Хемија 7, уџбеник, Klett

cepesh76

ОДАБЕРИТЕ

НАЈБОЉЕ

Промотивни

примерак за

наставнике


Незрина Миховић

Милош Козић

Невена Томашевић

Драгица Крвавац

Милан Младеновић

7

ХЕМИЈА

Уџбеник за седми разред основне школе

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

1


Хемија

7

Уџбеник за седми разред основне школе

Прво издање

Аутори: маст. хем. Незрина Миховић, маст. хем. Милош Козић,

др Невена Томашевић, Драгица Крвавац, др Милан Младеновић

Фотографије: Getty Images, Depositphotos, Science Photo, Shutterstock

Илустрације: Владимир Винкић

Рецензенти: мр Снежана Рајић, Гимназија „Свети Сава” у Београду

Радослава Одавић, ОШ „Ђорђе Натошевић” у Новом

Саду

Беба Угреновић, ОШ „Браћа Јерковић” у Београду

Графичко обликовање и обликовање корица: „Total Idea”, Нови Сад

Лектура: мр Бранислава Марковић

Издавач: Издавачка кућа „Klett” д.о.о.

Маршала Бирјузова 3–5/IV, 11000 Београд

Тел.: 011/3348-384, факс: 011/3348-385

office@klett.rs, www.klett.rs

За издавача: Гордана Кнежевић Орлић

Главни уредник: Александар Рајковић

Руководилац пројекта: Ивана Беновић

Забрањено је репродуковање, умножавање, дистрибуција, објављивање, прерада

и друга употреба овог ауторског дела или његових делова у било ком обиму и

поступку, укључујући фотокопирање, штампање, чување у електронском облику,

односно чињење дела доступним јавности жичним или бежичним путем на начин

који омогућује појединцу индивидуални приступ делу са места и у време које он

одабере, без писмене сагласности издавача. Свако неовлашћено коришћење овог

ауторског дела представља кршење Закона о ауторском и сродним правима.

ПРОМОТИВНИ

© Klett, 2020.

ПРИМЕРАК


РЕЧ АУТОРА

Поштоване ученице и поштовани ученици,

Сада смо на почетку 7. разреда. Пред вама је ХЕМИЈА, уџбеник који ће

вам помоћи да откријете многе занимљивости и упознате се с новим

предметом. Овај текст није замишљен као класичан уџбеник, већ као

разговор између аутора и ученика, у којем смо хтели да своја хемијска

знања поделимо с вама. У осмишљавању уџбеника водила нас је намера

да процес учења учинимо лакшим и занимљивијим.

Надамо се да ћете након усвајања основних појмова из овог рукописа

прихватити изазов и храбро закорачити у свет хемије.

Желимо вам много успеха током учења!

Ауторке и аутори

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


САДРЖАЈ

Водич кроз уџбеник .......................................................6

1. Хемија као експериментална наука и хемија у свету око нас .............7

1.1. Увод и изучавање хемије ...............................................8

1.2. Супстанца ...........................................................12

1.3. Врсте супстанци......................................................16

2. Хемијска лабораторија ..............................................19

2.1. Хемијски експеримент ................................................20

2.2. Хемијска лабораторија ................................................24

2.3. Лабораторијско посуђе и прибор.......................................28

2.4. Физичка и хемијска својства супстанци ................................32

2.5. Физичке и хемијске промене супстанци ................................35

3. Атоми и хемијски елементи..........................................39

3.1. Атоми хемијских елемената............................................40

3.2. Хемијски симболи ....................................................43

3.3. Грађа атома ..........................................................47

3.4. Атомски и масени број, изотопи .......................................50

3.5. Електронски омотач ..................................................54

3.6. Периодни систем елемената ...........................................57

3.7. Племенити гасови ....................................................61

ПР РО

ОМ

О

4. Молекули елемената и једињења, јони и јонска једињења ..............63

Р4.1. Хемијска веза ........................................................64

Р4.2. Ковалентна веза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

О4.3. Грађење молекула елемената и молекула једињења.......................69

О4.4. Јонска ...........................................................73

О4.5. ..............................77

Валенца..............................................................80

ЈоМ

АМ

веза

Мтомскa Атомскa и молекулскa кристалнa решеткa

4.6.

М4.6. 4.7. Хемијске формуле и називи ...........................................82

ПРИМЕРАК

ТИВНИ

4


5. Хомогене и хетерогене смеше ........................................85

5.1. Смеше: хомогене и хетерогене .........................................86

5.2. Раствори – хомогене смеше............................................89

5.3. Растварање и растворљивост ..........................................91

5.4. Ваздух ...............................................................96

5.5. Вода .................................................................99

5.6. Масени процентни састав смеша......................................103

5.7. Раздвајање састојака смеша ..........................................107

6. Хемијске реакције и хемијске једначине .............................111

6.1. Хемијске реакције ...................................................112

6.2. Закон одржања масе .................................................117

6.3. Хемијске једначине ..................................................120

7. Израчунавања у хемији ............................................125

7.1. Релативна атомска и релативна молекулска маса .......................126

7.2. Количина супстанце и мол; Моларна маса .............................131

7.3. Закон сталних односа маса ...........................................136

7.4. Масени процентни састав једињења...................................139

7.5. Израчунавања на основу једначина хемијских реакција ................142

8. Водоник и кисеоник, и њихова једињења; Соли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

8.1. Водоник ............................................................146

8.2. Кисеоник ...........................................................149

8.3. Оксиди. Оксидација и корозија. ......................................152

8.4. Киселине ...........................................................156

8.5. Хидроксиди (базе) ...................................................161

8.6. Мера киселости раствора ............................................165

8.7. Соли ...............................................................168

8.8. Неутрализација .....................................................172

ај

квалитетније уџбе5 5 н ике

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


ВОДИЧ КРОЗ УЏБЕНИК

Уџбеник који је пред вама састоји се од осам тема, а свака тема је издељена на наставне

јединице (лекције). Највећи део уџбеника чини ОСНОВНИ ТЕКСТ, који на јасан и

разумљив начин представља садржаје хемије. Основни текст је питањима подељен на

мање целине. Садржи илустрације, шеме, слике, табеле и графиконе који ће вам помоћи

да успешно савладате нове појмове. У основном тексту су посебно издвојене дефиниције,

као и објашњења нових и непознатих речи и њиховог порекла.

У уџбенику су и разноврсни налози који ће вам помоћи да лакше усвојите, савладате и

утврдите градиво.

ПОДСЕТИМО СЕ / КЉУЧНЕ РЕЧИ

Свака лекција почиње кратким подсетником на знање стечено у претходним лекцијама,

што ће вам помоћи да лакше разумете лекцију која следи. На почетку сваке лекције дате

су и кључне речи.

НАУЧИЛИ СМО

Појмовне мапе на крају сваке лекције шематски приказују најважније појмове из лекције

и њихове односе. Њих можете користити приликом учења или обнављања наученог

градива.

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

Питања и задаци на крају сваке лекције пружају вам могућност да проверите своје знање.

Ако нисте сигурни у свој одговор, поново прочитајте лекцију.

ОГЛЕД

Експерименти су основно средство за стицање знања хемичара. У појединим лекцијама

постоји поље ОГЛЕД, у којем су описани демонстрациони експерименти. Њих изводи

наставник хемије. Пажљиво их посматрајте. Они ће вам помоћи да употпуните знања о

појави која се демонстрира експериментом.

ПРИМЕР

У примерима се налазе детаљни поступци решавања задатака, који могу да вам помогну

у самосталном решавању, бољем разумевању и усвајању садржаја хемије.

ПРО

ОМ

КОРИСНО ЈЕ ЗНАТИ

У овим пољима се налазе додатна објашњења која се односе на основни текст и смернице

за његово правилно разумевање.

ДИСКУСИЈА

ОПитања у овим налозима намењена су за размишљање и дискусију. Она ће вам помоћи да

Оразвијате развијате способости запажања, промишљања, закључивања и образлагања.

М

О

Т

И

В

Н

ПРИ

Е

Р

А

ХЕМИЈСКА МХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Решавајући задатке у овом пољу, научићете да размишљате као хемичари и да развијете

научне вештине, али и да увежбате оно о чему се учи у лекцији.

ИЗАНИМЉИВОСТ

ИМЗАНИМЉИВОСТ

ЗАНИМЉИВОСТ

МОва поља садрже интересантне и забавне податке. Читајући их, стећи ћете знања која вам

Мнису нису неопходна за високу оцену из хемије, али свакако јесу занимљива!

В

АКТИВНОСТ ВИШЕ

Ако желите да се опробате у активностима Н

које подразумевају употребу информационо-

комуникационих технологија, или да развијете своју креативност, у томе ће вам помоћи

налози и упутства у овом пољу.

И

6

К


1.

Хемија као

експериментална

наука и хемија у

свету око нас

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

7


1.1.

УВОД И ИЗУЧАВАЊЕ ХЕМИЈЕ

Подсетимо се

У претходним разредима научили сте да природне

науке проучавају природу. Основне природне науке

су биологија, физика и хемија. Сазнали сте да је

вода супстанца неопходна за живот. Знате од чега

се састоји ваздух, који материјали су чврсти, а који

проводе електричну струју. Та знања ћете обновити

и проширити, али и сазнати многе друге корисне

појединости, изучавајући управо хемију.

Кључне речи

наука, хемија,

супстанца,

професије

Како је настала хемија?

Дискусија

На часовима

историје

учили сте о

праисторији.

Које природне

материјале је

човек упознао у

праисторији? У

које сврхе га је

употребљавао?

Човек је део природе. Он је од давнина истраживао природу и покушавао

да разуме и објасни природне појаве, процесе и супстанце које га окружују.

Као одговор на потребу човека да сазна више о супстанцама, о њиховим

својствима и променама, развила се природна наука – хемија.

Најбољи начин да се сазна сложени пут развоја неке науке јесте корак у

њену прошлост. Развој хемије кроз историју дат је на слици 1.1.1.

ПРО

Стари Египћани,

Арабљани, Кинези

и Индуси развијају

Опоступке Оиз обраде метала

руда, обраде коже,

керамике, сапуна,

Мбиљних лекова и др.

М

Антоан Лоран де

Лавоазје, француски

хемичар, највећи значај

придаје мерењу у

експерименталном раду.

ПРПРАИСТОРИЈА

И

ПРАИСТОРИЈА

РПРАИСТОРИЈА

ВЕК

СРЕДЊИ ВЕК НОВИ ВЕК САВРЕМЕНО ДОБА

ОСТАРИ

ПРАИСТОРИЈАМ

О

Т

И

В

Н

И

М

Е РАК

Човек открива,

М

употребљава и

контролише ватру.

природнеМ

Старогрчки филозофи

рамишљају о саставу и

супстанци.

У средњем

веку се развија

алхемија, која се

Користи природне

сматра претечом

материјале.

хемије. Развијају

Все Втехнике, истраживачке

вештине,

и Ни откривају нове Нсусптанце.

Роберт Бојл, енглески

хемичар, утврђује правац

развоја хемије и важност

експерименталног рада.

Модерно доба

доноси откриће

састава сусптанце,

трагање за

савременим

материјалима

и модерним

техникама

истраживања.

8

Слика 1.1.1.

Развој хемије кроз историју


Шта је хемија?

ХЕМИЈА је природна и експериментална наука која проучава супстанцу,

њена својства, промене, грађу (структуру) и законе по којима се одвијају

те промене.

Како хемичари долазе до сазнања о супстанцама?

Хемичари до сазнања о супстанцама долазе истраживачким радом. Проучавање

супстанци заснива се на извођењу експеримената током истраживачког

рада. Хемичари у експерименатима изазивају промене супстанци

уочавајући њихове узроке, ток и последице.

Где хемичари изводе експерименте?

Хемичари изводе експерименте у лабораторијама посебно опремљеним за

ту намену (слика 1.1.2).

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Сматра се да је хемија реч

староегипатског порекла:

kēme, што значи црна

земља или света божанска

вештина. Египћани су

црном земљом називали

област плодне земље поред

реке Нил.

Дискусија

Како се до

сазнања долази

у природним

наукама – физици

и биологији?

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Посматрајте слику и наведите шта уочавате у

хемијској лабораторији.

Слика 1.1.2.

Хемијска лабораторија

Како је хемија повезана с другим наукама?

Природне науке су међусобно повезане jер проучавање често захтева да се

проблему приступи из различитих углова, са становишта различитих наука.

Оне покушавају да што боље опишу природу – природне појаве и процесе.

Хемија заузима централно место међу природним наукама јер доприноси

развоју примењених наука попут медицине, фармације, пољопривреде,

металургије и др.

Како се хемија примењује у свакодневном животу?

Дискусија

До сада сте

проучавали неке

природне науке.

Шта је предмет

проучавања

биологије и

физике?

Развијајући хемију, човек је упознавао природу и откривао природне законе

које је примењивао да би себи олакшао живот. Тако је допринео напретку

човечанства и развоју индустрије. Грана индустрије која производи

хемијске производе назива се хемијска индустрија. Производе хемијске

индустрије користимо свакодневно и без њих не можемо замислити жи-

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике9 е 9

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


вот. Неки од производа хемијске индустрије су: средства за хигијену, лекови,

боје, лакови, вештачка ђубрива, експлозиви, пластичне масе, текстил, кожа, материјали

за израду обуђе или одеће, грађевински материјали итд. (слика 1.1.3).

Слика 1.1.3.

Производи хемијске

индустрије

С напредовањем науке, технике и технологије човек је тежио постизању

квалитетнијег и удобнијег живота, али је и сопственим незнањем и немаром

мењао средину у којој живи (слика 1.1.4). Због тога хемија данас има задатак

да допринесе одговорнијој индустријској производњи, унапређењу и очувању

здравља и животне средине.

ПРОМО

ПРИ

Слика 1.1.4.

Последице људског

немара и незанања

ОТ

ТИ

В

Н И

ИМ

Е

Р А

Знање хемије и вештине које се развијају њеним учењем потребни су мно-

Мгим професијама, као што су: хемичар, лекар, медицинска сестра, фармацеут,

Мнаставник хемије, пољопривредни техничар итд. (табела 1.1.1). Такође, потреб-

Мни су и сваком појединцу у свакодневном животу (за избор материјала одго-

варајућих

Еварајућих својстава, правилан и безбедан рад с материјалима, ради правилне

исхране, бриге о

А

сопственом здрављу, здрављу породице и очувању животне

средине).

средине).Р

О

10

К


Хемичар.

Хемичари

истраживањем

супстанци

развијају

велики број

нових метода

за очување

квалитета

средине у

којој живимо,

дизајнирају нове

производе попут

синтетичких

влакана и

електроничких

компонената.

Лекар.

