Популярная химия

Атом является наименьшей частицей химического элемента, которая сохраняет все его химические свойства.

Состоит атом из ядра, которое имеет положительный электрический заряд, и электронов, имеющих отрицательный электрический заряд. Величину заряда ядра любого химического элемента можно определить как произведение Z на e, где Z — это порядковый номер элемента согласно периодической системе химических элементов, а е — это величина элементарного электрического заряда.

Мельчайшей частицей вещества с отрицательным электрическим зарядом является электрон - е=1,6•10-19 кулона, который принимают как элементарный электрический заряд. Вращаясь вокруг ядра, электроны располагаются на электронных оболочках, и размер атома вещества определяется величиной его электронной оболочки. Иногда атом может терять или присоединять электроны и становиться положительным или отрицательным ионом, а заряд иона определяется числом присоединенных или потерянных электронов. Процесс перехода нейтрального атома в определенно заряженный ион носит название ионизации. Химическая связь веществ определяется расположением в атомах электронов по отношению к ядру и другим электронам, а также силой электростатического притяжения между отрицательными и положительными зарядами.

Как известно, электроны в атоме расположены в ряде вложенных слоев, при этом под воздействием другого атома могут находиться, как правило, лишь электроны, которые находятся во внешнем слое (который называется валентным). Когда электроны двух атомов выстраиваются таким образом, что возникает сила, когда может удерживать вместе эти атомы, то говорят, что возникает химическая связь. Химические связи бывают нескольких видов.

Когда внешние слои атомов полностью заполнены электронами, общая энергия атомов снижается. К примеру, атом натрия, который имеет на внешнем слое всего один электрон, легко его отдает. А атом хлора, у которого не хватает для заполнения внешнего слоя одного электрона, наоборот, для завершения уровня стремится присоединить электрон. Когда атомы натрия и хлора находятся рядом, натрий отдает свой электрон, а хлор его принимает. При этом, потеряв отрицательный заряд, атом натрия становится положительно заряженным ионом натрия, в то время как атом хлора, после получения дополнительного электрона, становится отрицательно заряженным ионом хлора. Согласно закону Кулона, в этом случае между двумя ионами образуется электростатическое притяжение, которое приводит к образованию химической связи, удерживающей атомы вместе.

Именно на этой реакции основано одно из интересных чудес химии: вещество с бурной реакцией натрий и сильно ядовитый газ хлор, взаимодействуя между собой в результате реакции, образуют известную всем поваренную соль, которая широко применяется в кулинарии.

Химия занимается изучением не самих вещей, а изучением веществ, из которых состоят эти вещи, растительные и животные организмы, минералы. Вещества эти могут быть как химически-сложными, которые разлагаются на простые, так и не разлагаемыми (т.е. химическими элементами). Все жидкие, твердые и газообразные вещества, хоть и кажутся однородными, состоят из множества отдельных частиц (молекул), которые построены из атомов. При этом молекулы химических элементов построены из одинаковых атомов, и наоборот, молекулы сложных веществ  состоят из разных. Она изучает строение молекул, изменения количества и состава атомов при взаимодействии веществ (химических реакциях) и явления, которые сопровождают эту перегруппировку.

В наше время невозможно обойтись без химии и без ее знания. Нет сферы и отрасли человеческого бытия, которая прямо или косвенно не была бы связана с этой наукой. Земледельцев она учит, как защищать от вредителей и удобрять обрабатываемую почву, военным помогает побеждать врага, врачам - лечить больных и создавать лекарства, художникам - писать красивые картины, инженерам, рабочим - выплавлять металл, делать стекло, керосин, бумагу, сахар и тысячи других продуктов и материалов. Кстати: большинство современных красок изготавливаются из темнобурой каменноугольной смолы. Множество различных ярких красок и оттенков получаются из нее благодаря химии; и кроме того, хотя смола очень неприятно пахнет, из нее получают ароматические вещества. И та же смола, благодаря различным химическим реакциям, позволяет производить ценные лекарства и обеззараживающие вещества.