Хімія 7 клас: Теоретичний довідник

Основні поняття початкового курсу хімії: речовини, атоми, хімічні елементи, валентність, хімічні реакції та класи неорганічних сполук.

Початкові хімічні поняття

Що вивчає хімія? Речовини та їх перетворення

Хімія – це наука про речовини, їхній склад, будову, властивості та перетворення.

Речовина – це те, з чого складаються фізичні тіла. Кожна речовина має певний набір властивостей (колір, запах, густина, температура плавлення тощо).

Фізичні та хімічні явища

Фізичні явища – це явища, під час яких змінюється форма тіла або агрегатний стан речовини, але сама речовина не змінюється (не утворюються нові речовини).

Приклад: танення льоду, кипіння води, подрібнення цукру.

Хімічні явища (хімічні реакції) – це явища, під час яких одні речовини перетворюються на інші, з новими властивостями.

Приклад: горіння деревини, іржавіння заліза, скисання молока.

Атоми, молекули, йони

Атом – це найдрібніша, хімічно неподільна частинка речовини. Атом складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів, що рухаються навколо нього.

Молекула – це частинка речовини, яка складається з двох або більше сполучених атомів.

Йон – це заряджена частинка, яка утворюється з атома внаслідок втрати або приєднання електронів.

Хімічні елементи. Періодична система

Хімічний елемент – це вид атомів з однаковим зарядом ядра. Кожен елемент має свою назву та символ (напр., Оксиген – O, Гідроген – H).

Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва – це класифікація всіх відомих хімічних елементів за зростанням заряду їхніх атомних ядер.

Прості та складні речовини

Прості речовини – це речовини, утворені атомами одного хімічного елемента.

Приклад: кисень ($O_2$), залізо (Fe), азот ($N_2$).

Прості речовини поділяються на метали (напр., залізо, мідь, алюміній) та неметали (напр., кисень, сірка, вуглець).

Складні речовини – це речовини, утворені атомами різних хімічних елементів.

Приклад: вода ($H_2O$), вуглекислий газ ($CO_2$), кухонна сіль (NaCl).

Кількісні відносини в хімії

Відносна атомна та молекулярна маси

Відносна атомна маса ($A_r$) – це величина, що показує, у скільки разів маса атома даного елемента більша за 1/12 маси атома Карбону. Значення $A_r$ для кожного елемента наведено в Періодичній системі.

Відносна молекулярна маса ($M_r$) – це сума відносних атомних мас усіх атомів, що входять до складу молекули.

Приклад для води ($H_2O$): $M_r(H_2O) = 2 \cdot A_r(H) + 1 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$.

Масова частка елемента у сполуці

Масова частка елемента ($w$) – це відношення маси, що припадає на цей елемент, до загальної маси всієї сполуки. Розраховується за формулою:

$w(\text{елемента}) = \frac{n \cdot A_r(\text{елемента})}{M_r(\text{сполуки})}$

де $n$ – кількість атомів елемента у формулі.

Приклад для Оксигену у воді ($H_2O$): $w(O) = \frac{1 \cdot 16}{18} \approx 0,889$ або $88,9\%$.

Валентність хімічних елементів

Валентність – це властивість атомів хімічного елемента з'єднуватися з певним числом атомів інших хімічних елементів.

Елементи зі сталою валентністю: H, Li, Na, K, F (завжди I); O, Be, Mg, Ca, Ba, Zn (завжди II); Al (завжди III).
Елементи зі змінною валентністю: Fe (II, III), Cu (I, II), S (II, IV, VI), N (I, II, III, IV, V). Валентність таких елементів вказують у назві сполуки римською цифрою в дужках.

Складання хімічних формул за валентністю

Алгоритм складання формули бінарної сполуки (з двох елементів):

Записати символи елементів і вказати їхні валентності.
Знайти найменше спільне кратне (НСК) для значень валентностей.
Поділити НСК на валентність кожного елемента, щоб знайти індекси.

Приклад для алюміній оксиду ($Al$ та $O$):
1. $Al^{III}O^{II}$
2. НСК(3, 2) = 6
3. Індекс для Al: $6 : 3 = 2$. Індекс для O: $6 : 2 = 3$.
Формула: $Al_2O_3$.

Хімічні реакції

Хімічні реакції та їх ознаки

Хімічна реакція – це процес перетворення одних речовин (реагентів) на інші (продукти реакції).

Ознаки хімічних реакцій:

Виділення або поглинання тепла і світла.
Зміна забарвлення.
Випадання або розчинення осаду.
Виділення газу.
Поява або зникнення запаху.

Закон збереження маси речовин

Маса речовин, що вступили в хімічну реакцію, дорівнює масі речовин, що утворилися внаслідок реакції.

Цей закон пояснюється тим, що під час хімічних реакцій атоми не зникають і не утворюються з нічого, а лише перегруповуються, утворюючи нові молекули.

Хімічні рівняння

Хімічне рівняння – це умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул та коефіцієнтів.

Коефіцієнти – це числа перед формулами, які показують кількість молекул або атомів і урівнюють кількість атомів кожного елемента в лівій та правій частинах рівняння відповідно до закону збереження маси.

Приклад: $2H_2 + O_2 = 2H_2O$.
Це рівняння показує, що дві молекули водню реагують з однією молекулою кисню, утворюючи дві молекули води.

Основні класи неорганічних сполук

Кисень. Оксиген

Оксиген (O) – це хімічний елемент. Кисень ($O_2$) – це проста речовина, газ без кольору, запаху та смаку, що підтримує горіння і необхідний для дихання.

Горіння та окиснення

Окиснення – це хімічна реакція взаємодії речовин з киснем. Горіння – це швидкий процес окиснення, що супроводжується виділенням тепла і світла.

Вода, її склад та властивості

Вода ($H_2O$) – найпоширеніша речовина на Землі. Це складна речовина, молекула якої складається з двох атомів Гідрогену та одного атома Оксигену. Вода є універсальним розчинником.