Користећи се

знањем хемије,

биологије,

фармације

и анатомије,

лекари отркивају

различита

обољења, тумаче

резултате анализа

и прописују

одређене лекове,

а све у циљу

очувања здравља

људи.

Медицинска

сестра.

Уз помоћ

лекара помаже

у спровођењу

адекватне

терапије: користи

различите

супстанце када

превија ране,

води рачуна о

прописаним

дозама лекова,

припрема

инјекције и

спроводи друге

активности

важне за негу

болесника.

Фармацеут.

Фармацеути

припремају

и истражују

нове лекове.

Користећи

знање хемије и

биологије, могу

да на једноставан

начин

информишу

купце неког

фармацеутског

производа о

његовој примени

и деловању на

организам.

Наставник

хемије.

Радом у школи,

наставници

преносе

ученицима

знања из хемије

и помажу им

да приликом

професионалног

опредељивања

разумеју важност

хемије.

Пољопривредни

техничар.

Пољопривредни

техничари

организују

и нагледају

производњу

биљних култура

и узгој домаћих

животиња. У

свом раду користе

различита

хемијска средства

за сузбијање

штеточина,

корова и болести,

како биљака, тако

и животиња.

НАУЧИЛИ СМО

Табела 1.1.1.

Професије и хемија

НАУКА

природне науке

ХЕМИЈА

примењене науке

експеримент

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта проучава хемија?

2. Како хемичари долазе до сазнања о супстанцама?

3. Наведите примере који потврђују повезаност хемије с другим наукама.

4. Наведите неколико професија у којима се користе знања из хемије.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбеник11

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

к11

е е11


1.2.

СУПСТАНЦА

Подсетимо се

На часовима физике сте обрађивали појам материја.

Време је да научите нешто више, и материју

посматрате из угла хемичара.

Кључне речи

материја,

супстанца,

физичко тело,

физичко

поље, кретање

материје

Шта нас окружује и утиче на нас?

Природу опажамо помоћу чула и на тај начин упознајемо свет око себе.

Све што видите на слици 1.2.1. – саобраћајне знаке, аутомобиле, пешаке,

дрвеће, реку, зграде, облаке, али и оно што не можете да видите, да чујете

или осећате – мирис цвећа, цвркут птица, дување ветра, јесте материја.

П

Слика 1.2.1.

Приказ материје у

Пприроди

Р

МАТЕРИЈА је све што постоји у природи. Материју чине предмети, жива

бића и појаве – све оно што непосредно и посредно видимо, чујемо или

осећамо.

ОМ МО

ПРИМЕФизичко тело

МДва основна вида материје су СУПСТАНЦА и ФИЗИЧКО ПОЉЕ.

МПредмети, жива бића и природни објекти су ФИЗИЧКА ТЕЛА. Она имају

Ммасу, Омасу, заузимају одређени простор и сачињена су од супстанце (табела

1.2.1).

О1.2.1).Т Т

И

ИШколска клупа

Прозор

Лопта

Чаша

ЕФизичко тело

АК

НИ

Табела 1.2.1.

Физичка тела и

супстанце

Р

Супстанце

ИВН

Н

К

Дрво и метал

Стакло и

пластика

металИ

Гума

Стакло

12


Супстанце се разликују према начину постанка. Природне супстанце

су оне које настају у природи (вода, дрво, камен). Супстанце које је направио

човек називамо вештачке или синтетичке супстанце (пластика, челик,

најлон, керамика). Осим по начину постанка, супстанце се разликују по

боји, мирису; неке су лековите а неке отровне; разликују се по агрегатном

стању итд.

СУПСТАНЦЕ

Граде физичка тела.

Имају масу.

Имају енергију.

Могу бити природне и вештачки добијене.

Могу бити у гасовитом, течном и чврстом

агрегатном стању.

ФИЗИЧКО ТЕЛО

Може се видети голим оком.

Има масу.

Има облик.

Има запремину (заузима неки

простор).

Дискусија

Наведите примере неколико физичких

тела и супстанци које чине састав тих

физичких тела.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Посматрајући слике, уочите и забележите

сличности и разлике између приказних

физичких тела.

а

б

Слика 1.2.2.

Примери физичких тела

СУПСТАНЦА је вид материје који изграђује физичка тела, има масу и

заузима простор.

Према агрегатном стању у коме се супстанце налазе на атмосферскoм

притиску и на температури од 25 °С, разликујемо чврсте, течне и гасовите

супстанце (табела 1.2.2). Осим тога, приликом промене температуре и

атмосферских услова, супстанца се може јавити у сва три агрегатна стања.

АГРЕГАТНО СТАЊЕ СУПСТАНЦЕ

чврсто течно гасовито

− стална запремина

− сталан облик

− стална запремина

− заузима облик посуде у којој се

налази

ПРИМЕР

−променљива запремина

− заузима простор у коме се

налази

шећер, гвожђе вода, млеко, уље, жива угљен-диоксид, кисеоник

Табела 1.2.2.

Карактеристике агрегатних

стања супстанци

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб13

е е13 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Физичка тела могу међусобно да делују једно на друго када се додирну.

Рецимо, пластелин можемо обликовати руком, а санке у покрету ће се

зауставити када налете на препреку и сударе се с њом. Међутим, физичка

тела могу да делују једно на друго и када се не додирују – путем ФИЗИЧКОГ

ПОЉА. Физичко поље карактерише енергија. Постоји гравитационо,

електрично и магнетно поље. Физичко поље се не може видети, нити

додирнути, али се његово деловање уочава на другим физичким телима. На

пример, јабука пада с дрвета на Земљину површину (слика 1.2.3.а). Балон

наелектрисан трљањем о косу привлачи папириће (слика 1.2.3.б). Магнет

делује на опиљке гвожђа (слика 1.2.3.в).

Корисно је знати

П

а) б) в) Слика 1.2.3.

Приказ дејства: а) гравитационог, б) електричног и в) магнетног поља

У природи физичка тела и физичка поља

често делују једни на друге. То деловање

и промене које њиме настају називају се

физичке појаве. Учећи физику, сазнаћете

о механичким, топлотним, електричним,

магнетним и светлосним појавама.

ФИЗИЧКО ПОЉЕ

Има енергију.

Не може се видети голим оком.

Не може се додирнути.

Нема масу.

Нема облик.

Како се испољава постојање материје?

РОМ

МО

Т

И

В

ПРИМ

Постојање материје се испољава кретањем материје у времену и простору.

МКРЕТАЊЕ

је основно својство материје. Кретањем материје долази до

Мпромене супстанци и преласка једног облика енергије у други, у складу са

МЗаконом ОЗаконом одржања материје.

ЗАКОН ОДРЖАЊА МАТЕРИЈЕ: Материја се не може створити ни из чега,

Мнити уништити, већ прелази из једног облика у други облик, и то кретањем

Му

МЕу у времену и простору.

НИ

РАК

14


Узмимо, на пример, прскалицу (слика 1.2.4.). Она се се

састоји од метала на који је нанета мешавина супстанци.

Кад се прскалица запали, супстанце на њој почињу

да горе. Тим процесом се ослобађа топлотна и светлосна

енергија, а настају супстанце – различити гасови и

пепео.

Дискусија

Где је била

топлотна и

светлосна

енергија пре него

што смо запалили

прскалицу?

Слика 1.2.4.

Приказ горења прскалице

НАУЧИЛИ СМО

Закон одржања

материје

материја

СУПСТАНЦА физичко тело физичко поље

електрично

магнетно

гравитационо

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта је материја?

2. Која је разлика између супстанце и физичког поља?

3. Наведите пример физичког тела:

а) изграђеног од различитих супстанци,

б) израђеног од истих супстанци.

4. Међу понуђеним примерима супстанци и физичих тела подвуците оне

које представљају супстанце:

бакар, телевизор, шерпа, ексер, крекер, сијалица, кисеоник и пластика.

5. Наведите супстанце од којих се могу направити тигањ, прстен, кесе,

прозор, чаша, оловка и кликер.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб15

е е15 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


1.3.

ВРСТЕ СУПСТАНЦИ

Подсетимо се

Научили сте да једна супстанца или више супстанци

изграђују физичка тела. Физичка тела су сачињена

од различитих природних и вештачких материјала.

Знате и да је материја у сталном кретању и да се не

може уништити, али може променити свој облик.

Кључне речи

супстанца,

хемијски

елемент,

хемијско

једињење, смеша

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч елемент потиче од

латинске речи elementum,

што значи основа. Сматра

се да је та реч настала од три

слова абецеде: L, M, N (ел,

ем, ен). Стари Римљани су

је користили када су желели

да укажу на нешто основно,

једноставно.

Погледајте око себе и уочићете различите супстанце. Према саставу,

оне се деле на чисте супстанце и смеше супстанци.

Супстанце које се састоје само од једне врсте простих или сложених честица,

и не садрже трагове других супстанци називају се ЧИСТЕ СУПСТАН-

ЦЕ. Чисте супстанце се могу разликовати према сложености.

Чисте супстанце које се не могу разложити на једноставније супстанце

називају се ХЕМИЈСКИ ЕЛЕМЕНТИ.

Хемијски елементи су, на пример, кисеоник, водоник, бакар,

гвожђе, сребро, жива, угљеник, сумпор, азот, хлор и др. (слика

1.3.1). Елементи улазе у састав свега што видимо, неживе и живе

природе. До данас је откривено 118 хемијских елемената. Од тог

броја, само 92 су природни елементи, а остали су вештачки јер

су добијени поступцима у лабораторији. Елементи су различито

заступљени у природи.

ПРОМ

ПРИМ

Угљеник Жива Хлор

МХЕМИЈСКИ ЕЛЕМЕНТИ

О

Слика 1.3.1.

Примери неких хемијских елемената

О

Једноставне су чисте супстанце.

Не могу се разложити на једноставније супстанце.

М

Има их 118.

Т

И

16

В

Н

И

Е

Р

А

К

ЕХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Закључите на основу графичког приказа која је процентуална заступљеност

хемијских елемента према маси у: васиони, људском организму и Земљиној

кори.


Процентуална заступљеност

хемијских елемената према

маси у васиони

Процентуална заступљеност

хемијских елемената према маси

у људском организму

Процентуална заступљеност

хемијских елемената према маси

у Земљиној кори

25%

75%

водоник

хелијум

9%

10%

27%

54%

кисеоник

угљеник

водоник

остали

хемијски

елементи

5% 13%

7%

26%

49%

кисеоник

силицијум

алуминијум

гвожђе

Чисте супстанце које се састоје од два различита хемијска елемента, или

више њих, а могу се разложити на једноставније супстанце представљају

сложене чисте супстанце. Сложене чисте супстанце називају се ХЕМИЈСКА

ЈЕДИЊЕЊА. Њихов састав чине различити хемијски елементи. Исти елемент

може да гради различита једињења (табеле 1.3.1). Стога је број једињења

много већи од броја елемената и износи десетине милиона. С развојем науке

и технологије број хемијских једињења стално расте. Oвај велики број једињења

можемо упоредити с бројем речи у некој књизи насталих комбиновањем

само тридесет слова азбуке.

Примери неких хемијских

једињења

вода

шећер (сахароза)

кухињска со (натријум-хлорид)

угљен-диоксид

креда

етанол (алкохол)

сода бикарбона

хидроген

ХЕМИЈСКА ЈЕДИЊЕЊА

Елементи од којих се састоје

водоник, кисеоник

угљеник, водоник, кисеоник

натријум, хлор

угљеник, кисеоник

калцијум, угљеник, кисеоник

угљеник, кисеоник, водоник

натријум, угљеник, водоник и

кисеоник

водоник и кисеоник

Дискусија

Упоредите масену

заступљеност

водоника

у васиони

и људском

организму,

изражену у

процентима.

Упоредите масену

заступљеност

кисеоника

у људском

организму и у

Земљиној кори,

изражену у

процентима.

Табела 1.3.1.

Примери неких хемијских

једињења познатих из

свакодневног живота и

елементи који улазе у њихов

састав

Сложене су чисте супстанце.

Изграђена су од хемијских елемената.

Могу се разложити на једноставније супстанце.

Има их на десетине милиона.

Супстанце у природи су најчешће међусобно помешане и тако помешане

оне образују СМЕШЕ. Смеше у природи могу настати физичким процесима,

на пример: деловањем ветра, земљотреса, морских струја, вулканских

ерупција. Ми свакодневно правимо смеше, на пример, мешањем супстанци

у кухињи приликом припремања оброка. Неке од смеша које знамо из

свакодневног живота су: ваздух, земљиште, вода за пиће, суви зачин и др.

Више о смешама учићете у лекцији 5.1.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб17

е е17 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


ОГЛЕД

ДЕМОНСТРАЦИЈА УЗОРАКА СУПСТАНЦИ

Мања количина супстанце коју хемичари користе за анализирање назива се узорак. Узорци

гвожђа, шећера, сумпора и плавог камена су чисте супстанце. Гвожђе и сумпор су хемијски

елементи, а шећер и плави камен су хемијска једињења. Узорак земљишта или сувог зачина је

смеша супстанци.

Слика 1.3.2.

Примери чистих супстанци и смеша

СМЕШЕ

Настају мешањем супстанци.

Састоје се од елемената и/или једињења.

Састојци у смеши задржавају своја

својства, а својства смеше зависе од

односа маса састојака у смеши.

НАУЧИЛИ СМО

ПРОМО

СУПСТАНЦЕ

ЧИСТЕ

СУПСТАНЦЕ

СМЕШЕ

ПРИМ

ЈЕДНОСТАВНЕ

СЛОЖЕНЕ

О

хемијски

Оелементи

хемијска

једињења

МПИТАЊА И ЗАДАЦИ МЕ1.

Т

18

ТИ

В

Н

И

Р

А

К

Е

Шта

Е1.

ЕШта су чисте супстанце?

Е2.

Шта су хемијски елементи, а шта хемијска једињења?

Е3. РЗбог чега у природи има много више хемијских једињења него

Рхемијских елемената?

4. Разврстајте наведене супстанце на хемијске елементе и хемијска

једињења: гвожђе, кисеоник, вода, плави камен, сумпор, угљен-

диоксид.


2.

Хемијска

лабораторија

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

19


2.1.

ХЕМИЈСКИ ЕКСПЕРИМЕНТ

Подсетимо се

У лекцији 1.1. научили сте да хемичари приликом

проучавања супстанци изводе хемијске

експерименте. Просторије нарочито опремљене

за ту намену су хемијске лабораторије.

Кључне речи

научни метод,

хемијски експеримент,

демонстрациони оглед,

Међународни систем

мера

. 2. 3.

1. 2. 3.

5а.

5а.

5а.

2. 3.

2. 3.

1. 2. 3.

