Хімічні моделі об’єктів природи - студопедія

Хімія - експериментальна наука про перетвореннях хімічних елементів і хімічних сполук. За визначенням Д. І. Менделєєва, хімія одночасно є і наукою. і виробництвом. Головне завдання хімії - це отримання речовин з заданими властивостями і розробка способів управління властивостями речовин, в процесі їх перетворення. Хімія вивчає хімічні зв'язки, енергетику хімічних реакцій, реакційну здатність речовин, властивості каталізаторів і т. Д.

У 1860 році в Німеччині відбувся Міжнародний з'їзд хіміків, де вчені прийшли до висновку про те, що всі речовини складаються з молекул, молекули складаються з атомів, атоми і молекули перебувають у безперервному тепловому русі. Хімічна зв'язок між атомами здійснюється електронами, розташованими у зовнішній оболонці атомів. Їх називають валентними електронами.

Роль моделювання в хімії надзвичайно висока, тому хімічна теорія складається з безлічі моделей. Серед них можна виділити моделі з дуже широкою сферою застосування, створюють основу сучасної хімічної науки. До цих моделей відносяться: стехіометрична, атомно-молекулярна, геометрична і електронна модель. Поява кожної з них справило свого часу переворот у поглядах хіміків.

Стехіометрична модель визначає використання хімічних формул і рівнянь. Стехіометричне рівняння дає точний опис будь-якої реакції.

Атомно-молекулярна модель показує як внутрішньо-молекулярні, так і міжмолекулярні перегрупування атомів. Ця модель показує хімічні реакції, в ході яких відбувається перерозподіл атомів.

Геометрична модель визначає структуру хімічних формул і геометрію молекулярних параметрів. Ця модель дає можливість просторово уявити структуру сполуки, зрозуміти причину появи речовин ізомерів. Будь-яке хімічне перетворення це безперервний перехід від однієї геометричної конфігурації атомів до іншої. Геометрична модель є класичною теорією будови молекул, тому всі атоми мають координатами і траєкторіями руху. Атомно-молекулярна і геометрична моделі стали потужними засобами систематизації величезного експериментального матеріалу.

Електронна модель показує реакційну здатність речовин через електронну будову молекул. Ця модель відноситься до некласичної хімії, тому що поведінку електронів в атомах підпорядковується законам квантової фізики. Хімічні реакції, що протікають при певних умовах: тисках і температурах відносяться до класичної хімії, а реакції, що протікають за участю каталізаторів, інгібіторів і ферментів відносяться до квантової хімії. Всі ці моделі доповнюють один одного. Кожна наступна модель використовує і деталізує постулати попередньої моделі.

Питання для самоконтролю

1. Що за наука хімія?

2. Яке визначення дав Менделєєв хімії?

3. У чому головна задача хімії?

4. Що вивчає хімії?

5. Де відбувався Міжнародний з'їзд хіміків в 1860 році?

6. Що затвердили учасники Міжнародного з'їзду хіміків в 1860 році?

7. Які електрони називають валентними електронами?

8. Які моделі широко використовуються в хімії?

9. Що визначає стехіометрична модель?

10. Що показує атомно-молекулярна модель?

11. Що визначає геометрична модель?

12. Що показує електронна модель?