូមបានកាន់តែត្រឹមត្រូវនៅឆ្នាំ 1909-1911 ។ E. Rutherford រួមជាមួយនឹង G. Geiger (ក្រោយមកជាអ្នកបង្កើតបញ្ជរ Geiger ដ៏ល្បីល្បាញ) និងសិស្ស បានបង្កើតការពិសោធន៍ដើម។
|
គំរូភពនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម
ខ្លឹមសារនៃគំរូភពនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមអាចត្រូវបានគេមើលឃើញនៅក្នុងសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដូចខាងក្រោមៈ
1. នៅចំកណ្តាលអាតូមគឺជាស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដែលកាន់កាប់ផ្នែកមិនសំខាន់នៃលំហនៅខាងក្នុងអាតូម។
2. បន្ទុកវិជ្ជមានទាំងមូល និងម៉ាស់ស្ទើរតែទាំងមូលនៃអាតូមមួយត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងស្នូលរបស់វា (ម៉ាស់អេឡិចត្រុងគឺ 1/1823 a.m.u.);
3. អេឡិចត្រុងវិលជុំវិញស្នូល។ ចំនួនរបស់ពួកគេគឺស្មើនឹងបន្ទុកវិជ្ជមាននៃស្នូល។
គំរូនេះបានប្រែក្លាយទៅជារូបភាពជាក់ស្តែង និងមានប្រយោជន៍សម្រាប់ការពន្យល់អំពីទិន្នន័យពិសោធន៍ជាច្រើន ប៉ុន្តែវាបានបង្ហាញពីចំណុចខ្វះខាតរបស់វាភ្លាមៗ។ ជាពិសេស អេឡិចត្រុងដែលធ្វើចលនាជុំវិញស្នូលជាមួយនឹងការបង្កើនល្បឿន (កម្លាំងកណ្តាលធ្វើសកម្មភាពលើវា) គួរយោងទៅតាមទ្រឹស្ដីអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច បន្តបញ្ចេញថាមពល។ នេះនឹងនាំឱ្យមានការពិតដែលថាអេឡិចត្រុងនឹងត្រូវផ្លាស់ទីជុំវិញស្នូលនៅក្នុងវង់មួយហើយនៅទីបញ្ចប់នឹងធ្លាក់ចូលទៅក្នុងវា។ មិនមានភស្តុតាងណាមួយដែលថាអាតូមបាត់ជាបន្តបន្ទាប់ ដូច្នេះវាកើតឡើងថាគំរូរបស់ E. Rutherford គឺខុសបន្តិច។
ច្បាប់របស់ម៉ូសេលី
កាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានគេរកឃើញនៅឆ្នាំ 1895 ហើយបានសិក្សាយ៉ាងយកចិត្តទុកដាក់ក្នុងឆ្នាំបន្តបន្ទាប់ ការប្រើប្រាស់របស់ពួកគេសម្រាប់គោលបំណងពិសោធន៍បានចាប់ផ្តើម៖ ពួកគេមិនអាចខ្វះបានក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃគ្រីស្តាល់ លេខសៀរៀលនៃធាតុគីមី។ G. Moseley បានគ្រប់គ្រងដើម្បីវាស់បន្ទុកនៃស្នូលអាតូមដោយប្រើកាំរស្មី X ។ វាស្ថិតនៅក្នុងបន្ទុកនៃស្នូលដែលភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងស្នូលអាតូមិកនៃធាតុផ្សេងៗគ្នាស្ថិតនៅ។ G. Moseley បានហៅការចោទប្រកាន់នុយក្លេអ៊ែរ លេខធាតុ. ឯកតាបន្ទុកវិជ្ជមានត្រូវបានហៅនៅពេលក្រោយ ប្រូតុង(1 1 ទំ) ។
កាំរស្មីអ៊ិចអាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមនិងត្រូវបានបង្ហាញ ច្បាប់ Moseley៖ ឫសការ៉េនៃរលកចំរុះគឺអាស្រ័យលើលេខធម្មតានៃធាតុ។ កន្សោមគណិតវិទ្យានៃច្បាប់របស់ Moseley៖
,
ដែល l ជាប្រវែងរលកនៃកំពូលអតិបរមានៅក្នុងវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិច; a និង b គឺជាថេរដែលដូចគ្នាសម្រាប់បន្ទាត់ស្រដៀងគ្នានៃស៊េរីកាំរស្មីអ៊ិចដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ លេខសម្គាល់(Z) គឺជាចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូល។ ប៉ុន្តែមានតែនៅឆ្នាំ 1920 ឈ្មោះ " ប្រូតុងនិងសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ ការចោទប្រកាន់នៃប្រូតុងគឺស្មើគ្នានៅក្នុងរ៉ិចទ័រនិងផ្ទុយទៅនឹងការចោទប្រកាន់នៃអេឡិចត្រុងមួយ, នោះគឺ 1.602 × 10 -19 C និងតាមលក្ខខណ្ឌ (+1) ម៉ាស់នៃប្រូតុងគឺ 1.67 × 10 -27 គីឡូក្រាម។ ដែលធំជាងម៉ាស់អេឡិចត្រុងប្រហែល 1836 ដង។ ដូច្នេះ ម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន ដែលមានអេឡិចត្រុងមួយ និងប្រូតុងមួយ ជាក់ស្តែងស្របគ្នានឹងម៉ាស់ប្រូតុង តំណាងដោយ 1 1 ទំ។