1. 2. 3.

4.

1.

1. 2. 3.

3.

3.

5а.

6.

П6.П6.

5a.

5а.

6.

6.

5б.

5а.

РО

П

Р

5а.

6.

4.

4.

4.

6.

Слика 2.1.1.

Фазе ПФазе научног метода

7.

6.

6.

2.

4.

5б.

5б.

5б.

5б.

7.

4.

Како хемичари долазе до научног открића,

теорија и закона?

Истражујући природу, хемичар користи НАУЧНИ МЕТОД. Овај метод

се састоји од неколико основних фаза (слика 2.1.1), које сте упознали

изучавајући физику и биологију.

4.

4.

5б.

5б.

7.

7.

7.

1. Посматрање и уочавање проблема – хемичар најпре посматра

супстанце у одређеним условима средине.

2. Прикупљање података и постављање хипотезе (претпоставке).

3. Хемичар испитује претпоставку користећи експеримент (оглед).

4. Хемичар обрађује податке прикупљене експериментом, а затим

уређује и анализира резултате.

5а. Ако се испостави да хипотеза није добра, хемичар је одбацује.

5б.

5б. Поставља нову хипотезу и изводи експеримент.

5б.

6. Хемичар на крају експеримента изводи закључак истраживања.

Уколико се експериментом испостави да је хипотеза била

исправна, хемичар представља резултате свог истраживања

текстуално, 7. табеларно и графички.

7. Размена искуства с другим хемичарима.

7.

7.

7.

Шта је хемијски експеримент (оглед) и

где се он изводи?

МОТИВ

РИМЕРАК

ХЕМИЈСКИ ЕКСПЕРИМЕНТ је контролисано мењање

услова средине с намером да се прати и проучава нека

Впојава. Просторија у којој се изводе хемијски експе-

Врименти је хемијска лабораторија (слика 2.1.2).

ВН

Н

20

И

Слика 2.1.2.

извођења експеримента у лабораторији

КПриказ

2.1.2.И


У експерименталном раду хемичари користе лабораторијску

опрему, прибор, посуђе, апарате, мерне инструменте,

рачунар, програме за обраду података мерења и сл.

Током експерименталног рада хемичари примењују стечена

знања различитих научних дисциплина. Хемичарима се

може догодити да неки од планираних експеримената не

успе. У тим случајевима они анализирају узрок неуспеха

експеримента и понављају га. Нека научна открића догодила

су се управо због неуспеха самог експеримента. Пример

неочекиваног исхода експеримента је откриће рендгенског

зрачења (слика 2.1.3), најлона, пеницилина и сл.

У школској лабораторији ће хемијске експерименте који

захтевају веће мере опреза изводити наставник/наставница

хемије. Те хемијске експерименте називамо демонстрациони

експерименти (слика 2.1.4). Међутим, током изучавања

хемије моћи ћете самостално, на часу хемије, да изведете

неке хемијскe експериментe. Они ће имати упутство за извођење

које садржи кратак опис експерименталног рада и

листу потребних супстанци, лабораторијске опреме и прибора.

Посебно ће бити описане мере заштите током рада.

ШТА ОПАЖАМО У ЕКСПЕРИМЕНТУ?

Слика 2.1.3

Приказ рендгенског снимка

Слика 2.1.4.

Приказ извођења демонстрационог огледа

ОГЛЕД

Током извођења неког експеримента можемо опазити

различите промене супстанци, нпр. настајање мехурића

гасa када се шумећа таблета витамина Це спусти у воду

(слика 2.1.5), или промену боје супстанце у белу, загревањем

супстанце – плавог камена (слика 2.1.6). За правилно

опажање и објашњавање промена супстанци у

огледима потребни су предзнање и искуство. Не сумњамо

да ћете их стећи када будете самостално изводили

неке хемијске експерименте.

Слика 2.1.5.

Издвајање гаса током

растварања шумеће таблете

Слика 2.1.6.

Загревање плавог

камена

Извођење хемијског експеримента обухвата

мерења ради прикупљања података о супстанцама,

њиховим својствима и променама јер их на тај

начин можемо описати. За лакшу комуникацију у

свету користи се Међународни систем мера (SI),

који дефинише седам основних физичких величина

и одговарајуће мерне јединице. Све остале физичке

величине и јединице дефинисане су помоћу

основних, а називају се изведене физичке величине.

Свака физичка величина и њена мерна јединица

имају своју интернационалну ознаку и назив

(табела 2.1.1).

Корисно је знати

Резултати хемијских експеримената

које самостално изводите обично се

записују у лабораторијски дневник,

у коме се наводе и коришћене

супстанце, материјали и методи.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбеник21

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

к21

е е21


ПРИМЕР

Маса измереног узорка супстанце је 20 g. Запишите резултат овог мерења.

Решење:

m = 20 g

ознака физичке

величине

бројна вредност

физичке величине

ознака мерне јединице

физичке величине

Дискусија

Подсетите се градива

физике које се односи на

мерење. Која је разлика

између основних и

изведених физичких

величина? Наведите

неколико основних и

изведених физичких

величина и њихових

мерних јединица.

У хемијским истраживањима најчешће се користе физичке

величине и мерне јединице приказане у табели 2.1.1.

Физичка

величина

Ознака

физичке

величине

Јединица у SI

Јединица која

се користи у

хемији

маса m kg g

запремина V m 3 dm 3 и сm 3

температура T K °С

количина

супстанце

n mol mol

Табела 2.1.1.

Физичке величине

и њихове мерне

јединице

У хемијским израчунавањима често је потребно користити мерну јединицу

мању или већу од основне. Тада хемичари користе децималне мерне јединице

(табела 2.1.1).

Физичке величине се одређују мерењем помоћу мерних инструмената (табела

2.1.2). У следећој табели приказани су назив и опис мерних инструмената/посуђа

које хемичари обично користе.

величина Назив и слика мерног инструмента/посуђа Опис мерног инструмента

ПФизичка

За мерење масе користе

се ваге. Оне се разликују

РМаса

према маси узорка

супстанце коју могу да мере,

Техничка вага Електронска вага прецизности мерења итд.

М Мензура

Пипета (а. oбична Бирeта

и б. аутоматска)

У хемијској лабораторији

се за мерење запремине

а)

супстанци користе мензуре,

ПРИЗапремина

пипете и бирете. Данас се

у хемијској лабораторији

најчешће користе

Вб)

ВТермометар

аутоматске пипете.

Р МасаО

МасаО

ИЗапреминаМ

ЗапреминаМ

О

ОТИВб)

В

Запремина

ЕРАК

Температура

НИ

Термометар

За мерење температуре

користи се термометар.

22

Табела.2.1.2.

Мерни инструменти и физичке величине које се њима мере


Активност више

Изаберите једну појаву из свог окружења и објасните је користећи научни метод.

Ваш рад треба да садржи наслов, кључне речи, хипотезу, методе истраживања

с фотографијама рада, дискусију и закључак. Осмислите своје истраживање,

направите пано или PowerPoint презентацију свог рада и представите га

друговима и другарицама из одељења.

НАУЧИЛИ СМО

ХЕМИЈА

НАУЧНИ

МЕТОД

посматрање и уочавање проблема

прикупљање података и постављање хипотезе

планирање и извођење експеримента

мерење

обрада података прикупљених експериментом

одбацивање /прихватање хипотезе

доношење закључака

размена искуства са хемичарима

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Наведите фазе научног метода.

2. Шта је хемијски експеримент?

3. Која је разлика између хемијског експеримента и природне појаве?

4. Прерачунајте:

а) 150 mg = ________ g

б) 1 kg = __________ mg

в) 250 cm 3 = ________ dm 3

г) 3 m 3 = ___________ dm 3 .

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбеник23

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

к23

е е23


2.2.

ХЕМИЈСКА ЛАБОРАТОРИЈА

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч лабораторија

настала је од

латинских речи

labor што значи рад

и toria што значи

просторија.

Подсетимо се

Појаве и процесе који се дешавају у природи човек

посматра и опажа чулима, покушава да их схвати и

објасни. Хемичари до сазнања о супстанцама долазе у

хемијским лабораторијама.

Шта је хемијска лабораторија?

Кључне речи

хемијска

лабораторија,

правила рада,

прва помоћ

ХЕМИЈСКА ЛАБОРАТОРИЈА је специјално опремљена и уређена просторија

у којој се изводе експерименти (слика 2.2.1).

Хемијска лабораторија треба

да буде добро осветљена, са добром

вентилацијом и прикључцима

за струју, воду и гас. За рад у хемијској

лабораторији користи се

лабораторијска опрема, коју чине

лабораторијско посуђе, прибор,

мерни инструменти и супстанце.

Слика 2.2.1.

Хемијска

лабораторија

Слика 2.2.2.

Дигестор

ПРО

Хемијска лабораторија се може препознати и по томе што има један дигестор

или више дигестора (слика 2.2.2). Дигестор је уређај који се састоји од

радне плоче и повезан је са системом за вентилацију који омогућава одвод

гасова штетних по људско здравље. Стога су дигестори погодни за рад са опасним

супстанцама.

Да би рад у лабораторији био безбедан, треба се придржавати правила

Орада (табела 2.2.1).

ООвако не треба

ПРИМЕРАК

Овако не треба

Овако треба

Опис

МО

О

Током рада потребно је носити заштитну опрему,

наочаре, мантил и рукавице, а коса мора бити

скупљена.

ОТИВ

ВПре извођења хемијског експеримента потребно је

упутство за извођење, а затим припремити

Нпрочитати

потребан пробор и супстанце.

Н И

24


Приликом извођења експеримената користе се само

јасно обележене супстанце. Након употребе, боца са

супстанцом се затвара и одлаже на одговарајуће место.

На тај начин се чепови неће помешати, а супстанце

онечистити.

За преношење чврстих супстанци користе се

кашичице, а за течне супстанце капалице. Не треба

користити исту кашичицу и капалицу за све супстанце

које се узоркују.

Течност у епрувети загрева се малим пламеном

одозго према доле, уз стално мућкање. Најпогодније је

напунити епрувету до трећине њене запремине. Отвор

епрувете држи се окренут у смеру где нема особа, да би

се избегло да садржај из епрувете, услед евентуалног

прскања, некогa повреди.

Супстанце никада не пробати, нити их удисати. Паре

супстанци могу оштетити носну слузницу и дисајне

органе. Мирис супстанци испитати лаганим покретом

руке изнад отвора посуде усмерујући паре испитиване

супстанце према носу.

Вруће посуђе треба хватати дрвеном штипаљком,

крпом или машицама.

Ако течност у епрувети треба јаче помешати, епрувету

затворити чепом, а не палцем.

Приликом пресипања течности из једне посуде у другу

треба пазити да не дође до прскања и подливања. То се

постиже тако што се течност лагано улива у посуду низ

њен зид или уз усправно постављен стаклени штапић.

Супстанце преостале након експримента треба

одложити у посебне посуде, не треба их враћати у боце

из којих смо их узели.

Након завршетка експеримента посуђе и прибор треба

опрати, а коришћене супстанце вратити на своје место.

Табела 2.2.1.

Правила рада у хемијској лабораторији

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб25

е е25 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


кисеоник

топлота

гориви материјал

Слика 2.2.3.

Пожарни троугао

Дискусија

На основу свакодневног

искуства, размислите

и наведите које се

средство за гашење

пожара најчешће

користи.

Какве незгоде могу настати у хемијској лабораторији?

У лабораторији најчешће настају незгоде услед прскања стакла, неправилног

руковања супстанцама, при чему супстанце могу доћи у контакт са

кожом, или услед настанка пожара. Да би настао пожар, потребни су супстанца

која гори, кисеоник и топлота. Ове три компоненте чине „пожарни

троугао“ (слика 2.2.3). Приликом гашења пожара настоји се уклонити једна

од поменутих компонената.

Слика 2.2.4

Апарат за гашење пожара

Пожар мање размере настао у хемијској

лабораторији обично се гаси

сувим песком или земљом. Пожари

веће размере гасе се апаратом за гашење

пожара (слика 2.2.4). Апарати за

гашење пожара направљени су тако да

се њима једноставно рукује. Израђени

су од челичног лима, ваљкастог су облика

и испуњени одговарајућим средством

за гашење пожара.

Шта подразумева прва помоћ у хемијској лабораторији?

Корисно је знати

Важни телефонски

бројеви

Полиција 192

Ватрогасци 193

Хитна помоћ 194

Хемичари морају добро да познају својства супстанце и руковање њима да

не би дошло до незгода. Правило је да ипак у свакој лабораторији постоји

ормарић и/или сет прве помоћи (слика 2.2.5), као и апарат или средства за

гашење пожара. Они се налазе на видљивом и приступачном месту.

Ормарић прве помоћи садржи прибор за пружање прве помоћи у

случају незгоде у лабораторији. Врата ормарића за прву помоћ обележена

су црвеним крстом, а обично су на њима и важни телефонски бројеви.

ПРОМОТИВНИ

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици 2.2.5. приказан је садржај сета за прву помоћ.

На основу знања из свакодневног живота идентификујте прибор за пружање

прве помоћи у случају незгоде.

ПРИМЕРАК

Слика 2.2.5.

Сет прве помоћи

26


Активност више

Користећи програм за обраду видеа EDpuzzle (https://edpuzzle.com/)

можете обрадити филм о правилима рада и првој помоћи у хемијској

лаброраторији који ћете снимити мобилним телефоном. Свој филм

можете приказати друговима на неком од наредних часова хемије.

НАУЧИЛИ СМО

ХЕМИЈСКА ЛАБОРАТОРИЈА

правила рада незгоде пожар

прва помоћ

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта је хемијска лабораторија?

2. Коју заштитну опрему хемичари користе у лабораторијском раду?

3. Наведите нека занимања у којима људи користе средства заштите

при раду.

4. Који су најчешћи узроци незгода у лабораторији?

5. Због чега је важно да знамо где се у хемијској лабораторији налази

ормарић за прву помоћ?

6. Шта је „пожарни троугао”?

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб27

е е27 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


2.3.

ЛАБОРАТОРИЈСКО ПОСУЂЕ И ПРИБОР

Подсетимо се

Хемичар своја истраживања изводи у просторијама

специјалне намене – хемијским лабораторијама, ристећи лабораторијско посуђе и прибор.

ко-

Шта је лабораторијско посуђе и прибор?

Кључне речи

лабораторијска

опрема, посуђе,

прибор,

апаратура,

инструменти за

мерење

За припремање и извођење хемијских експеримената користи се лабораторијско

посуђе и прибор. Најчешће се израђује од стакла, порцелана, метала,

пластике, дрвета и неког другог материјала. Посуђе може бити различитог

облика и величине. Употребљава се за чување супстанци, мерење

запремине и масе, мешање, загревање, уситњавање, раздвајање, придржавање,

пресипање и сл. Током учења хемије развијаћете вештине правилног

рада с лабораторијским прибором и посуђем.

