Chemické látky a častice chemických látok
Vieme, že chémia je veda o látkach
a ich premenách na iné látky. Čo sú teda látky? Klinec je zo železa, fľaša
zo skla, vrecko na potraviny z polyetylénu. Železo, sklo a polyetylén
sú látky.
Prírodné látky sú väčšinou zložité zmesi, napr. vzduch,
minerálna voda, ropa, uhlie, ovocná šťava, mlieko a mäso.
Spoznali sme už mnohé chemické látky, ktoré sa
vyskytujú v prírode a získavajú sa z prírodných zdrojov, napr.
kyslík a dusík vo vzduchu, chlorid sodný z kamennej soli, oxid
vápenatý z vápenca.
Väčšina chemických látok sa však pripravuje
v chemických laboratóriách. Vo svete sa v chemických laboratóriách
denne pripraví veľa nových chemických látok. Mnohé chemické látky sa vyrábajú
v chemických závodoch.
Látky, ktoré obsahujú dve alebo
viac zložiek, sa nazývajú zmesi.
Vzduch, minerálna voda, uhlie sú príklady plynnej, kvapalnej a tuhej
zmesi. Zmesi, v ktorých možno rozoznať (voľným okom príp. lupou alebo
mikroskopom) ich zložky, nazývame rôznorodé
zmesi. Zmesi v ktorých nemožno rozpoznať ich zložky, nazývame rovnorodé zmesi, čiže roztoky. Zloženie
zmesí sa často vyjadruje hmotnostným
zlomkom alebo hmotnostnými
percentami.
Kyslík, čistá voda,
chlorid sodný sú chemicky čisté látky, zjednodušene chemické látky. Chemickú látku tvoria stavebné častice
len rovnakého druhu. Rozlišujeme dve skupiny chemických látok: chemické prvky
(skrátene prvky) a chemické zlúčeniny (skrátene zlúčeniny).
Prvok je chemická látka zložená
z atómov, ktoré majú rovnaké protónové číslo. Protónové číslo Z vyjadruje počet protónov
v jadre atómu: zapisuje sa pred značku prvku vľavo dolu, napr. 1H,
6C, 8O, 11Na. Každý prvok má svoj názov a značku, napr. vodík H, kyslík O, uhlík C, sodík Na.
Zlúčenina je chemická látka zložená
zo zlúčených atómov dvoch alebo viacerých prvkov. Rozlišujeme teda zlúčeniny
dvojprvkové, napr. NaCl, H2O, Al2O3, trojprvkové, napr. KOH, HNO3, CaCO3
a viacprvkové, napr. NaHCO3, CuSO4 . 5 H2O. Každá zlúčenina má svoj názov a svoj vzorec. Z uvedených trojprvkových zlúčenín je KOH hydroxid, HNO3 kyselina a CaCO3 soľ.
Už v minulosti – ako
chemici postupne objavovali chemické prvky, usilovali sa ich usporiadať podľa
podobných vlastností. Z usporiadania chemických prvkov, ktoré urobil D. I.
Mendelejev, vyplynul jeden zo základných prírodovedných zákonov – periodický zákon. Dnešné usporiadanie
chemických prvkov do periodickej sústavy je v súlade s periodickým
zákonom: „Vlastnosti chemických prvkov sa periodicky menia v závislosti od
vzrastajúceho periodického čísla“. Prvky sú v periodickej sústave zoradené podľa vzrastajúceho protónového čísla
do 7 vodorovných radov – čiže periód.
Napríklad atóm kyslíka má elektróny v dvoch vrstvách, preto je kyslík
v 2. perióde. Vlastnosti kovov v perióde sa menia od kovových po
nekovové. Z mnohých tabuľkových úprav periodickej sústavy sme sa
oboznámili s krátkou a polodlhou formou periodickej tabuľky. Krátka
forma periodickej sústavy obsahuje 8 zvislých stĺpcov – čiže skupín (označené I.A až VIII.A
a I.B až VIII.B). Prvky v skupine majú mnoho vlastností podobných,
pretože na vonkajšej vrstve majú ich atómy rovnaký počet elektrónov. Napríklad
atómy halogénov majú na vonkajšej vrstve 7 elektrónov, preto sú v VII.A
skupine krátkej formy periodickej tabuľky a majú podobné vlastnosti.
Polodlhá forma periodickej tabuľky obsahuje osemnásť skupín 1 až 18.
Vieme, že všetky chemické
látky sú zložené z atómov. Čo sú atómy? Atómy sú veľmi malé, ale pritom
zložité častice. Atóm je stavebná
častica chemickej látky zložená z jadra a obalu. V jadre každého
atómu je jeden alebo viac protónov
alebo neutrónov. Len jadro
najľahšieho atómu vodíka H neobsahuje neutróny. Okolo jadra sa pohybujú elektróny, ktoré tvoria obal atómu.
Elektróny sú v obale atómu usporiadané vo vrstvách. Elektróny vonkajšej
vrstvy môžu tvoriť chemickú väzbu.
Dôležitou vlastnosťou
atómov je ich schopnosť zlučovať sa. Pri zlučovaní atómov vzniká chemická väzba. Elektricky neutrálne
častice, v ktorých je chemická väzba medzi atómami, nazývame molekuly. Molekula je stavebná častica chemickej
látky zložená z dvoch alebo viacerých zlúčených atómov. Z molekúl je
zložená väčšina chemických látok.
Silu, akou atóm priťahuje
elektróny chemickej väzby, číselne vyjadruje elektronegativita atómu. Atómy s rovnakou elektronegativitou
vytvárajú nepolárnu väzbu (napr.
v H2, Cl2). Atómy s odlišnou elektronegativitou
(napr. v HCl: x(H) = 2,1; x(Cl) = 3,0) vytvárajú polárnu
väzbu. Ak je rozdiel elektronegativít zlúčených atómov väčší ako 1,7, väzba
je veľmi polárna a nazývame ju iónová
väzba (napr. v NaCl, KF). Takéto chemické látky sú zložené
z elektricky nabitých častíc – iónov.
Napríklad chlorid sodný NaCl je zložený z katiónov Na+
a aniónov Cl-, fluorid draselný z katiónov K+
a aniónov F-.
Pripojený súbor: Chemické látky a častice chemických látok.doc