សម្រាប់ធាតុទាំងអស់ ម៉ាស់អាតូមមួយគឺធំជាងផលបូកនៃម៉ាស់អេឡិចត្រុង និងប្រូតុងដែលបង្កើតសមាសភាពរបស់វា។ ភាពខុសគ្នារវាងតម្លៃទាំងនេះកើតឡើងដោយសារតែវត្តមាននៅក្នុងអាតូមនៃភាគល្អិតប្រភេទផ្សេងទៀតដែលហៅថា នឺត្រុង(1 អំពី n) ដែលត្រូវបានរកឃើញតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1932 ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស D. Chadwick ។ នឺត្រុងគឺស្ទើរតែស្មើនឹងម៉ាស់ទៅនឹងប្រូតុង ប៉ុន្តែមិនមានបន្ទុកអគ្គិសនីទេ។ ផលបូកនៃចំនួនប្រូតុង និងនឺត្រុងដែលមាននៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមត្រូវបានគេហៅថា ចំនួនម៉ាស់អាតូម. ចំនួនប្រូតុងគឺស្មើនឹងចំនួនអាតូមនៃធាតុ ចំនួននឺត្រុងគឺស្មើនឹងភាពខុសគ្នារវាងចំនួនម៉ាស់ (ម៉ាស់អាតូម) និងចំនួនអាតូមិកនៃធាតុ។ ស្នូលនៃអាតូមទាំងអស់នៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យមានបន្ទុកដូចគ្នា ពោលគឺវាមានចំនួនប្រូតុងដូចគ្នា ហើយចំនួននឺត្រុងអាចខុសគ្នា។ អាតូមដែលមានបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរដូចគ្នា ហើយហេតុដូច្នេះហើយមានលក្ខណៈដូចគ្នា ប៉ុន្តែចំនួននឺត្រុងខុសគ្នា ហើយជាលទ្ធផល លេខម៉ាស់ខុសគ្នាត្រូវបានហៅថា អ៊ីសូតូប ("isos" - ស្មើ "topos" - កន្លែង ). អ៊ីសូតូបនីមួយៗត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃពីរ៖ ចំនួនម៉ាស់ (បង្ហាញនៅផ្នែកខាងលើខាងឆ្វេងនៃសញ្ញាគីមីនៃធាតុ) និងលេខធម្មតា (បង្ហាញខាងក្រោមនៅខាងឆ្វេងនៃសញ្ញាគីមីរបស់ធាតុ)។ ឧទាហរណ៍ អ៊ីសូតូបកាបូនដែលមានលេខម៉ាស 12 ត្រូវបានសរសេរជា: 12 6 C ឬ 12 C ឬពាក្យថា "កាបូន-12" ។ អ៊ីសូតូបត្រូវបានគេស្គាល់សម្រាប់ធាតុគីមីទាំងអស់។ ដូច្នេះ អុកស៊ីសែនមានអ៊ីសូតូបដែលមានលេខម៉ាស់ 16, 17, 18:16 8 O, 17 8 O, 18 8 O. ប៉ូតាស្យូម អ៊ីសូតូប: 39 19 K, 40 19 K, 41 19 K. វាគឺជាវត្តមានរបស់អ៊ីសូតូបដែលពន្យល់ពី ការផ្លាស់ប្តូរដែលនៅក្នុង D.I. បានធ្វើឱ្យពេលវេលារបស់គាត់។ ម៉ែនដេឡេវ។ ចំណាំថាគាត់បានធ្វើនេះតែលើមូលដ្ឋាននៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុប៉ុណ្ណោះ ចាប់តាំងពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមមិនទាន់ដឹងនៅឡើយ។ វិទ្យាសាស្រ្តសម័យទំនើបបានបញ្ជាក់ពីភាពត្រឹមត្រូវរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ីដ៏អស្ចារ្យ។ ដូច្នេះប៉ូតាស្យូមធម្មជាតិត្រូវបានបង្កើតឡើងជាចម្បងដោយអាតូមនៃអ៊ីសូតូបពន្លឺរបស់វា និង argon - ដោយសារធាតុធ្ងន់។ ដូច្នេះម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃប៉ូតាស្យូមគឺតិចជាង argon ទោះបីជាលេខសៀរៀល (បន្ទុកស្នូល) នៃប៉ូតាស្យូមគឺធំជាង។
ម៉ាស់អាតូមនៃធាតុមួយគឺស្មើនឹងតម្លៃមធ្យមនៃអ៊ីសូតូបធម្មជាតិទាំងអស់របស់វា ដោយគិតគូរពីភាពសម្បូរបែបរបស់វា។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ ក្លរីនធម្មជាតិមាន 75.4% នៃអ៊ីសូតូបដែលមានចំនួនម៉ាស់ 35 និង 24.6% នៃអ៊ីសូតូបដែលមានម៉ាស់ 37; ម៉ាស់អាតូមជាមធ្យមនៃក្លរីនគឺ ៣៥.៤៥៣។ ម៉ាស់អាតូមនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់
ឌី. Mendeleev មានចំនួនម៉ាស់ជាមធ្យមនៃល្បាយធម្មជាតិនៃអ៊ីសូតូប។ នេះជាមូលហេតុមួយដែលធ្វើឱ្យពួកវាខុសពីតម្លៃចំនួនគត់។
អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពនិងមិនស្ថិតស្ថេរ. អ៊ីសូតូបទាំងអស់ត្រូវបានបែងចែកជាៈ មានស្ថេរភាពនិងវិទ្យុសកម្ម. អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពមិនឆ្លងកាត់ការពុកផុយនៃវិទ្យុសកម្មដែលជាមូលហេតុដែលពួកវាត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងលក្ខខណ្ឌធម្មជាតិ។ ឧទាហរណ៍នៃអ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពគឺ 16 O, 12 C, 19 F. ធាតុធម្មជាតិភាគច្រើនមានល្បាយនៃអ៊ីសូតូបស្ថេរភាពពីរឬច្រើន។ ក្នុងចំណោមធាតុទាំងអស់ សំណប៉ាហាំងមានចំនួនច្រើនបំផុតនៃអ៊ីសូតូបស្ថេរភាព (10 អ៊ីសូតូប) ។ ក្នុងករណីកម្រ ដូចជាអាលុយមីញ៉ូម ឬហ្វ្លុយអូរីន មានតែអ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពមួយកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិ ហើយអ៊ីសូតូបដែលនៅសល់គឺមិនស្ថិតស្ថេរ។
អ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មត្រូវបានបែងចែកទៅជាធម្មជាតិ និងសិប្បនិម្មិត ដែលទាំងពីរនេះត្រូវបានបំបែកដោយឯកឯង ខណៈពេលដែលបញ្ចេញ α- ឬ β-ភាគល្អិត រហូតដល់អ៊ីសូតូបមានស្ថេរភាពត្រូវបានបង្កើតឡើង។ លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃអ៊ីសូតូបទាំងអស់គឺដូចគ្នាជាមូលដ្ឋាន។
អ៊ីសូតូបត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ និងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ។ វិទ្យុសកម្មអ៊ីយ៉ូដអាចបំផ្លាញជាលិការស់។ ជាលិកានៃដុំសាច់សាហាវគឺងាយនឹងវិទ្យុសកម្មជាងជាលិកាដែលមានសុខភាពល្អ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចព្យាបាលជំងឺមហារីកជាមួយ γ - វិទ្យុសកម្ម (ការព្យាបាលដោយវិទ្យុសកម្ម)ដែលជាធម្មតាត្រូវបានទទួលដោយប្រើអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្ម cobalt-60។ វិទ្យុសកម្មត្រូវបានដឹកនាំទៅតំបន់នៃរាងកាយរបស់អ្នកជំងឺដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយដុំសាច់វគ្គនៃការព្យាបាលជាធម្មតាមានរយៈពេលជាច្រើននាទីហើយត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតជាច្រើនសប្តាហ៍។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃវគ្គនេះ ផ្នែកផ្សេងទៀតទាំងអស់នៃរាងកាយរបស់អ្នកជំងឺត្រូវតែត្រូវបានគ្របដណ្ដប់យ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នជាមួយនឹងសម្ភារៈការពារវិទ្យុសកម្មដើម្បីការពារការបំផ្លាញជាលិកាដែលមានសុខភាពល្អ។
នៅក្នុងវិធីសាស្រ្ត អាតូមដែលមានស្លាកអ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មត្រូវបានប្រើដើម្បីតាមដាន "ផ្លូវ" នៃធាតុមួយចំនួននៅក្នុងរាងកាយ។ ដូច្នេះអ្នកជំងឺដែលមានជំងឺក្រពេញទីរ៉ូអ៊ីតត្រូវបានចាក់ជាមួយនឹងការត្រៀមលក្ខណៈនៃវិទ្យុសកម្មអ៊ីយ៉ូត-131 ដែលអនុញ្ញាតឱ្យគ្រូពេទ្យត្រួតពិនិត្យការឆ្លងកាត់អ៊ីយ៉ូតតាមរយៈរាងកាយរបស់អ្នកជំងឺ។ ដោយសារតែពាក់កណ្តាលជីវិត
អ៊ីយ៉ូត-១៣១ មានរយៈពេលតែ ៨ ថ្ងៃប៉ុណ្ណោះ បន្ទាប់មកវិទ្យុសកម្មរបស់វាថយចុះយ៉ាងឆាប់រហ័ស។
ការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសគឺការប្រើប្រាស់វិទ្យុសកម្មកាបូន-14 ដើម្បីកំណត់អាយុនៃវត្ថុនៃប្រភពដើមសរីរាង្គដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រវិទ្យុសកម្ម (ភូគព្ភសាស្ត្រ) ដែលបង្កើតឡើងដោយអ្នកគីមីវិទ្យាអាមេរិក W. Libby ។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានផ្តល់រង្វាន់ណូបែលនៅឆ្នាំ 1960 ។ នៅពេលបង្កើតវិធីសាស្រ្តរបស់គាត់ W. Libby បានប្រើការពិតដ៏ល្បីនៃការបង្កើតអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មកាបូន-14 (ក្នុងទម្រង់ជាកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (IV)) នៅក្នុងស្រទាប់ខាងលើនៃ បរិយាកាសរបស់ផែនដីកំឡុងពេលទម្លាក់គ្រាប់បែកអាតូមអាសូតដោយនឺត្រុងដែលជាផ្នែកមួយនៃកាំរស្មីលោហធាតុ