Највећа група лабораторијског посуђа је стаклено посуђе. Оно је различитог

облика и састава стакла. Најчешће се израђује од хемијског стакла

које је, за разлику од обичног стакла, отпорно на утицај супстанци и

промене температуре. Стаклено посуђе се обично користити за мешање,

чување, раздвајање и загревање супстанци. Основно стаклено лабораторијско

посуђе су: епрувета, лабораторијска чаша, ерленмајер, мензура, левак,

сахатно стакло и стаклени штапић (слика 2.3.1).

П

Р

О

М

ПР

Слика 2.3.1.

Стаклено посуђе Р– – епрувета, лабораторијска чаша, ерленмајер, мензура, левак

Стаклено посуђе за мерење запремине је градуисано (обележено) подео-

Оцима (слика 2.3.2). Посуђе исте запремине разликује се по прецизности ме-

Мрења запремине супстанце. Градуисано посуђе се не сме загревати.

МО

ОТ

И В

Н

И

РИ

ИМ

Е

Р

А К

18

МЕРЕЊЕ ЗАПРЕМИНЕ ТЕЧНОСТИ

ОГЛЕД

19

19

При мерењу запремине течности у граду-

19,82 ml

исаним судовима посматра се доња тачка

20

20

21

(слика 2.3.2).

виси-В В

19,70 ml

закривљене површине течности (мениск).

Доња тачка мениска мора бити у виси-

21

ни очију приликом очитавања запремине

НСлика 2.3.2.

Мениск

18

19,62 ml

Осим наведног, у хемијској лабораторији

се најчешће употребља-

18

ва и порцеланско посуђе. Основно

порцеланско посуђе чине

19

порцеланске шољице, порцелански

лончићи и аван са тучком

20

21 (слика 2.3.3). Порцеланске шољице

и лончићи могу се загревати

на високим температурама, док

се аван не користи за загpевање

супстанци.

28


Шта убрајамо у основни лабораторијски прибор?

Слика 2.3.3.

Порцеланско

посуђе – аван

с тучком,

порцеланска шоља

и порцелански

лончић

У лабораторијски прибор убрајамо помоћне предмете за извођење експеримента.

Неке од њих употребљавамо за састављање апаратуре потребне у лабораторијском

раду. Најчешће састављамо апаратуру за загревање садржаја

епрувете (слика 2.3.4).

У основни лабораторијски прибор убрајамо: машице, троножац, азбестну

мрежицу, шпиритусну лампу, дрвену штипаљку, сталак за епрувете, статив с

држачима, пинцету, кашичицу и шприц боцу (слика 2.3.5).

Слика 2.3.4.

Загревање садржаја

епрувете

Слика 2.3.5.

Прибор за рад –

машице, троножац,

азбестна мрежица,

гасна грејалица,

дрвена штипаљка,

сталак за епрувете,

кашичица, шприцбоца

Како се хемикалије чувају и

одлажу?

Супстанце које се користе у хемијској

лабораторији чувају се у оригиналним

паковањима одложеним у ормаре за супстанце.

За потребе лабораторијског рада

супстанце се чувају у мањим стакленим

или пластичним боцама које називамо

реагенс боце (слика 2.3.6). Свака реагенс

боца са супстанцом има налепницу на

којој се налази подаци о супстанци. Налепнице

на боцама се обично премазују

парафином како би се заштитиле од дејства

супстанци које се могу просути.

Корисно је знати

Чврсте супстанце се чувају у реагенс боцама широког

отвора (грла), а течне супстанце у боцама уског

отвора. Гасовите супстанце се чувају у металним

боцама, под повишеним притиском.

Слика 2.3.6.

Реагенс боце

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб29

е е29 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Пиктограми на налепницама реагенс боца упућују нас на могућу опасност и појачан опрез

током рада са датом супстанцом (табела 2.3.1).

Запаљиво Оксидујуће Експлозивно Нагризајуће

(корозивно)

Надражујуће Отровно Канцерогено, тератогено,

мутагено

Опасност за животну

средину

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици је приказана реагенс боца која садржи

супстанцу која је услед људске непажње нађена у

земљишту поред реке.

Табела 2.3.1.

Знакови упозорења

а) Према информацијама у табели 2.3.1,

шта можеш да закључиш о супстанци у

реагенс боци?

Слика 2.3.7.

Реагенс боца са супстанцом

б) Која заштитна средства треба користити у лабораторијском раду са овом супстанцом?

П

РО

ОМ

О

ПР

ПЗАНИМЉИВОСТ

Једна

РЈРЈедна од најстаријих лабораторијских посуда је реторта (слика

2.3.8). Она је сачувала највеће тајне средњовековних хемичара. А за-

њој многи хемичари су постали славни. Данас примерак

Пхваљујући

Пједне реторте можете видети у Музеју хемије на Хемијском факулте-

Универзитета у Београду.

Рту

Слика 2.3.8.

Реторта

И

ТИ

ИВ

Н

И

ИМ

МЕ

ЕР

А

Корисно је знати

У хемијској лабораторији експерименти се изводе са чистим посуђем и прибором. Посуђе

се опере детерџентом, помоћу сунђера или четке за прање, а даље се испира обичном и

дестилованом водом. Уколико се на овај начин не одстрани нечистоћа, употребљавају се

агресивнија средства за прање. Опрано посуђе и прибор се суши на предвиђеном стативу,

одлаже на чист убрус или крпу, а по потреби суши у сушници.

30

К


Активност више

Уз помоћ наставника хемије организујте посету Музеју хемије (слика 2.3.9) и

упознајте лабораторијски прибор и посуђе одређеног историјског периода. О

посети Музеју хемије напишите кратак извештај у форми новинског чланка

(изаберите одређену групу инструмената, просторију у музеју или сегмент изложбе),

направите неколико фотографија и пошаљите све као чланак редакцији

свог школског часописа.

Слика 2.3.9

Музеј хемије

– Хемијски

факултет

Универзитета у

Београду

НАУЧИЛИ СМО

ХЕМИЈСКА ЛАБОРАТОРИЈА

лабораторијско

посуђе и прибор

према материјалу израде

према намени

стаклено, порцеланско,

метално, пластично,

дрвено посуђе и сл.

чување супстанци, мерење

запремине и масе, мешање,

загревање, уситњавање,

раздвајање, придржавање,

пресипање и сл.

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Наведите материјале од којих је израђено лабораторијско посуђе и

прибор.

2. Наведите различите намене лабораторијског посуђа и прибора.

3. Које лабораторијско посуђе не смемо загревати?

4. На шта нас упозоравају пиктограми опасности?

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб31

е е31 нике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


2.4.

ФИЗИЧКА И ХЕМИЈСКА СВОЈСТВА СУПСТАНЦИ

Подсетимо се

Основни видови материје су супстанца и физичко

поље. Супстанце изграђују физичка тела. Физичко

тело има облик, масу, запремину и видљиво је голим

оком. Физичко поље се не може видети, нема масу,

нема облик, а има енергију.

Кључне речи

физичка

својства

супстанци,

хемијска

својства

супстанци

Да ли се супстанце разликују по особинама?

Слика 2.4.1.

Шећер

Узмимо за пример шећер (слика 2.4.1) и со (слика 2.4.2), две по изгледу

сличне супстанце. Ипак, из искуства знате да се међусобно разликују по

једном својству – укусу. Шећер је слатког, а со сланог укуса. Иако две супстанце

могу на први поглед изгледати исто, њихова својства могу бити различита.

Слика 2.4.2.

Кухињска со

ПРИМЕР

Посматрајући сликe, опишите приказане супстанце, њихово агрегатно стање и боју.

П

а) бакар б) натријум в) сумпор г) плави камен

Слика 2.4.3.

Бакар, натријум,

сумпор и плави

камен

Решење:

ПБакар, натријум, сумпор и плави камен су чврсте супстанце различите боје. Сумпор је жут, на-

Птријум сив, бакар црвен, а плави камен плав.

Р

ОГЛЕДО

ПР

РО

М

По којим својствима се разликују супстанце?

ОГЛЕД

М

ПИСПИТИВАЊЕ ФИЗИЧКИХ СВОЈСТАВА СУПСТАНЦЕ

МО

Т

И

В

Н И

Р

И

М

Е

Р К

РАгрегатно стање супстанце зависи од температуре супстанце при одређеном притиску.

Температура топљења и кључања. Свака супстанца при од-

ређеном атмосферском притиску има тачно одређену темпера-

туру кључања и температуру топљења, односно мржњења. На

пример, вода је на собној температури и атмосферском прити-

ску у течном агрегатном стању. При нормалном атмосферском

притиску и температури од 0 °C вода мрзне, а при температури

од 100 °C кључа (слика 2.4.4).

2.4.4).А

Слика 2.4.4.

Агрегатно стање воде на 0 °C и 100 °C

32


Густинa. Поред температуре топљења (мржњења) и температуре кључања,

густина је такође карактеристична за супстанце. На пример, уље

има мању густину од густине воде, док бакар има већу густину од густине

воде (слика 2.4.5).

Слика 2.4.5.

Приказ различитих густина уља и бакра у односу на воду

Растворљивост. Супстанце се разликују по томе да ли се растварају у

води или у другим супстанцама. На пример, шећер, кухињска со, сирће

и плави камен растварају се у води, док се бакар, сумпор, уље и бибер не

растварају у води (слика 2.4.6).

Слика 2.4.6.

Раствор плавог камена у води и нерастварање уља у води

Тврдоћа. Тврдоћа је својство супстанце, односно предмета да се одупре дејству спољне силе

након контакта с неком другом мекшом или тврђом супстанцом, односно предметом. Oдређивање

тврдоће заснива се на томе да тврђa супстанца приликом контакта оставља траг на мекшој.

Гвожђе је тврђе од бакра, а алуминијум мекши од бакра.

Магнетна својства. Магнетна својства неке супстанце испитујемо тако што

магнет померамо испод папира или посуде са супстанцом чија магнетна својства

испитујемо, што условљава померање те супстанце. Неке супстанце, као

што су натријум-хлорид, бакар и алуминијум, немају магнетна својства. За

разлику од њих, гвожђе има магнетна својства. Магнет привлачи предмете направљене

од гвожђа.

Проводљивост топлоте и електричне струје. Супстанце се међусобно разликују према проводљивости

топлоте и електричне струје. Бакар боље проводи електричну струју и топлоту него

гвожђе или алуминијум.

Сва до сада описана својства једним именом називамо физичка својства.

ФИЗИЧКА СВОЈСТВА су својства која описују супстанце и могу се уочити

чулима, или измерити инструментима.

У својој околини често можемо видети гвоздене предмете који су услед дужег

стајања на отвореном простору променили боју и постали крти и ломљиви.

На пример, гвоздени ланци с временом мењају боју (постају браон, слика

2.4.7) и пропадају. То је последица деловања влаге и кисеоника из ваздуха на

површину гвоздених предмета. Овај процес се назива рђање (корозивност).

Слика 2.4.7.

Приказ корозије

метала

ХЕМИЈСКА СВОЈСТВА супстанци

су својства која се не могу уочити чулима,

већ се могу одредити приликом

међусобног деловања супстанце с

другом супстанцом или под утицајем

различитих фактора спољашње средине,

нпр. загревање, светлост итд.

Хемијска својства су реактивност,

експлозивност, корозивност, запаљивост

итд.

Две различите супстанце не могу имати

иста физичка и хемијска својства.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

У следећем тексту подвуците физичка, а заокружите

хемијска својства описане супстанце.

Гвожђе је метал, сиве боје и чврстог агрегатног

стања на собној температури и атмосферском

притиску (слика 2.4.8). Овај метал може да се

кује и извлачи у листиће и жице, проводи електричну

струју и топлоту. На високој температури

реагује с кисеоником, а стајањем на ваздуху

у присуству угљен-диоксида претвара се у супстанцу

браон боје коју називамо рђа.

Слика 2.4.8.

Гвожђе

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб33

е е33 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Сазнања о својствима супстанци људима су знатно олакшала живот (табела 2.4.1).

Назив Алуминијум Бакар Угљеник (дијамант)

Приказ

Примена

Због хемијског својства да „не

рђа” и физичког својства да

је мале густине, алуминијум

се употребљава за израду

лименки и фолија. Нашао је

примену и у авио-индустрији

и бродоградњи, свемирској

технологији, грађевинској и

информатичкој индустрији.

Активност више

Због своје добре

електропроводљивости бакар

се може употребити за израду

проводника.

Тврдоћа дијаманта омогућила

је његову употребу за резање

стакла, брушење и сечење

тврдих материјала.

У договору с другом или другарицом из школске клупе напишите кратак састав о омиљеној супстанци

или смеши коју користите у свакодневном животу. Потребно је да опишете њена својства и значај за

свакодневни живот људи. Такође, објасните и због чега сте се одлучили за ту супстанцу. У раду можете

користити интернет изворе и школску библиотеку.

НАУЧИЛИ СМО

СВОЈСТВА СУПСТАНЦИ

Табела 2.4.1

Приказ супстанци и њихове примене

ФИЗИЧКА СВОЈСТВА

ХЕМИЈСКА СВОЈСТВА

ПРО

М

О

Уочена чулима:

боја, мирис, укус,

Оагрегатно стање,

облик, тврдоћа,

Мсавитљивост, Мсјај, Ммагнетичност

савитљивост, ковност,

растворљивост,

Измерена мерним

инструментима:

температура топљења,

температура кључања,

густина

реактивност,

запаљивост,

корозивност,

експлозивност

ПРИМ

34

Т

И

В

Н

И

Е

Р

А

К

И ЗАДАЦИ

МПИТАЊА М1. Шта су физичка својства?

2. Шта

ЕШта ЕОпишите су хемијска својства?

3. Опишите физичка својства: шећера, сунцокретовог уља, кухињске соли и бакра.

4. Милица жели израђује накит. Другарица јој је предложила да, баш као и

она, израђује накит од гвожђа. Које су предности, а које мане накита који би

био направљен од гвожђа? Да ли је накит који прави њена другарица добар?

Образложите одговор.


2.5.

ФИЗИЧКЕ И ХЕМИЈСКЕ ПРОМЕНЕ СУПСТАНЦИ

Подсетимо се

Физичка својства супстанце одређују се чулима и инструментима.

Хемијска својства супстанце не могу

се одредити чулима, већ при међусобном деловању

с другом супстанцом или под утицајем различитих

фактора спољашње средине.

