Химия Бакал / Словарь терминов (глоссарий)

Министерство образования и науки Российской Федерации Филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина» в г. Оренбурге

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ (ГЛОССАРИЙ)

Оренбург - 2011

УДК 545 (075.8)

ББК

Словарь терминов (глоссарий) составлен коллективом авторов отделения химической технологии переработки углеводородного сырья и экологии.

Рецензенты:

Заведующий лабораторией сельскохозяйственной биоэлементологии НИИ биоэлементологии ГБОУ «Оренбургский государственный университет» д.б.н., профессор Лебедев С.В.

Старший преподаватель кафедры химии ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ, к.б.н. Мустафин Рамис Зуфарович

А

Абсолютная масса атома - масса атома, выраженная в граммах (или килограммах).

Абсолютная масса молекулы - масса молекулы, выраженная в граммах (или килограммах).

Агрегатное состояние вещества (кристаллическое, жидкое, газообразное) зависит от величины межмолекулярного взаимодействия и внешних условий (температуры, давления).

Аллотропия - это способность атомов одного и того же элемента образовывать несколько простых веществ. Аллотропия может быть обусловлена тем, что молекулы простого вещества состоят из различного числа атомов: О, О2, О3, или в кристаллической структуре - различием в характере связей между атомами, т.е. различием кристаллической решетки (алмаз, графит, карбин, фулерен).

Анод - положительный электрод. Атомы самого анода (растворимый анод) или отрицательные ионы отдают аноду свои электроны.

Атом. Изолированный атом - это мельчайшая частица простого вещества в атомарном состоянии; это электронно-ядерная система, состоящая из положительно заряженного ядра и электронов, суммарный заряд которых равен заряду ядра. Атом в молекуле - это ядро атома, электроны внутренней электронной оболочки и определенное число валентных электронов. Атом в молекуле - это мельчайшая составная часть молекулы, которая удерживается в молекуле химическими связями.

Атомная единица массы (а.е.м.) - одна двенадцатая часть массы атома изотопа углерода 12С.

Атомная кристаллическая решетка - решетка, образованная атомами, связанными друг с другом химическими связями (графит, алмаз, кремний).

Атомная масса - сокращенный синоним понятия относительная атомная масса.

Атомная орбиталь - область пространства в атоме, где наиболее часто (так как в квантовой механике возможно получить только усредненную во времени картину движения электрона) находится электрон. Подобно тому, как понятие "квартира" сохраняет свою материальную реальность, даже если в ней никто не живет, атомная орбиталь, как область пространства в атоме, где наиболее энергетически выгодно находиться электрону, сохраняет свою ценность и значимость даже в том случае, когда электрона на ней нет.

Атомно-молекулярное учение возникло в начале XIX века и сформировалось как единое целое к его середине. Основные положения этого учения:

1)пределом делимости всех веществ, обладающим его основными химическими свойствами, является молекула. В этом смысле она является мельчайшей частицей вещества;

2)молекулы состоят из атомов химических элементов, которые связаны между собой химическими связями;

3)при химических реакциях рвутся одни химические связи, разрушаются одни молекулы и образуются другие химические связи, возникают другие молекулы, но общее число атомов химических элементов и до, и после реакции остается одним и тем же.

Атомный ион - атом, имеющий избыточный положительный или отрицательный заряд.

В

Валентность атома - общее число химических связей (с учетом их кратности), которыми данный атом связан с другими атомами в молекуле.

Валентные электроны - электроны на внешней электронной оболочке атомов, которые в наибольшей степени участвуют в образовании химических связей, переходя с атомных на молекулярные орбитали.

Валентный угол - угол между химическими связями атомов в молекуле.

Ван-дер-Ваальсовская связь - понятие, характеризующее межмолекулярные взаимодействия.

Вещество - электронно-ядерная форма бытия материи. Предполагается, что все вещества состоят из молекул, которые, в свою очередь, состоят из атомов, связанных между собой химическими связями. В предельном случае молекула может быть одноатомной.