14 7 N + 1 0 n → 14 6 C + 1 1 ទំ
កាបូនវិទ្យុសកម្ម-14 ត្រូវបានបំផ្លាញ បញ្ចេញភាគល្អិត β និងប្រែទៅជាអាសូត
14 6 C → 14 7 N + 0 −1 β
អាតូមនៃធាតុផ្សេងគ្នាដែលមានលេខម៉ាស់ដូចគ្នា (ម៉ាស់អាតូម) ត្រូវបានគេហៅថា អ៊ីសូបា។នៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ ជាមួយមាន 59 គូនិង 6 អ៊ីសូបាបីបី។ ឧទាហរណ៍ 40 18 Ar 40 19 K 40 20 Ca ។
អាតូមនៃធាតុផ្សេងគ្នាដែលមានចំនួននឺត្រុងដូចគ្នាត្រូវបានគេហៅថា អ៊ីសូតូន. ឧទាហរណ៍ 136 Ba និង 138 Xe - ពួកគេមាននឺត្រុង 82 នៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមមួយ។
ច្បាប់តាមកាលកំណត់ និង
សម្ព័ន្ធកូវ៉ាឡង់
នៅឆ្នាំ 1907 N.A. Morozov និងក្រោយមកនៅឆ្នាំ 1916-1918 ។ ជនជាតិអាមេរិក J. Lewis និង I. Langmuir បានណែនាំពីគំនិតនៃការអប់រំ ចំណងគីមីដោយគូអេឡិចត្រុងធម្មតា។ហើយបានណែនាំថា valence electrons ត្រូវបានតំណាងដោយចំនុច
ចំណងដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមអន្តរកម្មពីរត្រូវបានគេហៅថា កូវ៉ាលេន. យោងតាមលោក Morozov-Lewis-Langmuir៖
1) នៅពេលដែលអាតូមធ្វើអន្តរកម្មរវាងពួកវា ការចែករំលែក - ទូទៅ - គូអេឡិចត្រុងត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមទាំងពីរ។
2) ដោយសារគូអេឡិចត្រុងធម្មតា អាតូមនីមួយៗក្នុងម៉ូលេគុលទទួលបានអេឡិចត្រុងប្រាំបីនៅកម្រិតថាមពលខាងក្រៅ s 2 p 6;
3) ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ s 2 p 6 គឺជាការកំណត់ស្ថេរភាពនៃឧស្ម័នអសកម្ម ហើយនៅក្នុងដំណើរការនៃអន្តរកម្មគីមី អាតូមនីមួយៗមានទំនោរទៅរកវា;
4) ចំនួននៃគូអេឡិចត្រុងធម្មតាកំណត់ covalence នៃធាតុនៅក្នុងម៉ូលេគុលនិងស្មើនឹងចំនួននៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម, បាត់រហូតដល់ទៅប្រាំបី;
5) វ៉ាល់នៃអាតូមសេរីត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួនអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង។
ការពិពណ៌នាអំពីចំណងគីមីគឺជាទម្លាប់ក្នុងវិធីផ្សេងៗគ្នា៖
1) ដោយមានជំនួយពីអេឡិចត្រុងក្នុងទម្រង់ជាចំនុចដែលដាក់នៅនិមិត្តសញ្ញាគីមីនៃធាតុ។ បន្ទាប់មកការបង្កើតម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនអាចត្រូវបានបង្ហាញដោយគ្រោងការណ៍
H × + H × ® H: H;
2) ដោយប្រើកោសិកា quantum (orbitals) ជាការដាក់អេឡិចត្រុងពីរជាមួយនឹងការបង្វិលផ្ទុយគ្នានៅក្នុងកោសិកា quantum ម៉ូលេគុលមួយ។
ដ្យាក្រាមប្លង់បង្ហាញថាកម្រិតថាមពលម៉ូលេគុលគឺទាបជាងកម្រិតអាតូមដំបូង ដែលមានន័យថាស្ថានភាពម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមានស្ថេរភាពជាងស្ថានភាពអាតូមិក។
3) ជាញឹកញាប់ ជាពិសេសនៅក្នុងគីមីវិទ្យាសរីរាង្គ ចំណង covalent ត្រូវបានតំណាងដោយសញ្ញា (ឧទាហរណ៍ H-H) ដែលតំណាងឱ្យអេឡិចត្រុងមួយគូ។
ចំណង covalent នៅក្នុងម៉ូលេគុលក្លរីនក៏ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើអេឡិចត្រុងធម្មតាពីរ ឬគូអេឡិចត្រុងមួយ។
ដូចដែលអ្នកអាចឃើញ អាតូមក្លរីននីមួយៗមានគូទោលបី និងអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងមួយ។ ការបង្កើតចំណងគីមីកើតឡើងដោយសារតែអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងនៃអាតូមនីមួយៗ។ ចំណងអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងទៅជាគូអេឡិចត្រុងធម្មតា ហៅផងដែរថា គូរួមគ្នា.