Кључне речи

физичке

промене

супстанци,

хемијске

промене

супстанци

Свуда око нас дешавају се промене. Можете приметити да се дан и ноћ

смењују, да је ливада током лета зелена и пуна цвећа (слика 2.5.1), и инсеката, а

зими прекривена снегом (слика 2.5.1), да се млеко укиселило, гвожђе зарђало,

падала киша, да се гусеница преобразила у лептира (слика 2.5.1), пуноглавац у

жабу. Све навдене промене указују и потврђују стално кретање материје у природи.

Оне су условљене међусобним деловањем супстанци и физичких поља.

Слика 2.5.1.

Промене у природи

Какве промене супстанци могу бити?

Узмимо, на пример, папир (слика 2.5.2а) и згужвајмо га. Шта

ће се догодити? Да ли ће папир променити агрегатно стање,

облик или ће се десити нека друга промена? Погледајте слику

2.5.2.б и уочите шта се заправо догодило.

Са слике можемо уочити да је папир променио облик.

Промене при којима се мења облик, величина или агрегатно стање, тј. физичка

својства супстанци називамо ФИЗИЧКЕ ПРОМЕНЕ супстанци (табела 2.5.1).

а)

б)

Слика 2.5.2.

Приказ папира

а)пре гужвања

б)после гужвања

Процес

Сечење

јабуке

Уситњавање

шећера

Топљење

леда

Ломљење

чаше

Табела 2.5.1.

Примери физичких

промена

Физичке

промене

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб35

е е35 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Слика 2.5.3.

Шематски приказ

промена агрегатног

стања воде

сублимација

депозиција

ГАСОВИТО

Промене агрегатног стања најлакше је уочити на примеру воде (слика

2.5.3).

Корисно је знати

Мало је познато да велики део снежног

покривача током зимског периода прелази

у водену пару. Прелаз супстанце из чврстог

у гасовито агрегатно стање, без претходног

топљења, назива се сублимација. У поларним и

планинским пределима где жива у термометру

никада не прелази нулти поделак температурне

скале сублимација је једини начин којим

залеђена вода (лед) мења своје агрегатно стање.

кондензација

евапорација

ЧВРСТО

топљење

мржњење

ТЕЧНО

ФИЗИЧКЕ ПРОМЕНЕ

Не настају нове супстанце.

Мењају се физичка својства.

Супстанца мења изглед.

Сада ћемо се вратити на пример с почетка лекције, па ћемо папир запалити

над шпиритусном лампом.

а)

Можемо уочити да je папир променио боју (слика 2.5.4а) и да постао

сив, односно настао је пепео (слика 2.5.4б). Такође, током овог процеса издвојио

се дим.

ПР

О

б)

ПСлика 2.5.4.

Приказ: а) сагоревања

папира, б) настанка

пепела

настанкаО

ОМ

Промене током којих се мења састав полазних супстанци и добијају нове

супстанце називају се ХЕМИЈСКЕ ПРОМЕНЕ или ХЕМИЈСКЕ РЕАКЦИЈЕ

(табела 2.5.2). Полазне супстанце које се мењају хемијском променом називамо

РЕАКТАНТИ, а супстанце настале том променом ПРОИЗВОДИ реакције.

Током хемијских промена ослобађа се или троши енергија. Настају суп-

Останце чија су својства различита од својстава супстанци пре хемијске про-

мене (хемијске реакције).

ПРИМЕ

М

О

Т

ОПроцес

Горење

свеће

ТИВНИ

Сагоревање

фосфора на

шибици

Кување јаја

Рђање

гвожђа

Табела 2.5.2.

Примери хемијских

промена

ЕХемијске Епромене

Р

АК

36


ХЕМИЈСКЕ ПРОМЕНЕ

Настају нове супстанце,

другачијих својстава.

Ослобађа се или троши енергија.

Из наведеног можемо закључити

да постоје две врсте промена

супстанци: физичке и хемијске.

Доказ да је дошло до хемијске промене може бити промена боје реактаната

(слика 2.5.5), издвајање талога (слика 2.5.6), издвајање гаса (слика

2.5.7) или појава светлости (слика 2.5.8).

Слика 2.5.5.

Промена боје реактанта

Слика 2.5.6.

Издвајање талога

Слика 2.5.7.

Издвајање гаса

Слика 2.5.8.

Појава светлости

ПРИМЕР

Наведени су примери својстава и промена супстанци. Разврстај их у групе: физичко

својство, хемијско својство, физичка промена и хемијска промена.

Примери: рендање сира, густина, топљење сладоледа, запаљивост, промена боје

лишћа, температура топљења, ломљење чоколаде, млевење кафе, варење хране,

растворљивост, реактивност, труљење крушке.

Решење:

Физичко својство: густина, температура топљења, растворљивост

Хемијско својство: запаљивост, реактивност

Физичка промена: топљење сладоледа, ломљење чоколаде, млевење кафе, рендање

сира

Хемијска промена: промена боје лишћа, труљење крушке, варење хране.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици 2.5.9. приказане су

промене: испечено „јаје на

око” и исечен хлеб и авокадо.

Објасните којој врсти промена

припадају примери са слике.

Слика 2.5.9.

Промене супстанци које

срећемо у домаћинству

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб37

е е37 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Повежимо сада учене појмове о једноставним чистим супстанцама – елементима

и сложеним чистим супстанцама – једињењима, с новим појмовима

које смо научили – физичким и хемијским променама супстанци. Ако се од

испитиване супстанце ниједном променом не могу добити једноставније супстанце,

онда се ради о једноставној супстанци. Ако се хемијском променом од

полазне супстанце добијају две супстанце или више супстанци, онда се зна да

је полазна супстанца сложена.

ЗАНИМЉИВОСТ

Процес варења хране подлеже физичким и хемијским променама. Храна се прво

уситњава зубима, затим подлеже додатним физичким променама покретима желуца

и црева. Након тога, сложене супстанце из уситњене хране разлажу се хемијским

променама на једноставније делове.

Активност више

Користећи аван и тучак, лабораторијску чашу, металну мрежицу, решо, пипету,

алкохол, лишће различитих боја и маказице направите слику. Боју за своју

слику добићете загревањем посуде у којој је лишће преливено алкохолом. У

договору с наставником/ наставницом задатак можете радити у групама.

НАУЧИЛИ СМО

ПРОМЕНЕ СУПСТАНЦИ

ФИЗИЧКЕ ПРОМЕНЕ

ХЕМИЈСКЕ ПРОМЕНЕ

• мењају се физичка својства

• не настају нове супстанце

• супстанца мења изглед

• мења се састав супстанце

• настају нове супстанце, другачијих

својстава

• ослобађа се или троши енергија

ПРОПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ОПИТАЊА И ЗАДАЦИ

М

О

Т

И

В

ПРИ ИМ

Е

1. МШта су физичке промене?

И2.

Шта су хемијске промене? И3.

Разврстајте наведене промене супстанци на две групе: физичке промене и

Мхемијске промене. Промене супстанци: сагоревање, топљење, сублимација,

Мрђање, кључање и труљење.

М4. 4. Опишите једну физичку и једну хемијску промену из свакодневног живота.

НИ

РАК

38


3.

Атоми и

хемијски

елементи

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

39


3.1.

АТОМИ ХЕМИЈСКИХ ЕЛЕМЕНАТА

Подсетимо се

Научили сте да чисте супстанце могу бити хемијски

елементи и хемијска једињења, као и да

су најчешће помешане у различитим смешама.

Супстанце се разликују по својим физичким и

хемијским својствима. Својства супстанци зависе

од њихове структуре, тј. грађе.

Кључне речи

хемијски

елемент, атом,

модели атома

Дискусија

Нaведите

примере

разноврсности у

живој и неживој

природи.

Наведите својства

две различите

супстанце.

Свет који нас окружује назива се макросвет. Њега можемо опазити чулима.

Основна карактеристика тог света је његова разноврсност у живој и

неживој природи. Свака промена супстанце у макросвету објашњава се честицама

које се налазе у микросвету. Микросвет се не може опазити чулима.

Свакодневно користимо графитну оловку (слика 3.1.1). Њен средишњи

дeо – онај који оставља траг на папиру када пишемо и цртамо (слика 3.1.2)

чини танки уздужни комад графита – графитна мина. Нацртамо ли графитном

оловком танку линију дужине једног центиметра, ставили смо на папир

приближно 30.000.000 честица од којих је изграђен графит. То су честице хемијског

елемента који називамо угљеник (слика 3.1.3).

ПСлика ПГрчки 3.1.4.

филозоф

ПДемокрит

Слика 3.1.5.

Грчки филозоф

Леукип

Слика 3.1.1.

Графитна оловка

ПРО М

О

Т И

В

Н

И

Р Е

Р

А

Слика 3.1.2.

Траг који оставља

графитна оловка

Слика 3.1.3.

Графит

Уколико бисмо графит уситнили, добили бисмо делиће који имају иста својства

као и графит из којег су добијени, само су њихове димензије мање. Ако

бисмо замислили да те делиће даље и даље уситњавамо, могли бисмо прет-

Опоставити да у неком тренутку, када се неки од новонасталих делића подели,

Ооно што се добије више неће представљати графит.

Моно

МКако називамо честицу од које је изграђена природа?

ДемокритИМЕatomosР

Рнедељив.А

На ОНа Опре идеју о постојању честице „која изграђује све што постоји” дошли су

пре око 2500 година старогрчки филозофи Леукип и Демокрит (слике 3.1.4.

и 3.1.5) када су покушали да одговоре на питање о грађи

ПОРЕКЛО

И Исвета који нас окружује. Демокрит је такву честицу на-

РЕЧИ

Извао звао атом. Грчки филозофи су долазили до закључака само

ЕРеч Еод атом потиче Вразмишљањем Встојању и нису изводили експерименте. Идеја о по-

грчке речи

неке најситније честице која је у основи свега није

atomos Ршто значи

недељив.

била широко прихваћена јер су и други филозофи давали

Асвоја објашњења у трагању за оним од чега се свет састоји.

недељив.

К

40

К


ОГЛЕД

Растварањем калијум-перманганата у води настаје смеша. Супстанце су сачињене из честица. Честице

калијум-перманганата се приликом мешања с водом распоређују у просторне шупљине између

честица воде (слика 3.1.6). Додавањем воде, боја смеше калијум-перманганата и воде постаје

блеђа, а број честица воде повећава се у односу на број честица калијум-перманганата.

Легенда:

Честицa воде

Честице калијумперманганата

Слика 3.1.6.

Растварање калијумперманганата

у води

Дискусија

Опишите физичка својства калијумперманганата.

По чему се разликују

физичка својства калијум-перманганата

и воде? Објасните да ли се састав

смеше настале растварањем калијумперманганата

у води мења додавањем воде?

Када почињу савремене теорије о атому?

Од XIX века све више научника је почело да се интересује за идеју о атому. Први

међу њима био је енглески научник Џон Далтон, који је у хемијску науку увео

појам атом. Пошто су атоми сувише мале честице, научници су на основу постојећих

експерименталних података начинили њихову упрошћену слику, тј.

модел. Са развојем науке и откривањем микросвета мењали су се и усавршавали

атомски модели (табела 3.1.1).

Џон Далтон

(1766 – 1844)

Научник

Предложени модел атома

„модел билијарске кугле“

Џозеф Џон Томсон

(1856 – 1940)

„модел јагоде“

Ернест Радерфорд

(1871-1937)

Нилс Бор

(1885 – 1962)

„планетарни модел“

„орбитални модел”

Табела 3.1.1.

Научници и модели

атома које су они

предложили

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбеник41

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

к41

е е41


Колика је величина и маса атома?

Атоми су честице невидљиве лупом или светлостним микроскопом. Просечна

величина атома изражава се у пикометрима (1 pm = 10 -12 m). Маса

атома је мала и не може се измерити вагом.

ЗАНИМЉИВОСТ

Атоми су толико мали да бисмо на дужини од једног милиметра могли поређати око тринаест

милиона атома водоника или три милиона атома угљеника. Да бисте могли да замислите

колико су атоми мали, упоредићемо их са нама познатим величинама физичких

тела у макросвету. Атом најједноставнијег хемијског елемента водоника увећан сто милиона

пута био би величине кликера. Ако кликер увеличамо сто милиона пута, био би

велики као Месец (слика 3.1.7).

Слика 3.1.7.

Колико је мала величина атома показује поређење величине атома

са величином физичких тела из макросвета: кликера и Месеца.

Или, када бисмо све атоме злата који се налазе у прстену од једног карата поређали у ланац,

он би био дуг 1,7 · 10 11 метара. Тај ланац би могао да око 4300 пута обмота планету на

којој живимо.

ПР

О

Oсновна честица која гради супстанце је АТОМ. Атом је најситнија честица која карактерише

хемијски елемент.

Супстанце изграђене од истих атома називају се ХЕМИЈСКИ ЕЛЕМЕНТИ. На пример:

графит и дијамант су облици једноставне чисте супстанце изграђене од атома

угљеника. Угљеник је хемијски елемент.

Супстанце изграђене од различитих атома називамо ХЕМИЈСКА ЈЕДИЊЕЊА. Примери

таквих супстанци су угљен-диоксид и вода.

Активност више

ПНаправите пано „Шта указује на честичну структуру супстанце”. За овај задатак можете

хамер у боји, различите фотографије, бојице, маказе, колаж-папир и други ма-

Ркористити

Ртеријал. Рдећем Свој пано, у договору с наставником/наставницом можете презентовати на сле-

дећем часу хемије.

ОМ

АТОМО Т

И

ПРИ

М

Е Р

МАТОМ

АТОМО

НАУЧИЛИ СМО

• основна честица која Тхемијски

гради супстанце

Телемент

Иелемент

• најситнија честица која

карактерише

супстанцеМ

хемијски

Р

елемент

• невидљив под лупом или

АК

светлосним микроскопом

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта је атом?

2. Прецртајте нетачно тако да добијете тачне

исказе.

1) Атоми су честице видљиве/невидљиве

под лупом.

2) Атоми различитих хемијских елемента

су исте/различите величине и масе.

3. Како се називају супстанце изграђене од

атома истог елемента, а како супстанце

изграђене од атома различитих елемената?

ВНИ

42


3.2.

ХЕМИЈСКИ СИМБOЛИ

Подсетимо се

За учење садржаја из физике потребно је усвојити и

примењивати ознаке физичких величина и њихових

јединица, што представља језик физике као науке.

Учење хемије обухвата усвајање симболике и језика

хемичара. Сада ћемо упознати ознаке којима се служе

хемичари.

Кључне речи

називи

хемијских

елемената,

хемијски

симболи,

коефицијент

Трагајући за „каменом мудрости” помоћу којег се супстанце могу претворити

у злато, алхемичари су изводили различите хемијске експерименте, чије

су резултате приказивали тајанственим белешкама. У њима наилазимо на прве

трагове употребе знакова, тј. симбола за означавање појединих хемијских елемената.

