I. Основные законы химии.

1. Закон эквивалентов. Понятие эквивалента. Эквивалентный объём, эквивалентная масса кислоты, щёлочи.

В результате работ И. В. Рихтера (1792—1800) был открыт закон эквивалентов: все вещества реагируют в эквивалентных отношениях. Этот закон используется для количественных расчетов используется Математическое выражение закона эквивалентов имеет следующий вид: m1/m2=Мэкв(1)/Мэкв(2) , где: m1 и m2 - массы реагирующих или образующихся веществ, Мэкв(1) и Мэкв(2) - эквивалентные массы этих веществ. Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях. Эквивалентной массой (mэкв) называется масса 1 эквивалента вещества.

Эквивалентным объемом называется объем, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентном вещества. Значение эквивалентного объема вещества, находящегося в газообразном состоянии, можно найти, зная, что в мольном объеме любого газа, состоящего из одноатомных молекул, содержится 1 моль атомов, состоящего из двухатомных молекул - 2 моля атомов и т.д. Так, в 22,4 л Н2 содержится при нормальных условиях 2 моля атомов водорода. Так как эквивалент водорода равен 1 моль, то в 22,4 л Н2 содержатся 2 эквивалента водорода; значит, эквивалентный объем водорода равен 22,4/2=11,2 л/моль.

Эквивалентную массу можно определить по химической формуле химического соединения: m экв(оксида)=М оксида/(число атомов кислорода*2); m экв(основания)=М основания/кислотность основания; m экв(кислоты)=М кислоты/основность кислоты; m экв(соли)=М соли /(число атомов металла*валентность металла).

Основность кислоты определяется числом протонов, которое отдает молекула кислоты, реагируя с основанием; кислотность основания определяется числом протонов, присоединяемых молекулой основания при взаимодействии его с кислотой.

2. Закон сохранения массы. Закон сохранения элементов.

В 1756 г. на основе проводимых исследований М.В. Ломоносов пришел к выводу о неизменности веса веществ, при химических превращениях и вывел закон сохранения вещества при протекании химических реакций: вес всех веществ, вступающих в химическую реакцию, равен весу всех продуктов реакции. Закон сохранения вещества можно заменить эквивалентным ему законом сохранения массы: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции. Закон сохранения массы подтвердил, что атомы являются неделимыми и при химических реакциях не изменяются. Молекулы при реакциях обмениваются атомами, но общее число атомов каждого вида не изменяется, и поэтому общая масса веществ в процессе реакции сохраняется.

3. Закон Авогадро и следствия из него. Моль. Число частиц в моле.

Закон Авогадро — одно из важных основных положений химии, гласящее, что «в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул». Было сформулировано ещё в 1811 году Амедео Авогадро (1776—1856), профессором физики в Турине.

Первое следствие из закона Авогадро: один моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объём.

Второе следствие из закона Авогадро: молярная масса первого газа равна произведению молярной массы второго газа на относительную плотность первого газа по второму.

Моль (обозначение: моль, международное: mol) — единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится N_A частиц (молекул, атомов, ионов, или любых других тождественных структурных частиц). N_A это постоянная Авогадро, равная количеству атомов в 12 граммах нуклида углерода ¹²C. Таким образом, количество частиц в одном моле любого вещества постоянно и равно числу Авогадро N_A.

N_A = 6,02214179(30)×1023.

Иначе говоря, моль — это количество вещества, масса которого, выраженная в граммах, численно равняется его массе в атомных единицах массы. Иногда моль молекул, атомов или ионов называют, соответственно, грамм-молекулой, грамм-атомом и грамм-ионом.