Водородная связь - сравнительно слабое взаимодействие атомов водорода одной молекулы (они несут на себе небольшие положительные заряды) с несвязывающими электронными парами других молекул (их атомы имеют небольшой отрицательный заряд). Водородную связь обычно изображают пунктиром или точками. Энергия водородной связи на порядок меньше, чем энергия нормальной химической связи.

Водородный показатель (рН) по определению равняется -lg[H+]. В нейтральном растворе рН = 7, в кислом растворе рН < 7, в щелочном растворе рН > 7.

Восстановитель - атом, молекула, атомный или молекулярный ион, который вынужден отдавать электроны и сам при этом окисляться.

Г

Газ (от греч. haos - хаос) - это такое агрегатное состояние вещества, в котором энергия межмолекулярного взаимодействия меньше средней кинетической энергии движения молекул. Молекулы

газа заполняют весь предоставленный им объем. Газы имеют маленькую плотность и легко сжимаются.

Гальванический элемент - это источник тока, в котором химическая энергия окислительно-восстановительной реакции преобразуется в электрическую энергию.

Гибридизация атомных орбиталей. Это понятие вводится для того, чтобы отразить изменения, происходящие с электронными орбиталями атомов при образовании ими химических связей в молекуле и, одновременно, чтобы сохранить представление об атомных орбиталях в молекуле. Полагают, что атомные орбитали изменяются, перемешиваются между собой, т.е. гибридизируются, но все-таки в молекуле сохраняются как атомные орбитали.

Гидролиз солей - это взаимодействие солей с водой, в результате чего образуются слабые электролиты, выделяется газ, выпадает осадок или получаются слабо диссоциирующие соединения: при этом среда раствора может быть как кислой, так и щелочной - это зависит от характера соли.

Главная подгруппа - в короткой форме в Периодической системе объясняет элементы, у которых идет заполнение электронами s- и р- подуровней. При переходе в подгруппе сверху вниз неметаллические свойства ослабевают, а металлические свойства - увеличиваются.

Главное квантовое число - параметр, который вводится при решении радиальной части уравнения Шредингера для атома водорода. Его обозначение n, оно принимает значения: 1, 2, 3, ..., характеризует размеры электронной оболочки, где находится электрон, и полную энергию электрона.

Графическая формула - это уничижительный синоним понятия структурная формула. Структурная формула не передает пространственного строения молекулы, поэтому правильнее называть ее более скромно - графической формулой.

Группа - вертикальный ряд в Периодической системе.

Д

Деление ядер (обычно, деление тяжелых ядер с массовыми числами больше 200) происходит под действием нейтронов на два более легких ядра с выделением большого количества энергии.

Дефект массы (D m) - разность между суммарной массой всех нуклонов, входящих в ядро, и фактической массой ядра атома.

Диаграмма состояния - график в координатах давление - температура, изображающий области существования твердого, жидкого и газообразного состояния вещества и переходы между этими состояниями.

Дипольный момент молекулы ( обозначается: m ). m =l х q, где l - расстояние между центрами тяжести положительных и отрицательных зарядов молекулы, q - величина зарядов.

Дипольный момент связи ( обозначается: m связи). Если удается определить избыточный заряд на атомах q атома, m связи= l связи Ч q атома образующих химическую связь (длиной l связи).

Диспропорционирование - окислительно-восстановительная реакция, в которой атомы одного и того же элемента одновременно и присоединяют, и отдают электроны.

Длина связи - расстояние между ядрами атомов, которые образуют химическую связь.

Длинный вариант периодической системы состоит из 7 периодов и 18 групп.

Ж

Жидкость - это агрегатное состояние вещества, в котором взаимодействие молекул приводит к их плотному расположению. Жидкое состояние вещества занимает промежуточное положение между

твердым и газообразным. Подобно газу, жидкость принимает форму сосуда, в котором находится, подобно твердому веществу, сохраняет объем, образует поверхность раздела со средой. Отличительная особенность жидкости - ее текучесть.