С развојем хемије, током XVIII и XIX века откривен је велики број хемијских

елемената. До данас је откривено у природи и у лабораторијама синтетисано

118 хемијских елемената.

Како су хемијски елементи добили називе?

Хемијски елементи су добијали називе по карактеристичним својствима,

супстанцама из којих су добијени, митолошким бићима, географским појмовима,

научницима који су их открили и небеским телима (табела 3.2.1).

Назив хемијског

елемента на српском и

латинском језику

Назив

добијен

према:

Порекло речи

Сликовити приказ

хлор (chlorium) својствима грч. chloros – жутозелен

калцијум (calcium)

германијум

(germanium)

супстанци из

које је добијен

географском

појму

креч

(лат. calx)

Немачка

(енг. Germany)

ајнштајнијум

(einsteinium)

научнику

у част

Алберта Ајнштајна

плутонијум

(plutonium)

титанијум

(titanium)

небеским

телима

митолошким

бићима

Плутон

титани из грчке митологије

(лат. Titanes)

Табела 3.2.1.

Приказ добијања назива хемијских елемената

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбеник43

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

к43

е е43


Како су током историје представљани и систематизовани

хемијски елементи?

Алхемичари су већ у средњем веку настојали да поједине метале које су

користили у својим експериментима представљају знаковима коришћеним

за обележавање небеских тела (табела 3.2.2).

Слика 3.2.1.

Јенс Јакоб

Берцелијус

Дискусија

Које симболе

користимо у

свакодневном

животу? Зашто

се људи користе

симболима?

Разноврсност језика којима људи говоре условила је да се један исти

хемијски елемент различито назива у различитим крајевима света. Зато

је било потребно увести систематичније и практичније ознаке хемијских

елемената. Почетком XIX века енглески физичар и хемичар Џон Далтон

покушао је да уједначи ознаке за хемијске елементе. Његови симболи имали

су облик кружића у који су уцртавани различити знаци. Због сложености

и непрактичности, ови симболи су убрзо избачени из употребе. Стога

је шведски хемичар Јенс Јакоб Берцелијус (слика 3.2.1) 1813. године осмислио

и увео у употребу означавање хемијских елемената словним ознакама

заснованим на латинском имену елемента, које се и данас користе (табела

3.2.2). Од тада се хемијски елементи представљају хемијским симболима.

Захваљујући Берцелијусовим симболима, хемичари целог света могу се

споразумевати без обзира на језике којима се служе.

Tабела 3.2.2.

Приказ развоја

хемијских симбола

Назив

елемента

Средњовековни

(алхемијски)

Симболи

Далтонови

Берцелијусови

Злато G Au

Сребро S Ag

ПРОМ

Гвожђе I Fe

Азот - N

ПР

Слика 3.2.2.

Правила

ППравила Пхемијских писања

хемијских симбола

МО

Кисеоник - O

МХЕМИЈСКИ СИМБОЛ је знак који се користи за означавање атома хе-

Ммијског елемента.

О

РИМ

ОКако се правилно пишу хемијски симболи?

Т

прво слово:

ВЕЛИКО

И

В

Н

И

Е

Р

А

К

МХемијски симболи се пишу латиничким писмом. Као симбол хемијског

узима се велико штампано почетно слово његовог латинског

Еелемента

Еимена Ечетно (слика 3.2.2). Ако два елемента или више елемената имају исто по-

друго

слово, онда

слово:

Hydrogenium, па отуда

мало

НHydragyrum

се додаје још једно слово из имена, које се пише као

мало

Рмало (слика 3.2.2). Латински назив за водоник је

Рсимбол Н, док је за живу Hydragyrum, па је симбол Hg.

ИHydragyrum

44


ха

ха-ге

Како се правилно читају хемијски симболи?

Симбол се чита тако што се свако слово изговори појединачно. После симбола

никада се не ставља тачка, осим ако се симболом не завршава реченица.

Назив

елемента

Латински

назив

Симбол

елемента

Изговор

симбола

Назив

елемента

Латински

назив

Симбол

елемента

Слика 3.2.3.

Правила читања

хемијских симбола

Изговор

симбола

Водоник Hydrogenium H ха Хлор Chlorum Cl це-ел

Кисеоник Oxygenium O о Магнезијум Magnesium Mg ем-ге

Угљеник Carbon C це Гвожђе Ferrum Fe еф-е

Сумпор Sulphur S ес Сребро Argentum Ag а-ге

Фосфор Phosphorus P пе Злато Aurum Au а-у

Азот Nitrogen N ен Жива Hydragyrum Hg ха-ге

Калијум Kalium K ка Бакар Cuprum Cu це-у

Табела 3.2.3.

Назив симбола и његов изговор

Какво може бити значење симбола хемијских

елемената?

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Напишите како се изговарају

наведени симболи хемијских

елемената.

Симболи хемијских елемената имају двојно значење: КВА-

ЛИТАТИВНО (описно) и КВАНТИТАТИВНО (бројчано).

Хемијски симбол квалитативно означава хемијски елемент

са свим његовим својствима, а квантитативно један атом тог

елемента (табела 3.2.4).

Табела 3.2.4

Значење симбола хемијског елемента

F – (______)

Br – (______)

I – (______)

Li – (______)

Zn – (______)

Тако на пример, симбол N означава хемијски елемент азот и један атом азота.

Додавањем одговарајућег броја испред симбола елемента означава се

већи број атома тог хемијског елемента. Тај број се назива КОЕФИЦИЈЕНТ.

Модел атома

азота

Хемијска

ознака

Број

атома

квалитативно

Значење

квантитативно

N 1 Азот Један атом азота

2N 2 Азот Два атома азота

3N 3 Азот Три атома азота

Корисно је знати

Модели атома се обично

представљају куглицама

различитих боја.

боја

модела

атома

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб45

е е45 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

хемијски

елемeнт

водоник

кисеоник

азот

угљеник

сумпор

хлор


ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици испод приказани су модели

атома. На линији поред сваке

слике с коефицијентом и симболом

елемента напишите шта представља

свака од њих.

o o o

Када се пише, коефицијент мора бити једнаке величине

као симбол атома тог хемијског елемента. Коефицијент

један се не пише испред симбола, јер симбол означава

и један атом елемента (табела 3.2.4).

коефицијент ←5N→ симбол елемента

Значење записа: пет атома азота

c

c

Активност више

Користећи бесплатну апликацију Kahoot (https://kahoot.

com/) осмислите квиз којим ћете на следећем часу проверити

знање својих другова и другарица из ове лекције.

За помоћ се обратите наставнику/наставници.

НАУЧИЛИ СМО

квантитативно значење

ХЕМИЈСКИ ЕЛЕМЕНТ

СИМБОЛ

ЕЛЕМЕНТА

квалитативно

значење

коефицијент

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ПРО

ОМ

О

Т

1. Наведите неколико примера како су хемијски елементи добијали назив.

2. Шта су хемијски симболи?

3. Шта је заслуга Јенса Јакоба Берцелијуса у хемијској науци?

4. Наведите правила за писање симбола хемијских елемената.

5. Напишите хемијске симболе следећих елемената: водоник, кисеоник, азот, сум-

Опор и хлор.

О6. Које је значење хемијског симбола?

О7. представите: три атома натријума, два атома кисеоника, атом

МСимболички

Ммагнезијума.

8.

МНаведени су следећи хемијски записи: 3Н, С, 4Fe. Наведите њихово квалитатив-

но и квантитативно значење.

ПРИМЕРАК

ИВНИ

46


3.3.

ГРАЂА АТОМА

Подсетимо се

Атом је најмања честица која карактерише хемијски

елемент. С обзиром на то да је атом сувише мала честица,

научници су развили моделе атома према који-

ма у даљем раду могу да предвиђају каква својства

могу имати супстанце зависно од грађе њихових ато-

ма. Током историје развијено је неколико различитих

модела атома.

Кључне речи

језгро атома,

електронски

омотач,

елементарне

честице,

протони,

неутрони,

електрони

Кaква је грађа атома?

Захваљујући сазнањима до којих су дошли физичари и хемичари

данас можемо рећи да је атом сложене грађе и да га чине још ситније

честице.

Сваки атом се састоји од АТОМСКОГ ЈЕЗГРА (нуклеус) у средишту

атома, и ЕЛЕКТРОНСКОГ ОМОТАЧА, око атомског језгра.

Атомско језгро и електронски омотач чине честице. Те честице

називамо субатомске или елементарне честице. Основне елементарне

честице су протони, електрони и неутрони (слика 3.3.1).

Како је грађено атомско језгро?

Унутар језгра се налазе елементарне честице које једним именом

називамо НУКЛЕОНИ. Две основне врсте нуклеона су ПРОТО-

НИ и НЕУТРОНИ (слика 3.3.1). Протон је позитивно наелектрисана

честица, која се обележава ознаком р + . Неутрон је ненаелектирисана,

односно неутрална честица, која се обележава ознаком

n 0 . Стога је атомско језгро позитивно наелектрисано. Масе протона

и неутрона приближно су једнаке. Целокупна маса атома смештена

је у атомско језгро.

2 протона 2 неутрона 2 електрона

Слика 3.3.1.

Приказ структуре

атома хелијума

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Протон је реч грчког

порекла, а значи први.

Неутрон је реч латинског

порекла, а значи неутралан.

Нуклеон је реч латинског

порекла, а значи језгро.

Шта чини електронски омотач?

ЕЛЕКТРОНСКИ ОМОТАЧ чине елементарне

честице које се називају ЕЛЕК-

ТРОНИ (слика 3.3.1). Електрони су негативно

наелектрисане честице које се

обележавају ознаком е – . Маса електрона

је око 1836 пута мања од масе протона.

Због тога хемичари кажу да је маса електрона

занемарљиво мала у поређењу с

масом протона или неутрона.

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Електрон је реч

грчког порекла,

а значи ћилибар.

Пречник језгра је приближно 10.000 пута мањи од

пречника атома. Језгро заузима мали део запремине атома

у односу на запремину електронског омотача. Замис-

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици 3.3.2. је приказан

модел атома литијума. Како се

називају елементарне честице

чији су модели oбележени на

слици?

Слика 3.3.2.

Модел атома литијума

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб47

е е47 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


48

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч numerus

је латинског

порекла и значи

број.

Корисно је знати

Наелектрисање

честица у атому

изражава се

релативним

наелектрисањем

(табела 3.3.1). Оно

се добија поређењем

с најмањим

јединичним

наелектрисањем

елементарне

честице, које износи

1.67 П−19 · 10 C (кулона).

лите, када би се језгро атома поставило у центар фудбалског стадиона,

електрони би се кретали по путањама које би биле удаљене од центра

стадиона исто колико и трибине.

Како је наелектрисан атом у целини?

Количина наелектрисања протона, односно електрона је најмања потврђена

количина наелектрисања. Зато се назива елементарна количина

наелектрисања. Количина наелектрисања протона и електрона је једнака,

само су они супротног знака, тј. за протон се наводи знак „+”, а за електрон

„–” (табела 3.3.1).

АТОМ је електронеутрална честица пошто садржи једнак број позитивно

наелектрисаних протона и негативно наелектрисаних електрона.

Словом N (numerus) означавамо укупан број честица. На основу наведеног

можемо записати:

N(p + ) = N(е – )

Елементарна

честица

Ознака

П РО

ОМ МО

Т

И В

Н

И

ПР

И ЕР

А

К

Релативно

наелектрисање

(q)

Маса (g)

Односи међу масама

протона, неутрона и

електрона

Протон p + +1 1.673 · 10 -24 m(p + ) ≈ m(n 0 ) ≈ 1836m(e - )

Електрон е – -1 9.109 · 10 -28 m(n 0 ) ≈ m (p + )

Неутрон n 0 0 1.675 · 10 -24 m(e - ) ≈ 1/1836m(p + )

Табела 3.3.1.

Приказ масе елементарних честица и наелектрисања

ПРОТОНИ И ЕЛЕКТРОНИ

То су елементарне честице.

То су наелектрисане честице.

Дискусија Имају једнаке количине

наелектрисања.

Упоредите

ПУпоредите

Патомско језгро и

М

Наелектрисања су супротне

електронски омотач

врсте (p

+ ; е – ).

по наелектрисању.

О Електрони имају масу око

Да ли је исправно

О1836 Т1836 пута мању од масе

рећи: „Атом је

Тпротона.

Корисно је знати

Нуклеарне силе су најјаче познате

силе у природи и подједнако

делују између свих нуклеона. У

свакодневном животу нуклеарне

силе не примећујемо јер делују на

малим растојањима, баш каква

су растојања између нуклеона.

Захваљујући деловању ових јаких

привлачних нуклеарних сила

језгро је стабилно.

МЕ

рећи: „Атом је празан?” Објасните,

у ком делу атома

В

је сконцентрисана

његова маса.

ЕНЕУТРОНИ

То су Р

А

елементарне честице.

АТо АМаса су електронеутралне честице.

неутрона приближно је једнака маси протона.


Активност више

Користећи бесплатну апликацију Puzzlemaker

(http://puzzlemaker.discoveryeducation.com/) осмислите осмосмерку којом ћете

на следећем часу проверити знање друга или другарице из школске клупе, а

односи се на садржај ове лекције.

НАУЧИЛИ СМО

ГРАЂА АТОМА

електронски омотач

језгро

електрони

нуклеони

протони

неутрони

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Који су основни делови атома?

2. Шта су елементарне честице?

3. Које елементарне честице чине језгро, а које електронски омотач?

4. Упоредите масу и наелектрисање елементарних честица.

5. Шта су нуклеони?

6. Објасните због чега је атом ненаелектрисана честица.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб49

е е49 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


3.4.

АТОМСКИ И МАСЕНИ БРОЈ. ИЗОТОПИ

Подсетимо се

Атом је изграђен од језгра и електронског омотача.

Елементарне честице које се налазе у језгру су

протони и неутрони, а у електронском омотачу

електрони.

Кључне речи

атомски број,

масени број,

изотопи

Корисно је знати

Атомски број атома

одређује његов

идентитет. На пример,

сви атоми који имају

осам протона у језгру

односе се на кисеоник.

Атомски број се не мора

увек записивати уз

симбол елемента зато

што се подразумева. На

пример, ако је елемент

угљеник, подразумева се

да ће у језгру имати шест

протона.

ПРО

Атом хемијског елемента одређен је његовим атомским и

масеним бројем.

Шта представља атомски број неког хемијског

елемента?