វិធីសាស្ត្រ Valence Bond
គំនិតអំពីយន្តការនៃការបង្កើតចំណងគីមី ដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន ក៏អនុវត្តចំពោះម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតដែរ។ ទ្រឹស្តីនៃចំណងគីមីដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននេះត្រូវបានគេហៅថា វិធីសាស្រ្ដនៃមូលបត្របំណុល (MVS). បទប្បញ្ញត្តិជាមូលដ្ឋាន៖
1) ចំណង covalent ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការត្រួតគ្នានៃពពកអេឡិចត្រុងពីរជាមួយនឹងការបង្វិលដែលដឹកនាំផ្ទុយគ្នា ហើយពពកអេឡិចត្រុងទូទៅដែលបង្កើតឡើងជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមពីរ។
2) ចំណង covalent គឺខ្លាំងជាង ពពកអេឡិចត្រុងដែលមានអន្តរកម្មកាន់តែត្រួតលើគ្នា។ កម្រិតនៃការត្រួតស៊ីគ្នានៃពពកអេឡិចត្រុងអាស្រ័យលើទំហំនិងដង់ស៊ីតេរបស់ពួកគេ;
3) ការបង្កើតម៉ូលេគុលមួយត្រូវបានអមដោយការបង្ហាប់នៃពពកអេឡិចត្រុងនិងការថយចុះនៃទំហំនៃម៉ូលេគុលបើប្រៀបធៀបទៅនឹងទំហំនៃអាតូម;
4) s- និង p-electrons នៃកម្រិតថាមពលខាងក្រៅ និង d-electrons នៃ pre-external energy level ចូលរួមក្នុងការបង្កើតចំណង។
ចំណង Sigma (s) និង pi (p)
នៅក្នុងម៉ូលេគុលក្លរីន អាតូមនីមួយៗរបស់វាមានកម្រិតខាងក្រៅនៃអេឡិចត្រុងចំនួនប្រាំបី s 2 p 6 ហើយពីរនៃពួកវា (គូអេឡិចត្រុង) ជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមទាំងពីរស្មើគ្នា។ ការត្រួតស៊ីគ្នានៃពពកអេឡិចត្រុងកំឡុងពេលបង្កើតម៉ូលេគុលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូប។
គ្រោងការណ៍នៃការបង្កើតចំណងគីមីនៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃក្លរីន Cl 2 (a) និងអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ HCl (ខ)
ចំណងគីមីដែលបន្ទាត់តភ្ជាប់ស្នូលអាតូម គឺជាអ័ក្សស៊ីមេទ្រីនៃពពកអេឡិចត្រុងដែលភ្ជាប់ត្រូវបានគេហៅថា sigma (σ) - ចំណង. វាកើតឡើងនៅពេលដែល "ផ្នែកខាងមុខ" ត្រួតលើគ្នានៃគន្លងអាតូមិច។ ចំណងជាមួយនឹងការត្រួតស៊ីគ្នា s-s-orbitals នៅក្នុងម៉ូលេគុល H 2; p-p orbitals នៅក្នុងម៉ូលេគុល Cl 2 និង s-p orbitals នៅក្នុងម៉ូលេគុល HCl គឺជាចំណង sigma ។ លទ្ធភាពនៃការត្រួតលើគ្នានៃគន្លងអាតូមិច "នៅពេលក្រោយ" ។ នៅពេលត្រួតលើគ្នា p-electron clouds តម្រង់ទិសកាត់កែងទៅនឹងអ័ក្សចំណង ពោលគឺឧ។ តាមអ័ក្ស y និង z តំបន់ពីរនៃការត្រួតស៊ីគ្នាត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលមានទីតាំងនៅលើភាគីទាំងពីរនៃអ័ក្សនេះ។ ចំណងកូវ៉ាលេននេះត្រូវបានគេហៅថា pi(p)-ចំណង. ការត្រួតស៊ីគ្នានៃពពកអេឡិចត្រុងកំឡុងពេលបង្កើតចំណងπគឺតិចជាង។ លើសពីនេះទៀតតំបន់នៃការត្រួតស៊ីគ្នាស្ថិតនៅឆ្ងាយពីស្នូលជាងការបង្កើត σ-bond ។ ដោយសារហេតុផលទាំងនេះ π-bond គឺមិនសូវរឹងមាំជាង σ-bond ។ ដូច្នេះថាមពលនៃចំណងទ្វេគឺតិចជាង 2 ដងនៃថាមពលនៃចំណងតែមួយ ដែលតែងតែជាចំណង σ ។ លើសពីនេះ σ-bond មានអ័ក្សស៊ីមេទ្រី រាងស៊ីឡាំង និងជាតួនៃបដិវត្តជុំវិញខ្សែដែលតភ្ជាប់ស្នូលអាតូមិច។ ផ្ទុយទៅវិញ π-bond មិនមានស៊ីមេទ្រីស៊ីឡាំងទេ។
ចំណងតែមួយគឺតែងតែជាចំណងសុទ្ធ ឬកូនកាត់ σ ។ ចំណងទ្វេរមាន σ- និងមួយ π-bonds ដែលមានទីតាំងនៅកាត់កែងទៅគ្នាទៅវិញទៅមក។ σ-bond គឺខ្លាំងជាង π-bond ។ នៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានចំណងច្រើន វាតែងតែមាន σ-bond និងមួយឬពីរ π-bonds ។
ចំណងអ្នកទទួល-ម្ចាស់ជំនួយ
