Атомы и молекулы. Закон постоянства состава

Уметь: Назовите вещество. Это атомы, молекулы или кристалл? Запишите состав числами атомов.

Атом и молекула — «буквы» и «слова» химии: из них собирают формулы и понимают, почему состав воды всегда H₂O.

• Атом — элемент «в одиночку», молекула — связанная группа атомов.
• Формула фиксирует постоянный состав соединения.

Атом

Мельчайшая химически неделимая частица химического элемента.

Молекула

Электронейтральная частица из двух или более атомов, связанных химически.

Закон постоянства состава

Каждое химическое соединение имеет постоянный качественный и количественный состав.

• Не все вещества состоят из молекул. Металлы и многие соли — кристаллы из атомов или ионов. Говорить «молекула железа» в школьном смысле неверно: в кристалле железа атомы упакованы в решётку. Поваренная соль — ионный кристалл Na⁺ и Cl⁻.
• Закон постоянства состава (закон Пруста): данное химическое соединение имеет постоянный качественный и количественный состав, независимо от способа получения и места. Вода всегда содержит водород и кислород в атомном отношении 2:1. «Речная» и «колодезная» вода как соединение H₂O одинаковы;…
• Простое вещество кислорода — молекула O₂, озон — O₃: один элемент, разные простые вещества (аллотропия). Это не нарушает закон постоянства состава соединений: соединения — другая история.
• Следствие для формул: индекс в формуле — не украшение, а счёт атомов. H₂O нельзя заменить на HO₂, это другое вещество (пероксид водорода). Атомно-молекулярное учение связывает невидимые частицы с весами и объёмами, которые измеряют в кабинете.
• Закон сохранения массы (Лавуазье) рядом: атомы перекладываются, поэтому если закрыть сосуд, масса до и после реакции одна. «Пропавший» газ просто ушёл в воздух. Постоянство состава говорит, в каком отношении атомы связаны; сохранение массы — что их число не меняется.

1. Пример 1случай
   • Молекула O₂ — два атома кислорода, связанных вместе
   • Атом O в таблице — элемент, не газ из баллона
2. Пример 2случай

   CO₂

   Пояснение

   • в каждой молекуле 1 атом C и 2 атома O
   • Состав углекислого газа из мела и из дыхания одинаков — закон постоянства состава
3. Пример 3случай

   H₂O и H₂O₂ — разные вещества

   Пояснение

   • 2:1 и 2:2 по атомам H и O
   • Пероксид нельзя назвать «водой с лишним кислородом как примесью»: это другое соединение
4. Пример 4случай
   • В кристалле NaCl нет молекул «NaCl плавает»
   • Есть чередование ионов
   • Формула NaCl показывает простейшее отношение 1:1
5. Пример 5случай
   • Сера S₈ — молекула из восьми атомов одного элемента, простое вещество
   • Fe — атомы в металлической решётке, тоже простое вещество, но не молекулярное
6. Пример 6случай
   • Воду получили из водорода и кислорода в кабинете и взяли из-под фильтра: обе порции H₂O имеют отношение атомов 2:1 (если отвлечься от примесей смеси)

• В стакане воды молекул больше, чем звёзд, которые мы видим на небе.
• Пруст сформулировал закон постоянства состава в начале XIX века — до точных формул.

• Соблюдайте правила кабинета химии.