§1 Атом. Химические элементы. Относительная атомная масса
Все объекты, которые нас окружает называют физическими телами. Все физические тела состоят из веществ (как из одного, так и из нескольких). Все вещества характеризуются физическими и химическими свойствами.
Примеры физических тел |
Физические свойства – это свойство проявляемое веществом в процессах, при которых вещество остается химически неизменным: топление масла, испарение воды, таяние льда…
Химические свойства – это свойство веществ превращаться в процессах в другие вещества: взаимодействие уксуса и соды, горение спички, гниение веществ, ржавление железа, пропускание углекислого газа через известковую воду…
Химия – это наука о веществах и их превращениях.
Т.е. атомы являются химически неделимыми частицами.
Атомы – это мельчайшие, химически неделимые частицы.
Разнообразие атомов велико, но их можно объединить в определенные виды.
Определенный вид атомов называют химическим элементом.
Всего в настоящее время известно 118 химических элементов, каждый из которых имеет свое собственное название, а также условное обозначение — химический символ (знак). В периодической системе химических элементов находятся известные нам химические элементы.
Самый легкий атом – атом водорода (Н), его масса равна:
\(\mathrm{m_{a}(H)=0,000000000000000000000000001661=1,661 \cdot 10^{-27} кг}\)
а масса самого тяжелого атома примерно в 300 раз больше. Пользоваться такими данными неудобно, поэтому химики придумали выражать массу атомов в относительных единицах. В качестве такой единицы используют величину равную 1/12 части массы атома углерода, которую называют атомная единица массы (а.е.м.), международное обозначение — 1u:
\(\mathrm{1 а.е.м.=\frac{1}{12}\cdot m_{C}=\frac{1,9927 \cdot 10^{-26}}{12}=1,6606 \cdot 10^{-27} кг.}\)
Каждый химический элемент характеризуется физической величиной, которую называют относительной атомной массой и обозначают символом Ar.
Относительная атомная масса (Ar) — это физическая величина, которая показывает, во сколько раз масса атома данного химического элемента больше 1/12 части массы атома углерода.
\(\mathrm{A_{r}(X)=\frac{m_{a}(X)}{1u}}\)
Относительна атомная масса указана в таблице Менделеева, в ходе расчетов принято использовать округленные значения Аr, кроме хлора Аr(Cl) = 35,5 а.е.м. Например, масса атома серы равна:
\(\mathrm{m_{a}(S)=53,125 \cdot 10^{-27} кг,}\)
поэтому относительная атомная масса серы Ar(S) равна:
\(\mathrm{A_{r}(S)=\frac{m_{a}(S)}{1u}=\frac{53,125 \cdot 10^{-27} кг}{1,661 \cdot 10^{-27} кг}=32 а.е.м.}\)
С помощью величины Ar можно легко сравнивать массы атомов между собой. Например, атом серы в 2 раз тяжелее атома кислорода:
\(\mathrm{\frac{A_{r}(S)}{A_{r}(O)}=\frac{32}{16}=2}\)