យន្តការមួយទៀតសម្រាប់ការបង្កើតចំណង covalent ក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ - អ្នកផ្តល់ជំនួយ - អ្នកទទួល។ ក្នុងករណីនេះ ចំណងគីមីកើតឡើងដោយសារពពកអេឡិចត្រុងនៃអាតូមមួយ និងគន្លងសេរីនៃអាតូមមួយទៀត។ ពិចារណាឧទាហរណ៍យន្តការនៃការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញ៉ូម (NH 4 +) ។ នៅក្នុងម៉ូលេគុលអាម៉ូញាក់ អាតូមអាសូតមានអេឡិចត្រុងមួយគូ (ពពកអេឡិចត្រុងពីរ)
អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនមាន Free (មិនបំពេញ) 1s-orbital ដែលអាចត្រូវបានតំណាងថាជា Н + (នៅទីនេះការ៉េមានន័យថាក្រឡា) ។ នៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញ៉ូមត្រូវបានបង្កើតឡើង ពពកអេឡិចត្រុងពីរនៃអាសូតក្លាយជាធម្មតាសម្រាប់អាតូមអាសូត និងអ៊ីដ្រូសែន ពោលគឺវាប្រែទៅជាពពកអេឡិចត្រុងម៉ូលេគុល។ ដូច្នេះមានចំណងកូវ៉ាលេនទី៤។ ដំណើរការនៃការបង្កើតអ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញ៉ូមអាចត្រូវបានតំណាងដោយគ្រោងការណ៍
បន្ទុកនៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនក្លាយជាធម្មតា (វាត្រូវបានបំប្លែងចេញ ពោលគឺបែកខ្ចាត់ខ្ចាយរវាងអាតូមទាំងអស់) ហើយពពកអេឡិចត្រុងពីរ (គូអេឡិចត្រុងឯកោ) ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាសូតក្លាយជាធម្មតាជាមួយ H + ។ នៅក្នុងដ្យាក្រាម រូបភាពនៃក្រឡា ជារឿយៗត្រូវបានលុបចោល។
អាតូមដែលផ្តល់គូអេឡិចត្រុងឯកកោត្រូវបានគេហៅថា ម្ចាស់ជំនួយ ហើយអាតូមដែលទទួលយកវា (ដែលផ្តល់នូវគន្លងសេរី) ត្រូវបានគេហៅថា អ្នកទទួល .
យន្តការនៃការបង្កើតចំណង covalent ដោយសារតែពពកអេឡិចត្រុងពីរនៃអាតូមមួយ (ម្ចាស់ជំនួយ) និងគន្លងទំនេរនៃអាតូមមួយទៀត (អ្នកទទួល) ត្រូវបានគេហៅថា donor-acceptor ។ មូលបត្របំណុលកូវ៉ាឡេនដែលបង្កើតឡើងតាមរបៀបនេះត្រូវបានគេហៅថាអ្នកផ្តល់ជំនួយ ឬចំណងសម្របសម្រួល។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះមិនមែនជាប្រភេទពិសេសនៃចំណងទេ ប៉ុន្តែគ្រាន់តែជាយន្តការ (វិធីសាស្រ្ត) ផ្សេងគ្នាសម្រាប់ការបង្កើតចំណង covalent ប៉ុណ្ណោះ។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃមូលបត្របំណុលត្រីមាស N-H នៅក្នុងអ៊ីយ៉ុងអាម៉ូញ៉ូមគឺមិនខុសពីបីផ្សេងទៀតទេ។
សម្រាប់ផ្នែកភាគច្រើន ម្ចាស់ជំនួយគឺជាម៉ូលេគុលដែលមានអាតូម N, O, F, Cl ចងនៅក្នុងវាជាមួយអាតូមនៃធាតុផ្សេងទៀត។ អ្នកទទួលអាចជាភាគល្អិតដែលមានកម្រិតអេឡិចត្រូនិចទំនេរ ឧទាហរណ៍ អាតូមនៃធាតុ d ជាមួយនឹងកម្រិត d ដែលមិនបំពេញ។
ទ្រព្យសម្បត្តិនៃចំណង covalent
ប្រវែងភ្ជាប់គឺជាចម្ងាយអន្តរនុយក្លេអ៊ែរ។ ចំណងគីមីកាន់តែរឹងមាំ ប្រវែងរបស់វាកាន់តែខ្លី។ ប្រវែងចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុលគឺ៖ HC 3 -CH 3 1.54 ; H 2 C \u003d CH ២
1,33 ; HC≡SN 1.20 .នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃចំណងតែមួយ តម្លៃទាំងនេះកើនឡើង ប្រតិកម្មនៃសមាសធាតុដែលមានចំណងច្រើនកើនឡើង។ រង្វាស់នៃកម្លាំងចំណង គឺជាថាមពលនៃចំណង។
ថាមពលចំណងកំណត់ដោយបរិមាណថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីបំបែកចំណង។ ជាធម្មតាវាត្រូវបានវាស់ជាគីឡូជូលក្នុងមួយម៉ូលនៃសារធាតុមួយ។ នៅពេលដែលចំនួនមូលបត្របំណុលកើនឡើង ថាមពលនៃចំណងកើនឡើង ហើយប្រវែងរបស់វាថយចុះ។ ថាមពលនៃសញ្ញាប័ណ្ណនៅក្នុងសមាសធាតុ (អាល់កាន, អាល់ខេន, អាល់គីណេ): С-С 344 kJ / mol; C = C 615 kJ / mol; С≡С 812 kJ/mol ។ នោះគឺថាមពលនៃចំណងទ្វេគឺតិចជាងថាមពលពីរដងនៃចំណងតែមួយ ហើយថាមពលនៃចំណងបីដងគឺតិចជាងថាមពលបីដងនៃចំណងតែមួយ ដូច្នេះ alkynes មានប្រតិកម្មច្រើនជាងពីក្រុមអ៊ីដ្រូកាបូននេះ។