АТОМСКИ БРОЈ представља број протона (p + ) у језгру, а пошто

је атом неутрална честица, истовремено тај број представља и

број електрона (е – ) у електронском омотачу и обележава се великим

латиничким словом Z (цет):

Z = N(p + )

N(p + ) = N(е – )

где je:

N(p + ) − број протона

N(е – ) − број електрона

Сада можемо проширити дефиницију хемијског елемента. ХЕ-

МИЈСКИ ЕЛЕМЕНТ је најједноставнија чиста супстанца која

се не може разложити на једноставније супстанце. Сви атоми

једног елемента имају исти број протона, тј. атомски број.

Шта представља масени број атома неког хемијског

елемента?

ОМ

О

Т

И

ПРИМ

ОМАСЕНИ БРОЈ атома елемента представља збир броја протона и неутрона

(број нуклеона) јер језгро атома чини 99,95% укупне атомске масе. Масени

Мброј се обележава са

А:

A = N(p + ) + N (n 0 )

Мгде ОN

je:

Т(n Т) N(n NТNТN(n

0 ) − број неутрона

Мили се може представити преко атомског броја Z:

Ејер je:

A = Z + N(n 0 )

Z = N(p + ) = N(е – )

Ејер je:

РАК

ВНИ

50


На основу атомског и масеног броја можемо израчунати колико има протона,

односно електрона у атому. Одузимањем вредности масеног броја од вредности

атомског броја добијамо број неутрона у језгру атома:

N(n 0 ) = A – Z

Израчунајте број неутрона у језгру атома литијум (Li).

Познато:

N(p + ) = 3

A = 7

Тражи се:

N(n 0 ) = ?

Решење:

ПРИМЕР

За атом литијума, број неутрона добијамо

одузимањем вредности атомског броја од

вредности масеног броја атома литијума.

N(n 0 ) = A − N(p + )

N(n 0 ) = 7 − 3

N(n 0 ) = 4

Дакле, у језгру атома литијума има 4

неутрона.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Атом сумпора има 32 нуклеона

и 16 електрона. Одредите број

елементарних честица.

Атомски и масени број су цели бројеви зато што представљају број елементарних

честица у атому. Врло често, приликом хемијских записа хемичари

уз симбол елемента записују и његов атомски и масени број. Атомски

број и масени број се записују испред симбола елемента на следећи начин:

A

Z X

Шта су изотопи?

Научници су утврдили да атоми истог елемента немају увек исту масу.

Пошто знамо да је маса атома приближно једнака маси атомског језгра и

да зависи од броја протона и неутрона, то значи да атоми истог елемента

могу имати различите масене бројеве.

Атоми истог хемијског елемента који имају једнак број протона (p + ), а различит

број неутрона (n 0 ), односно различите масене бројеве називају се

ИЗОТОПИ.

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч изотоп је

грчког порекла:

isos −исто, и

topos − место.

Већина хемијских елемената у природи постоји

као смеша изотопа. Хемијских елемената

има 118, али је број њихових изотопа много

већи. Велики број изотопа добијен је вештачки

у лабораторији.

Протијум

Најједноставнији хемијски елемент водоник

има три изотопа. Изотопи водоника су ПРО-

ТИЈУМ, ДЕУТЕРИЈУМ и ТРИЦИЈУМ (слика

3.4.1 и табела 3.4.1).

Деутеријум

Трицијум

Слика 3.4.1.

Шематски приказ грађе изотопа

водоника и њихово означавање

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб51

е е51 нике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


ЗАНИМЉИВОСТ

Изотопи истог хемијског елемента

разликују се по стабилности.

Постоје стабилни и нестабилни

или радиоактивни

изотопи. Нестабилни изотопи

се јављају код хемијских елемената

чији је атомски број

већи од 83. Нестабилни изотопи

спонтано се разлажу уз

ослобађање енергије у виду радиоактивног

зрачења. Ту појаву

називамо радиоактивност

(слика 3.4.2). Она је спонтани

процес који се у природи непрестано

одиграва. Вештачка

радиоактивност последица је

нуклеарних експлозија или неопрезног

одлагања нуклеарног

отпада.

Слика 3.4.2

Знак за

радиоактивност

Ознака

изотопа

атома

водоника

Назив Z A N(p + ) N(е) N(n 0 )

1

1H протијум 1 1 1 1 0

2

1H деутеријум 1 2 1 1 1

3

1H трицијум 1 3 1 1 2

ИЗОТОПИ

Табела 3.4.1.

Приказ изотопа водоника

То су атоми истог хемијског елемента.

Имају исти број протона и исти атомски број.

Имају различит број неутрона и различит

масени број.

Која је примена изотопа?

ПР

И

Слика 3.4.3.

Нуклеарна електрана

Изотопи имају значајну примену у медицини,

индустрији, науци, археологији итд. У медицини

се изотопи користе за дијагнозу разних

врста тумора као тумор маркери. На пример,

изотоп јода 131 I користи се у лечењу карцинома

штитасте жлезде и дијагностику њеног рада, а

изотоп хрома 51 Cr користи се за означавање

еритроцита и праћење губитка протеина кроз

систем органа за варење.

У нуклеарним електранама (слика 3.4.3) се као

нуклерано гориво користе изотопи уранијума.

Осим уранијума, као нуклеарно гориво се користе

и изотопи плутонијума, који је радиоактиван.

ПРОМОТ

52

И

В

Н

И

МЕ Р

А

К

ТПомоћу Тпроцеса изотопа угљеника

14 C доказано је да биљке приликом

фотосинтезе користе воду и угљен-диоксид из ваздуха и уз

Сунчеве светлости их претварају у шећере.

Епомоћ

РРадиоактивност Радиоактивност уранијумовог изотопа

238 U може се применити

Ри и за одређивање старости фосила (слика 3.4.4).

Слика

АСАСлика АПриказ 3.4.4

Приказ фосила


Активност више

Претражите интернет и књиге и истражите текстове о примени изотопа. Напишите

састав „Предности и недостаци примене изотопа” и презентујте га на

следећем часу хемије.

НАУЧИЛИ СМО

АТОМ

језгро

атома

електронски

омотач

ИЗОТОПИ

протони

p +

нуклеони

електрони

једнак број р +

e -

различит број n 0

неутрони

n 0

МАСЕНИ БРОЈ – А

А = N(p + )+N(n 0 )

АТОМСКИ БРОЈ − Z

Z = N(p + )

N(p + )=N(n 0 )

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта је атомски број?

2. Шта је масени број?

3. Напишите изразе за израчунавање атомског и масеног броја.

4. Који је број неутрона у атому магнезијума ако је његов атомски број

12, а масени број 24?

5. Шта су изотопи?

6. Напишите ознаке и називе изотопа водоника.

7. Наведите примену изотопа.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб53

е е53 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


3.5.

ЕЛЕКТРОНСКИ ОМОТАЧ

Подсетимо се

У електронском омотачу атома налазе се негативно

наелектрисане елементарне честице –

електрони (е – ).

Кључне речи

електронски омотач,

електрони, валентни

ниво, валентни

електрони, распоред

електрона по

енергијским нивоима

Електрони су елементарне честице које се великом

брзином крећу око језгра атома, у простору

који се назива ЕЛЕКТРОНСКИ ОМОТАЧ (слика

3.5.1). Електрони никада не пролазе кроз језгро

и не сударају се. Електрoни су удаљени од језгра тако да у поређењу

с величином језгра и електрона, у атому постоји велики празан простор.

Величина атома одређена је величином електронског омотача.

протони неутрони електрони

Слика 3.5.1.

Приказ електрона

у електронском

омотачу атома

Како су електрони распоређени у атому?

Једна од најважнијих карактеристика електрона у атому јесте његова енергија.

Утврђено је да сви електрони у једном атому немају исту енергију.

Електрони мање енергије крећу се ближе атомском језгру, док су електрони

који имају већу енергију удаљенији од језгра. Енергија електрона директно

зависи од његове брзине кретања. Према садржају енергије, електрони

су распоређени по ЕНЕРГИЈСКИМ НИВОИМА (n). Постоји седам енергијских

нивоа, који се обележавају арапским бројевима од 1 до 7 или великим

латиничким словима K L M N O P Q.

Како су електрони распоређени по енергијским нивоима?

ПРО

Енергијски нивои удаљенији од језгра заузимају већи простор и зато се у

њима налази већи број електрона. Максималан број електрона на сваком

нивоу је тачно одређен, и за прва четири нивоа може се представити изразом:

2n 2 (табела 3.5.1).

ОМО О


И

НИ

ПР

ИМ Е

Р

А К

L

Слика 3.5.2.

ОM

M

Боров модел атома

2

3

2n 2 = 2 · 2 2 = 2 · 4 = 8

2n 2 = 2 · 3 2 = 2 · 9 = 18

угљеника

N

4 2n 2 = 2 · 4 2 = 2 · 16 = 32

Табела 3.5.2.

МДискусија

Максимални број електрона за прва четири нивоа

МЕУпоредите В

масу и

На пример, атом угљеника има шест елек-

Еенергију

Н

електрона

трона. Од шест електрона, два се налазе на ни-

на

Рна нивоима K и L у Нвоу К, а преосталих четири на нивоу L (слика

Н3.5.2). атому угљеника.

Максимално попуњене енергијске нивое

Иимају само племенити гасови.

протони неутрони електрони

54

ОЕнергијски ниво

Број енергијског нивоа

n

Макcималан број електрoна

K 1 2n 2 = 2 · 1 2 = 2 · 1 = 2


Електрони у последњем енергијском нивоу називају се ВАЛЕНТНИ ЕЛЕК-

ТРОНИ, а ниво у коме су смештени је ВАЛЕНТНИ НИВО. Валентни електрони

су кључ за разумевање физичких и хемијских својстава супстанци.

Распоред електрона према енергијским нивоима може се шематски представити

помоћу модела концентричних кругова, тзв. Боровог модела атома

и енергијског дијаграма (слика 3.5.3).

енергијски ниво

ПРИМЕР 1

Напишите распоред електрона по енергијским

нивоима у атому водоника, азота

и магнезијума.

К = 2 е−

L = 8 е−

M = 18 е−

N = 32 е−

O = 32 е−

P = 18 е−

Q = 8 е−

распоред

електрона по

енергијским

нивоима

електронска

конфигурација

Слика 3.5.3.

Приказ енергијских нивоа у електронском омотачу атома

Уз помоћ Боровог модела атома и енергијског

дијаграма шематски прикажите распоред

електрона у атому хлора.

Решење:

Електронима се најпре попуњава ниво К.

Када на њему више нема места, наредни

електрон се смешта у следећи енергијски

ниво (L). Попуњавањем нивоа L, електронима

се даље попуњава ниво М итд.

1 H К = 1

7 N К = 2, L = 5

Mg К = 2, L = 8, M = 2

12

ПРИМЕР 2

17 Сl Слика 3.5.5.

Решење:

Атом хлора има укупно 17 е – . Електрони

атома хлора распоређени су у три енергијска

ниова (К, L, M). Последњи енергијски (валентни)

ниво је М, на коме је смештено 7 валентних

електрона (слика 3.5.4).

Распоред електрона по енергијским нивоима

у атому хлора може се представити и

енергијским дијаграмом (слика 3.5.5).

17 протона 18 неутрона 17 електрона

Слика 3.5.4.

Боров модел атома хлора

Е

Н

ЕРГ

И

ЈА

n = 3(М)

n = 2(L)

n = 1(K)

Енергијски дијаграм

атома хлора

Активност више

Користећи пингпонг лоптице, пластелин, бакарну жицу, картон, бојице, маказице

и други материјал направи МОДЕЛ АТОМА. У договору с наставник/ наставницом

можеш понети на час модел атома или материјал за израду свог модела.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб55

е е55 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


НАУЧИЛИ СМО

ЕЛЕКТРОНСКИ ОМОТАЧ

електрони

енергијски нивои (n)

максимални број

електрона 2n 2

распоред електрона

по нивоима

валентни енергијски

ниво

валентни

електрони

језгро

К = 2 е−

L = 8 е−

M = 18 е−

N = 32 е−

O = 32 е−

P = 18 е−

Q = 8 е−

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта је електронски омотач?

2. Како су електрони распоређени у електронском омотачу?

3. Колико максимално елетрона може бити на четвртом енергијском нивоу?

4. Шта су валентни електрони?

5. Прикажите шематски Боровим моделом атома и енергијским дијаграмом рапоред

електрона у атомима водоника, натријума и сумпора.

6. Колики је атомски број атома елемента Е ако тај елемент има исти број електрона

на другом и трећем енергијском нивоу?

ПРОМОТИВНИ

ПРИМЕРАК

56


3.6.

ПЕРИОДНИ СИСТЕМ ЕЛЕМЕНАТА

Подсетимо се

Хемијским симболима се скраћено означавају називи

хемијских елемената. Карактеристике сваког атома хемијског

елемента су атомски број, који представља број

протона у језгру, односно број електрона у омотачу, као и

масени број, који представља збир броја протона и неутрона

у језгру атома.

Кључне речи

Периодни систем

елемената, групе,

периоде

Након открића великог броја хемијских елемената, хемичари су сакупљали

информације о њима и њиховим својствима. Покушавали су да

све познате хемијске елементе поређају и сврстају како би се олакшало њихово

проучавање и разумевање. Најуспешнији у томе је био руски хемичар

Дмитриј Иванович Мендељејев (слика 3.6.1). Он је 1869. године објавио свој

систем елемената у облику таблице која је садржала само 63 елемента. Мендељејев

није познавао структуру атома, па је све до тада познате хемијске

елементе поређао према порасту атомских маса. Приметио је и да после одређеног

броја елемената долазе они чија су својства веома слична својствима

претходних, те их је сврставао један испод другог. Сваки вертикални низ

у коме су се налазили елементи сличних својстава назвао је ГРУПА. Дуж

хоризонталних редова, својства елемената су се периодично понављала, па

је те редове назвао ПЕРИОДЕ. Из описане правилности настала је таблица

елемената која се назива ПЕРИОДНИ СИСТЕМ ЕЛЕМЕНАТА. Касније је

формулисан и ЗАКОН ПЕРИОДИЧНОСТИ, који гласи:

Слика 3.6.1.

Руски хемичар

Дмитриј Иванович

Мендељејев

Својства елемената у Периодном систему су у периодичној зависности од

њихових атомских маса, односно атомских бројева.

За неке неоткривене хемијске елементе Мендељејев је оставио празна места

и предвидео не само њихова својства него и нека својства њихових једињења.

Како данас изгледа Периодни систем елемената?

Данас Периодни систем садржи 118 елемената (слика 3.6.2), од којих су неки

откривени у природи, а неки синтетисани у лабораторијама. Периодe и групе

означене су арапским бројевима, при чему се групе означавају бројевима

од 1 до 18, а периоде бројевима од 1 до 7.

