Теория о Высшем Разуме

Глава II. «Процесс образования агрегатной формы вещества»

А. / Агрегатная форма вещества – как соединение энергетической структуры определённого вида с определённым количеством атомов одного или же нескольких видов

Основные положения о молекулах и химических соединениях установленных современной химической наукой выражают

ся в следующих научных фактах:

1. Молекула – это наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. С современной точки зрения молекула – это наименьшая электронейтральная замкнутая совокупность атомов, образующих определённую структуру с помощью химических связей. Слово «замкнутая» в данном определении означает, что атомы в молекуле взаимодействуют друг с другом и не взаимодействуют с атомами других молекул. Система взаимодействующих атомов, имеющая заряд, называется молекулярным ионом.

Индивидуальные молекулы существуют только в газовой фазе. Например, пары воды состоят из молекул Н2О, которые отделены друг от друга значительными расстояниями и химически не взаимодействуют.

В жидкой воде или во льду между молекулами Н2О образуются водородные связи, которые связывают их в агрегаты. Поэтому Н2О уже не является замкнутой системой и не может считаться молекулой. В газовой фазе существует огромное число самых разнообразных молекул, поскольку, в принципе, любой атом может при определённом возбуждении реагировать с любым другим атомом или молекулой.

2. Атомы в молекулах соединены друг с другом в определённой последовательности и определённым образом распределены в пространстве. Связи между атомами имеют различную прочность; она оценивается величиной энергии, которую необходимо затратить для разрыва этих связей

Молекулы могут иметь самую различную форму: треугольника, тетраэдра и других геометрических фигур

Число молекул в любом макроскопическом теле огромно. Например, в капле воды содержится примерно 1022 молекул.

3. «В отличие от молекул, молекулярные ионы – многоатомные частицы, несущие электрический заряд, сами по себе не могут образовывать какое-либо вещество, так как между ними действуют силы электростатического отталкивания.

4. «Лишь немногие химические элементы (благородные газы) в обычных условиях находятся в состоянии одноатомного газа. Атомы остальных элементов, наоборот, в индивидуальном виде не существуют, так как могут взаимодействовать между собой или с атомами других элементов, образуя при этом более или менее сложные частицы. Среди частиц образуемых совокупностью атомов обычно выделяют молекулы, молекулярные ионы и свободные радикалы. Следовательно, существует причина, по которой атомы «связываются» друг с другом. Эта причина получила название «химическая связь» ; она обусловлена тем, что между атомами действуют электростатические силы, т. е. силы взаимодействия электрических зарядов, носителями которых являются электроны и ядра атомов.

Доказано, что в образовании химической связи между атомами главную роль играют электроны, расположенные на внешней оболочке и, следовательно, связанные с ядром наименее прочно, так называемые валентные электроны. Именно поэтому строение валентной электронной конфигурации атомов является определяющим фактором при рассмотрении условий образования химической связи.

Согласно теории химической связи, наибольшей устойчивостью обладают внешние оболочки из двух или восьми электронов (электронные группировки благородных газов). Это и служит причиной того, что благородные газы при обычных условиях не вступают в химические реакции с другими элементами.

Атомы же, имеющие на внешней оболочке менее восьми (или иногда двух) электронов, стремятся приобрести структуру благородных газов. Такая закономерность позволила сформулировать положение, которое является основным при рассмотрении условий образования молекулы: при образовании молекулы атомы стремятся приобрести устойчивую восьмиэлектронную (октет) или двухэлектронную (дублет) оболочки.

Образование устойчивой электронной конфигурации может происходить несколькими способами и приводить к молекулам (и веществам) различного строения, поэтому различают несколько типов химической связи. Таковы: ионная, ковалентная, металлическая, водородная и Вандер-ваальсова связи.

5. Вещество – это любая совокупность атомов и молекул, находящаяся в определённом состоянии.

Элемент – вещество, состоящее только из одного вида атомов, которое не может быть разделено на более простые вещества посредством химических реакций. Некоторые элементы могут существовать в различных физических формах, если их атомы обладают способностью соединяться различными способами. Разные формы таких соединений называются аллотропами. Алмаз и графит – это аллотропы углерода.

В алмазах каждый атом углерода крепко связан с четырьмя другими атомами. Поэтому алмазы обладают такой высокой прочностью.

В графите каждый атом углерода соединяется с другими атомами углерода. Атомы соединяется как бы слоями, их связи очень слабые, поэтому графит имеет такую слоистую структуру.

Третий аллотроп углерода – букминстерфуллерин. Эта структура состоит из 60 атомов, образующих внутри соединения полую сферу. Другие элементы периодической системы также имеют свои аллотропы. Например, фосфор, олово, сера и другие. 6. Существует немногим более 100 химических элементов, однако, они образуют, по крайней мере, 2 млн. соединений. Соединения состоят из атомов двух или более элементов, связанных между собой и образующих новые вещества.

Независимо от количества вещества его составляющие элементы всегда находятся в одной и той же пропорции.

Соединения имеют две отличительные черты: - они не могут быть разделены физическими способами, такими, как фильтрация или сепарирование, потому что они соединены химической связью; - они имеют иные свойства, нежели составляющие их элементы.

7. Во время химической реакции атомы в веществе, называемые реактантами, перегруппируются и образуют новые вещества, называемые продуктами.

Во время химической реакции всегда происходит поглощение либо выделение энергии. Разрыв химических связей поглощает энергию, а образование связей способствует её выделению. Обычно это тепловая энергия, хотя некоторые реакции поглощают или испускают световую энергию.

8. Подавляющее число твёрдых веществ имеют кристаллическую структуру. В кристаллических веществах частицы, из которых построены кристаллы, размещены в пространстве в определённом порядке и образуют пространственную кристаллическую решётку. Кристаллическая решётка построена из повторяющихся одинаковых структурных единиц, индивидуальных для каждого кристалла. Такая структурная единица называется элементарной ячейкой. Простейшая элементарная ячейка содержит восемь узлов в вершинах куба. Поскольку к каждой «вершине-узлу» примыкают восемь простейших ячеек, то на каждую простейшую ячейку приходится один атом. Однако элементарную ячейку можно построить и так, чтобы она содержала дополнительные узлы, расположенные внутри объёма куба или на его гранях, - такие решётки называются сложными. Всего существует 14 типов кристаллических решёток.

 Скачать реферат