នៅក្រោម ភាពឆ្អែត យល់ពីសមត្ថភាពរបស់អាតូមដើម្បីបង្កើតចំនួនកំណត់នៃចំណង covalent ។ ឧទាហរណ៍ អាតូមអ៊ីដ្រូសែន (អេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងមួយ) បង្កើតជាចំណងមួយ អាតូមកាបូន (អេឡិចត្រុងដែលមិនបានផ្គូផ្គងបួននៅក្នុងស្ថានភាពរំភើប) - មិនលើសពីបួនចំណង។ ដោយសារតែការតិត្ថិភាពនៃចំណង ម៉ូលេគុលមានសមាសធាតុជាក់លាក់មួយ៖ H 2 , CH 4 , HCl ជាដើម។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទោះបីជាមានចំណង covalent ឆ្អែតក៏ដោយ ម៉ូលេគុលដែលស្មុគ្រស្មាញច្រើនអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមយន្តការអ្នកទទួលអំណោយ។
ការតំរង់ទិសចំណង covalent កំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃម៉ូលេគុល ពោលគឺរូបរាងរបស់វា។ ចូរយើងពិចារណារឿងនេះដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃការបង្កើត HCl, H 2 O, NH 3 ម៉ូលេគុល។
យោងតាម MVS ចំណង covalent កើតឡើងក្នុងទិសដៅនៃការត្រួតលើគ្នាអតិបរមានៃគន្លងអេឡិចត្រុងនៃអាតូមអន្តរកម្ម។ នៅពេលដែលម៉ូលេគុល HCl ត្រូវបានបង្កើតឡើង s-orbital នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ត្រួតលើគ្នាជាមួយនឹង p-orbital នៃអាតូមក្លរីន។ ម៉ូលេគុលនៃប្រភេទនេះមានរាងលីនេអ៊ែរ។
កម្រិតខាងក្រៅនៃអាតូមអុកស៊ីហ្សែនមានអេឡិចត្រុងពីរដែលមិនផ្គូផ្គង។ គន្លងរបស់ពួកគេគឺកាត់កែងគ្នាទៅវិញទៅមក, i.e. ដែលមានទីតាំងនៅមុំ 90 o ។ នៅពេលដែលម៉ូលេគុលទឹកត្រូវបានបង្កើតឡើង
ឯកតាអន្តរជាតិនៃម៉ាស់អាតូមគឺស្មើនឹង 1/12 នៃម៉ាស់នៃអ៊ីសូតូប 12C ដែលជាអ៊ីសូតូបសំខាន់នៃកាបូនធម្មជាតិ។
1 amu = 1/12 m (12C) = 1.66057 10-24 ក្រាម
ម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទង (Ar) គឺជាបរិមាណគ្មានវិមាត្រស្មើនឹងសមាមាត្រនៃម៉ាស់មធ្យមនៃអាតូមធាតុមួយ (គិតគូរពីភាគរយនៃអ៊ីសូតូបនៅក្នុងធម្មជាតិ) ទៅ 1/12 នៃម៉ាស់អាតូម 12C ។
ម៉ាស់សរុបជាមធ្យមនៃអាតូមមួយ (m) គឺស្មើនឹងម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងដងនឹងអាមូ។
(Mg) = 24.312 1.66057 10-24 = 4.037 10-23 ក្រាម
ទម្ងន់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទង (Mr) គឺជាតម្លៃគ្មានវិមាត្រដែលបង្ហាញពីចំនួនដងនៃម៉ាស់ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺធំជាង 1/12 នៃម៉ាស់អាតូមកាបូន 12C ។
Mg = mg / (1/12 ma(12C))
mr គឺជាម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យ;
ma (12C) គឺជាម៉ាស់អាតូមកាបូន 12C ។
Mg = Σ Ag(e)។ ម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងនៃសារធាតុគឺស្មើនឹងផលបូកនៃម៉ាស់អាតូមដែលទាក់ទងនៃធាតុទាំងអស់ដោយគិតគូរពីសន្ទស្សន៍។
Mg (B2O3) \u003d 2 Ar (B) + 3 Ar (O) \u003d 2 11 + 3 16 \u003d 70
Mg(KAl(SO4)2) = 1 Ar(K) + 1 Ar(Al) + 1 2 Ar(S) + 2 4 Ar(O) =
1 39 + 1 27 + 1 2 32 + 2 4 16 = 258
ម៉ាស់ដាច់ខាតនៃម៉ូលេគុលគឺស្មើនឹងម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងដងនឹងអាមូ។ ចំនួនអាតូម និងម៉ូលេគុលក្នុងសំណាកធម្មតានៃសារធាតុគឺធំណាស់ ដូច្នេះនៅពេលកំណត់លក្ខណៈបរិមាណនៃសារធាតុ ឯកតារង្វាស់ពិសេសត្រូវបានប្រើ - ម៉ូលេគុល។
បរិមាណសារធាតុ, mol ។ មានន័យថាចំនួនជាក់លាក់នៃធាតុរចនាសម្ព័ន្ធ (ម៉ូលេគុលអាតូមអ៊ីយ៉ុង) ។ តំណាង ν, វាស់ជា mol ។ mole គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានភាគល្អិតច្រើនដូចដែលមានអាតូមក្នុង 12 ក្រាមនៃកាបូន។ លេខ Avogadro diQuaregna (NA) ។ ចំនួនភាគល្អិតក្នុង 1 mol នៃសារធាតុណាមួយគឺដូចគ្នា និងស្មើនឹង 6.02 1023។ (ថេររបស់ Avogadro មានវិមាត្រ - mol-1)។