З

Закон Авогадро: "В равных объемах различных газов при одинаковых условиях (то есть одной и той же температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул". Следствия:

1)одно и то же число молекул различных газов при одинаковых условиях занимают одинаковые объемы;

2)при нормальных условиях моль любого газа занимает объем

22,4 л;

3)стехиометрические коэффициенты в уравнениях химических реакций характеризуют объемные отношения реагирующих и получающихся в результате реакции газообразных веществ.

Закон Гесса: "Если из данных веществ можно получить определенные продукты реакции различными путями, то суммарный тепловой эффект не зависит от пути реакции, а определяется только состоянием исходных веществ и продуктов реакции".

Закон действующих масс (К.Гульдберг, П.Вааге, 1867 г.): "Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ".

Закон кратных отношений (Д.Дальтон (1803 г.)): "Если два химических элемента дают несколько соединений, то весовые доли одного и того же элемента в этих соединениях, приходящиеся на одну и ту же весовую долю второго элемента, относятся между собой как небольшие целые числа (Пример. Рассмотрим молекулы: N2O, N2O3, N2O4, N2O5. Числа атомов кислорода в молекулах этих соединений,

приходящееся на два атома азота, относятся между собой как 1 : 3 : 4 :

5.

Закон объемных отношений ( Гей-Люсак (1808 г.)): "Объемы газов, вступающих в химические реакции, и объемы газов, образующихся в результате реакции, относятся между собой как небольшие целые числа. Следствие: "Стехиометрические коэффициенты в уравнениях химических реакций для молекул газообразных веществ показывают в каких объемных отношениях реагируют или получаются газообразные вещества". (Пример. Рассмотрим уравнение: N2 + 3H2 = 2NH3. При синтезе аммиака один объем азота реагирует с тремя объемами водорода, в результате получается два объема аммиака, а объем исходной смеси уменьшается на два объема).

Закон постоянства состава (Пруст (1808г.)): "Каждое химическое вещество имеет постоянный качественный и количественный состав, независимо от способов его получения". Но все вещества состоят из молекул, а молекулы состоят из определенного числа атомов химических элементов, связанных между собой химическими связями, поэтому сейчас закон постоянства состава можно уточнить и сформулировать так: "Каждое индивидуальное химическое вещество имеет постоянный качественный и количественный состав и определенное химическое строение, независимо от способа его получения".

Закон разведения Оствальда - выражает взаимосвязь между степенью диссоциации электролита и его константой диссоциации.

Закон сохранения массы веществ: " Масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех веществ, образовавшихся в результате реакции".

Законы электролиза Фарадея: первый закон: "Масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна количеству электричества, прошедшего через электролит: m = k х q".второй закон: "k (коэффициент пропорциональности) равен молекулярной массе

вещества, деленной на число Фарадея. Умноженное на n, где n - число электронов, участвующих в электродном процессе: k = M/F*n.

Заряд ядра (обозначают: Z) равняется числу протонов в ядре. В Периодической системе порядковый номер химического элемента численно равен заряду ядра.

И

Идеальный газ - это газ, суммарный собственный объем молекул которого мал по сравнению с объемом, занимаемым газом (совокупность материальных точек), и взаимодействие молекул которого сводится к упругим столкновениям: отсутствуют силы взаимного притяжения молекул.

Изотопы определенного химического элемента имеют одинаковый заряд ядра, т.е. содержат одно и то же число протонов, но разную массу, так как содержат различное число нейтронов. Пример. 35Cl содержит 17 протонов и 18 нейтронов, а 37Сl - 17 и 20 соответственно).

Ингибитор - катализатор, который замедляет химическую реакцию. Ионная кристаллическая решетка - решетка, образованная ионами, связанными друг с другом сильными электростатическими

взаимодействиями.

Ионная связь - это предельный случай ковалентной полярной связи - электронная пара, образующая связь, полностью смещена к одному из атомов. Существование молекулы как единого целого в случае ионной связи обеспечивается электростатическим взаимодействием образовавшихся ионов. Даже у молекул, образованных щелочными металлами и галогенами, чисто ионной связи не наблюдается: примешивается определенная доля ковалентной связи.

Ионные реакции - реакции между ионами в растворах электролитов.