Chimie An 1

CAP. 1 NOTIUNI FUNDAMENTALE DE CHIMIE

-Necesitatea studiului chimiei de catre viitorii ing. textilisti nechimisti

- cunoasterea materiilor prime textile –fibre din punct de vedere a corelatiei structura- proprietati- prelucare mecanica si chimica - utilizari

- cunoasterea si intelegerea transformarilor chimice pe care le sufera fibrele de la materia prima (produsul crud) la articolul finit livrat beneficiarilor, in special a tratamentelor de finisare chimica textila (spalare, albire, vopsire, imprimare, apretura finala, etc)

Teoria atomo-moleculara

Chimia este stiinta naturii care studiaza structura si proprietatile materiei (sub forma de substanta), schimbarile de compozitie ale acesteia, transformarile calitative si cantitative pe care aceasta le sufera permanent.

Materia –parte componenta a universului care se prezinta sub 2 forme :

-substanta care se deplaseaza cu v <<<< c (viteza luminii)

-energie radianata care se deplaseaza cu v >>> c (viteza luminii).

Materia are structura discontinua si este formata din particule f. mici atomi, molecule, ioni iar energia are structura continua, ondulatorie.

Teoria atomo-moleculara cuprinde ansamblul de cunostinte despre structura materiei, marimile fundamentale (masa atomica, atom-gram, masa moleculara, molecula-gram, mol, etc.) si legile combinarii chimice. Prin teoria atomo-moleculara se intelege nu numai faptul ca substantele sunt compuse din atomi si molecule ci si modul de explicare si interpretare a proprietatilor si comportarilor substantelor cu ajutorul notiunilor de atom si molecula si de structura atomo-moleculara.

Principiile de baza ale teoriei atomo-moleculare sunt urmatoarele:

-orice substanta este alcatuita din molecule (molecula este cea mai mica parte dintr-o substanta care mai pastreaza compozitia chimica si structura substantei, respectiv proprietatile substantei din care provine); moleculele sunt indivizibile din punct de vedere mecanic, dar sunt divizibile chimic.

-molecula este alcatuita din atomi (atomul este cea mai mica parte dintr-un element chimic care pastreaza proprietatile fizico-chimice ale acestuia si nu poate fi descompus in particule mai mici prin mijloace chimice obisnuite); compozitia moleculelor poate varia numai discontinuu, prin pierderea sau acceptarea unui numar intreg de atomi; atomii sunt, atit mecanic cit si chimic, indivizibili, ei intra si ies din reactii intregi (numai in reactii chimice); atomii au proprietati diferite de proprietatile moleculelor constituite din atomi de acelasi fel: de exemplu, molecula azotului, N2 , are proprietati diferite de ale atomilor de azot, N (molecula N2 este inerta d.p.d.v. chimic; cu oxigenul se combina la temperaturi foarte ridicate, cca 3000 C; atomii de azot sunt foarte reactivi, combinindu-se usor cu majoritatea elementelor).

-atomii, moleculele si particulele subatomice sunt intr-o permanenta miscare.

In concluzie ierarhizarea materiei cf. teoriei atomo-moleculare este : substanta – molecule- atomi- particule subatomice fundamentale (electroni, protoni, neutroni) si particule subatomice derivate (quarcuri, leptoni, bosoni,etc.).

Substante simple, substante compuse

Substante clasificare

A -substante pure : I- simple (metale, nemetale, semimetale) si

II-compuse (vezi schema de mai jos) trec prin metode chimice in elemente chimice

B -amestecuri : -omogene (aerul, saramura, solutia de zahar) si

-eterogene (ceata, ulei cu apa, benzina cu apa, etc. ) –trec prin metode fizice in substantele componente

Substantele compuse

a) anorganice

1.- hidruri – ionice (MeHm, NaH, LiH, CaH2)

- covalente (Nem Hn, HCl, NH3, H2S, CH4)

- interstitiale – solutii solide de hidrogen in metale tranzitionale

2. -oxizi - bazici (Me2Om, CaO, K2O, Fe2O3)

- acizi ( Nem2On, SO2, N2O3, CO2, Cl2O7)

3. -baze ( M(OH)m, NaOH, Ca(OH)2, Al (OH)3, )

4.-acizi HnA – hidracizi : HCl, H2S, HI

-oxiacizi : HNO3, H2CO3, H3PO4, H2S

5.-saruri -acide Mex(HA)m, KHS, NaHSO4, Ca(H2PO4)2

-neutre MexAm, Na2CO3, K2SO4, Al(NO3)3, (NH4)3PO4

b)-organice

zaharuri : glucoza, fructoza, zaharul,

hidrocarburi : metan, etan, butan, benzen, etena,

proteine : lana, matasea naturala, colagenul,

grasimi etc).

Legenda :

Me-metal cu valenta m; Nem-nemetal cu valenta n, A-radical acid cu valenta x

Notiuni de baza din chimie

Atomul ste cea mai mica parte dintr-o substanta simpla (element) si care mai pastreaza individualitatea si proprietatile acesteia. Desi semnificatia initiala de indivizibil este depasita acum, denumirea a ramas. Atomul s-a dovedit a fi divizibil si alcatuit din particule subatomice fundamentale electroni, protoni si neutroni iar la rindul lor acestia pot alcatui alte particule subatomice derivate (quarcuri, leptoni, bosoni- vezi structura atomului).

Moleculele substantelor simple sunt formate dintr-o singura specie de atomi (un element). De exemplu, substanta a carei molecule sunt formate din doi atomi de azot, N2, este azotul si este o substanta simpla sau un element. Substantele simple, O2 si O3, sunt formate din aceeasi specie de atomi de oxigen, dar care se deosebesc prin numarul si asezarea atomilor in molecula, constituind forme alotropice.

Elementul chimic (suma de atomi) este format dintr-o specie de atomi care se caracterizeaza printr-o totalitate determinata de proprietati; fiecare atom luat individual, izolat, este un element chimic. Elementul chimic este tipul de materie formata din atomi ai caror nucleu au aceeasi sarcina electrica. De exemplu, toti atomii care au sarcina nucleara +1 constituie elementul H, hidrogen. Elementul hidrogen se poate gasi in H2O, CH4, H2, etc., avind aceleasi proprietati indiferent de componenta moleculelor in care intra. Substanta simpla este forma de existenta in stare libera a unui element.

Moleculele substantelor compuse sunt formate din mai multe specii de atomi intr-un raport numeric bine definit. Substanta compusa rezulta din combinarea substantelor simple, dar nu este alcatuita din substante simple ci din elementele respective. De exemplu, clorul si sodiul in stare libera sunt substante simple, dar in compozitia clorurii de sodiu ele se gasesc intr-o alta stare, puternic interactionata, altfel decit in substantele simple clor si sodiu.