តើមានម៉ូលេគុលប៉ុន្មានក្នុង 6.4 ក្រាមនៃស្ពាន់ធ័រ? ទំងន់ម៉ូលេគុលនៃស្ពាន់ធ័រគឺ 32 ក្រាម / mol ។ យើងកំណត់បរិមាណ g / mol នៃសារធាតុក្នុង 6.4 ក្រាមនៃស្ពាន់ធ័រ:
ν(s) = m(s) / M(s) = 6.4g / 32 g/mol = 0.2 mol
អនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់ចំនួនឯកតារចនាសម្ព័ន្ធ (ម៉ូលេគុល) ដោយប្រើ Avogadro NA ថេរ
N(s) = ν(s) NA = 0.2 6.02 1023 = 1.2 1023
ម៉ាស់ម៉ូលបង្ហាញពីម៉ាស់ 1 ម៉ូលនៃសារធាតុ (តំណាងដោយ M) ។
ម៉ាស់ថ្គាមនៃសារធាតុគឺស្មើនឹងសមាមាត្រនៃម៉ាស់របស់សារធាតុទៅនឹងបរិមាណដែលត្រូវគ្នានៃសារធាតុ។
ម៉ាស់ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុគឺជាលេខស្មើនឹងម៉ាស់ម៉ូលេគុលដែលទាក់ទងរបស់វា ទោះជាយ៉ាងណា តម្លៃទីមួយមានវិមាត្រ g/mol ហើយទីពីរគឺគ្មានវិមាត្រ។
M = NA m(1 ម៉ូលេគុល) = NA Mg 1 a.m.u. = (NA 1 amu) Mg = Mg
នេះមានន័យថាប្រសិនបើម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលជាក់លាក់មួយគឺ 80 a.m.u. (SO3) បន្ទាប់មកម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលមួយគឺ 80 ក្រាម។ ថេររបស់ Avogadro គឺជាកត្តាសមាមាត្រដែលធានាការផ្លាស់ប្តូរពីសមាមាត្រម៉ូលេគុលទៅម៉ូលេគុល។ សេចក្តីថ្លែងការណ៍ទាំងអស់ទាក់ទងនឹងម៉ូលេគុលនៅតែមានសុពលភាពសម្រាប់ moles (ជាមួយនឹងការជំនួសប្រសិនបើចាំបាច់នៃ a.m.u. ដោយ g) ឧទាហរណ៍សមីការប្រតិកម្ម: 2Na + Cl2 → 2NaCl មានន័យថាអាតូមសូដ្យូមពីរមានប្រតិកម្មជាមួយម៉ូលេគុលក្លរីនមួយឬថាដូចគ្នា សូដ្យូមពីរម៉ូលមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងក្លរីនមួយ។
ស្តូឈីអូមេទ្រី។ ច្បាប់នៃការអភិរក្សបរិមាណនៃសារធាតុ។ ច្បាប់នៃភាពជាប់លាប់នៃសមាសធាតុនៃសារធាតុនៃរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល។ ច្បាប់របស់ Avogadro និងផលវិបាករបស់វា។
stoichiometry(ពី ក្រិកផ្សេងទៀត។στοιχειον "ធាតុ" + μετρειν "រង្វាស់") - ផ្នែក គីមីវិទ្យាអំពីសមាមាត្រនៃ reagents នៅក្នុង ប្រតិកម្មគីមី.
អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកគណនាតាមទ្រឹស្តីនូវបរិមាណដែលត្រូវការ សារធាតុប្រតិកម្ម.
ច្បាប់នៃភាពស្ថិតស្ថេរនៃសមាសភាពត្រូវបានរកឃើញដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របារាំង Louis Jeanne Proust ក្នុងឆ្នាំ ១៧៩៩ ហើយត្រូវបានបង្កើតជា៖
សារធាតុសុទ្ធណាមួយមានសមាសភាពគុណភាព និងបរិមាណថេរ ដោយមិនគិតពីទីតាំងរបស់វានៅក្នុងធម្មជាតិ និងវិធីសាស្រ្តនៃការផលិតនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។
ឧទាហរណ៍៖ H 2 O ក) សមាសភាពគុណភាព - ធាតុ H និង O
ខ) សមាសភាពបរិមាណ - អាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីរ H អាតូមអុកស៊ីសែនមួយ O ។
ទឹកអាចទទួលបាន៖
1. 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O - ប្រតិកម្មនៃសមាសធាតុ។
2. Cu(OH) 2 t°C H 2 O + CuO - ប្រតិកម្មរលាយ។
3. HCl + NaOH \u003d H 2 O + NaCl - ប្រតិកម្មអព្យាក្រឹត។
អត្ថន័យនៃច្បាប់នៃភាពស្ថិតស្ថេរនៃសមាសភាព៖
នៅលើមូលដ្ឋាននៃច្បាប់គំនិតនៃ "សមាសធាតុគីមី" និង "ល្បាយនៃសារធាតុ" ត្រូវបានសម្គាល់។
· ការគណនាជាក់ស្តែងផ្សេងៗអាចត្រូវបានធ្វើឡើងដោយផ្អែកលើច្បាប់។
ច្បាប់នៃការអភិរក្សនៃសារធាតុត្រូវបានរកឃើញដោយ M.V. Lomonosov ក្នុងឆ្នាំ 1748 និងបានបង្កើត។