У првој периоди се налазе два елемента, у другој и трећој по осам елемената,

а у четвртој, петој, шестој и седмој по осамнаест елемената. Стога се периоде

према броју елемената деле на МАЛЕ (прве три) и ВЕЛИКЕ (преостале

четири).

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб57

е е57 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


1. група

ПЕРИОДНИ СИСТЕМ ЕЛЕМЕНАТА

1. периода

2. периода

3. периода

4. периода

5. периода

6. периода

7. периода

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

1.

1

H

Водоник

1,008

3

Li

Литијум Берилијум

6,9 9,0

Натријум Магнезијум

23 24,3

4

Be

Калијум Калцијум Скандијум Титан Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никал Бакар

Цинк Галијум Германијум Арсен Селен

Бром Криптон

39.1 40,1

45,0

47,9

50,9

52,0

54,9

55,9

58,9

58,7

63,6

65,4

69,7

72,6

74,9

79,0

79,9

83,8

Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Техницијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур

Јод

Ксенон

85,5 87,6

88,9

91,2

92,9

95,9 98,9

101,1

102,9

106,4

107,9

112,4

114,8

118,7

121,8

127,6 126,9

131,3

Цезијум Баријум

Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут

132,9 137,3

178,5

181,0

183,9

186,2

190,2

192,2

195,1

197

200,6

204,4

207,2

209,0

18.

2

He

Хелијум

4,0

10

Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор

Неон

10,8

12,0

14,0

16,0

19,0

20,2

11

12

13

14

15

16

17

18

Na

K

Rb

Mg

Ca

Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор

Хлор

Аргон

27,0

28,1

31,0

32,1

35,5

39,9

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

Sr

55

56 57–71 72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

Cs

Ba

87

88 89–103 104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

Fr

Францијум

симбол елемента

2 . 13. 14. 15. 16. 17.

3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Ti

Zr

Hf

Ra

Rf Db

Радијум

Ратерфордијум Дубнијум

V

Nb

Ta

5

6

7

8

9

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

Sc

Y

22

Ti

Титан

47,9

релативна атомска маса

Cr

Mo

W

Sg

Сиборгијум

Mn

Tc

Re

атомски број

Fe

Ru

Os

Bh Hs

Боријум Хасијум

назив елемента

Co

Rh

Ir

Ni

Pd

Pt

Cu

Ag

Au

Zn

Cd

Hg

B

Al

Ga

In

Tl

C

Si

Ge

Sn

Pb

N

P

As

Sb

Bi

O

S

Se

Te

F

Cl

Br

Po At

Полонијум Астат

I

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Радон

Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og

Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон

ЛАНТАНОИДИ

57

58

La

Ce

Лантан Церијум

138,9 140,1

59

Pr

Празеодијум

140,9

60

Nd

Неодијум

144,2

61

Pm

Прометијум

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Самаријум Еуропијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум

150,4 152,0 157,3 158,9 162,5 164,9 167,3 168,9 173,0 175,0

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Слика 3.6.2.

Периодни систем

елемената

АКТИНОИДИ

ЛЕГЕНДА:

89

90

Ac

Актинијум

метали

Th

Торијум

232,0

91

92

93

Pa

U

Протоактинијум Уран

231,0

238,0

металоиди

Np

Нептунијум

94

Pu

Плутонијум

95

Am

Америцијум

96

Cm

Киријум

97

98

99

Bk Cf Es

Беркелијум Калифорнијум Ајнштајнијум

100

101

102

Fm Md No

Фермијум

Мендељевијум Нобелијум

103

Lr

Лавренцијум

неметали

племенити гасови

Сваки елемент у таблици Периодног система елемената уписан је у поље у коме се налазе

подаци попут симбола, назива, атомског броја и релативне атомске масе (о релативној

атомској маси учићете у наредним лекцијама). На основу ових података можемо шематски

представити структуру атома сваког хемијског елемента и одредити његово место у таблици

Периодног система елемената. Број периоде у таблици одговара укупном броју енергијских

нивоа одређеног хемијског елемента. Тако, елементи прве периоде имају валентне електроне

у енергијском нивоу К, друге у нивоу L, треће у нивоу M, четврте у нивоу N итд. Елементи

који се налазе у истој групи имају исти број валентних електрона (слика 3.6.3), и слична хемијска

својства.

П

РО

ППРИМЕР

ПРИМЕР

Одредите РОРОдредите положај елемената литијума и натријума у таблици Периодног

система елемената (слика 3.6.3).

ОМ

О

Т

И

В

ПР

И

М

Е

Р

ПРешење:

ПНа

РНа Рнивоу Р(L) основу Боровог модела атома литијума закључујемо да се на енергијском

К налазе 2 електрона, а да се преостали 1 електрон смешта на други

енергијски ниво. Посматрањем Боровог модела атома натријума

уочавамо да се на првом енергијском нивоу налазе 2 електрона, на другом

8 електрона, док се на трећем (М) нивоу налази 1 електрон. Закључујемо

да се хемијски елемент литијум налази у 1. групи и 2. периоди таблице

Периодног система елемената. Хемијски елемент натријума налази се у 1.

групи и 3. периоди таблице Периодног система елемената.

Слика 3.6.3.

Боров модел атома литијума и натријума

НИ

АК

58


На основу приложених података

представите Боров

модел атома угљеника и одредите

положај овог хемијског

елемента у таблици Периодног

система елемената.

угљеник

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

ПОЉЕ ТАБЛИЦЕ ПЕРИОДНОГ

СИСТЕМА ЕЛЕМЕНАТА

Хемијски симбол елемената,

Атомски број елемента,

Релативна атомска маса елемента.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Наведени су хемијски елементи:

9 F, 8 O, 17 Cl, 16 S. Групишите

их према броју групе у таблици

Периодног система елемената.

ОГЛЕД

РЕАКТИВНОСТ НАТРИЈУМА И КА-

ЛИЈУМА У РЕАКЦИЈИ МЕТАЛА С

ВОДОМ

Смеша фенолфталеина и воде је безбојна.

Када се у њу спусти комадић

натријума долази до промене боје смеше

фенолфталеина и воде у љубичасту

(слика 3.6.4). Исто се дешава и када се

у смешу воде и фенолфталеина спусти

комадић калијума (слика 3.6.5). То

указује да оба метала реагују су водом.

При томе, калијум бурније реагује од

натријума. Сличност у реактивности

повезана је с истим бројем валентних

електрона (један електрон), а разлика у

реактивности с већом удаљеношћу валентног

eлектрона од позитивног језгра

у атому калијума.

ОГЛЕД

ИСПИТИВАЊЕ СВОЈСТАВА НАТРИЈУМА,

МАГНЕЗИЈУМА И СУМПОРА

Када се натријум спусти у воду, одмах долази до

хемијске реакције и јавља се љубичаста боја фенолфталеина.

Реакција магнезијума и воде је спорија,

боја се јавља много касније, док сумпор с

водом не реагује.

Корисно је знати

Разлике у реактивности елемената исте групе

Периодног система елемената објашњавају

се постепеним повећањем броја енергијских

нивоа, те су валентни електрони све

удаљенији од језгра, које их све слабије

привлачи. Услед тога се с порастом атомског

броја у групи смањује привлачење између

позитивно нелектрисаног језгра и валентних

електрона.

Слика 3.6.4.

Реакција

натријума и воде

Слика 3.6.5.

Реакција калијума и воде

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб59

е е59 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Како се деле хемијски елементи?

Према физичким и хемијским својствима, елементи су подељени на метале,

неметале, металоиде и племените гасове. Свака периода, осим прве, почиње

металом, а завршава се племенитим гасом.

МЕТАЛИ су у таблици Периодног система смештени лево и у средини и

заузимају највећи део таблице Периодног система.

НЕМЕТАЛИ чине малу групу хемијских елемената која се налази у десном

горњем углу таблице Периодног система елемената. Њима припада и водоник.

МЕТАЛОИДИ су хемијски елементи који се налазе на прелазу између метала

и неметала. Они имају својства и метала и неметала.

ПЛЕМЕНТИ ГАСОВИ, елементи којима се завршава свака периода, чине 18.

групу Периодног система.

Активност више

Претражите интернет и књиге и истражите текстове о таблици Периодног

система елемената кроз историју. Резултате свог истраживања презентујте на

следећем часу хемије користећи бесплатну апликацију Lino (http://en.linoit.com/).

НАУЧИЛИ СМО

метали

ПЕРИОДНИ

СИСТЕМ

ЕЛЕМЕНАТА

племенити

гасови

ПРОПИТАЊА И ЗАДАЦИ

неметали

металоиди

ПРИМ

ОПИТАЊА МПМПИТАЊА И ЗАДАЦИ

М О

Т

И

В

Н

И

МЕ

Р

А

К

Који

1. Који научник је заслужан за откриће таблице Периодног система

елемената?

2. Како гласи закон периодичности?

М3. Шта су групе, а шта периоде?

М4. Атомски број азота је 7. Прикажите шематски Боровим моделом распоред

Мелектрона Еелектрона у атому азота, а потом одредите положај овог хемијског елемента

Еу у таблици Периодног система елемената.

5.

ЕКојој врсти елемената припада:

а) хемијски елемент чији је атомски број 9;

б) хемијски елемент чији је масени број 24, а у језгру његовог атома има 12

неутрона?

60


3.7.

ПЛЕМЕНИТИ ГАСОВИ

Подсетимо се

Плементи гасови се налазе у 18. групи Периодног система

елемената. Веома су стабилни, у природи се налазе

као слободни атоми.

Кључне речи

племенити

гасови,

стабилност,

октет, дублет

ПЛЕМЕНИТИ ГАСОВИ су хелијум (He), неон (Ne), аргон (Ar),

криптон (Kr), ксенон (Xe) и радон (Rn).

Каква је распрострањеност племенитих

гасова у природи?

Сви племенити гасови, осим радона, налазе се у атмосфери

у малим количинама, од којих је најзаступљенији аргон. С

друге стране, радон се налази у Земљиној кори, у уранијумовим

рудама. Хелијум се такође може наћи у малим количинама

у Земљиној кори, али га знатно више има у свемиру.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Атомски број атома

хелијума је 2, а масени број

4. Представите распоред

електрона по енергијским

нивоима и одредите положај

овог елемента у таблици

Периодног система елемената

На који начин се могу добити племенити гасови?

Управо због присуства већине племенитих гасова у атмосфери, они се могу

добити из ваздуха, заједно с кисеоником и азотом. Радон се добија распадом

радиоактивног уранијума, о чему ћете учити на часовима физике.

Која су физичка својства племенитих гасова?

На собној температури и атмосферском притиску ови хемијски елементи

се налазе у гасовитом агрегатном стању као слободни атоми. Племенити

гасови су безбојни и без карактеристичног мириса. За разлику од осталих

племенитих гасова, радон је радиоактиван хемијски елемент.

Како се може објаснити стабилност племенитих гасова?

За разлику од осталих хемијских елемената, валентни ниво племенитих

гасова попуњен је максималним бројем електрона. Тако, атом хелијума у

валентном нивоу има два електрона, док атоми осталих племенитих гасова

имају осам електрона (слика 3.7.1). Овакав распоред електрона атома хелијума

назива се СТАБИЛАН ДУБЛЕТ, а у атомима осталих племенитих

гасова СТАБИЛАН ОКТЕТ. Електронске конфигурације атома племенитих

гасова називамо стабилни зато што с таквим распоредом електрона њихови

атоми имају најнижу енергију.

а) б)

протони

неутрони

електрони

Слика 3.7.1.

Приказ Боровог

модела атома:

а) неона и б) аргона

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб61

е е61 нике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Како стабилност атома племенитих гасова

утиче на њихову примену?

Сви племенити гасови, изузев радона, имају својства да светле

у различитим бојама, па се примењују за пуњење светлећих

реклама и лампи (слика 3.7.2). Криптон се употребљава

за израду ласера и лампи на рударским шлемовима.

Слика 3.7.2.

Приказ светлости коју емитују

хелијум, неон, аргон, криптон и ксенон

Хелијум je после водоника гас најмање густине, али, за

разлику од њега, није запаљив, па се употребљава за пуњење

цепелина (слика 3.7.3), балона (слика 3.7.4) итд.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици 3.7.4 је приказана рођенданска декорација

с балонима. Они су испуњени племенитим

гасом – хелијумом. Које честице се налазе унутар

сваког балона? Представите Боровим моделом

атома структуру те честице.

Слика. 3.7.4.

Балони испуњени хелијумом

Слика 3.7.3

Цепелин пуњен хелијумом

Активност више

Користећи бесплатну апликацију Pooplet (http://popplet.com/), уз помоћ друга

или другарице направите појмовну мапу ове наставне теме.

ПР

ОМ

МО

РПЛЕМЕНИТИ

ГАСОВИ

ПРдублет

Остабилност

октет

НАУЧИЛИ СМО

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Наведите називе и симболе племенитих

гасова.

2. Објасните зашто су атоми племенитих

гасова стабилни.

3. Шта је дублет, а шта октет?

4. Представите Бoровим моделом атома

распоред електрона у атому неона.

5. Наведите где се све примењују племенити

гасови.

РИМЕРАК

ТИВНИ

62


4.

Молекули

елемената и

једињења,

јони и јонска

једињења

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

63


4.1.

ХЕМИЈСКА ВЕЗА

Подсетимо се

Електрони чине електронски омотач. Према

енергији коју имају, они се у простору крећу на

одређеној удаљености од језгра. То описујемо

тако што кажемо да се електрони налазе на одређеном

енергијском нивоу.

Кључне речи

атоми хемијских

елемената,

стабилност,

хемијска веза,

Луисови симболи

атома, молекул, јон

64

Код атома племенитих гасова валентни ниво попуњен је максималним

бројем електрона. Због тога су атоми племенитих гасова стабилни јер имају

енергијски најповољније стање у виду дублета, односно октета валентних

електрона. Атоми осталих хемијских елемената немају попуњен највиши,

валентни ниво максималним бројем електрона. Због тога атоми тих

хемијских елемената нису стабилни, већ показују одређену реактивност.

Како би смањили своју реактивност, они теже да постигну стабилност коју

имају племенити гасови.

Атоми различитих елемената могу постићи стабилност какву имају

атоми племенитих гасова на више начина, на пример:

удруживањем својих валентних електрона са електронима других атома

у ЗАЈЕДНИЧКЕ ЕЛЕКТРОНСКЕ ПАРОВЕ. На тај начин настају МОЛЕ-

КУЛИ и формира се КОВАЛЕНТНА ВЕЗА;

примањем или отпуштањем електрона. На тај начин настају ЈОНИ a између

супротно наелектрисаних јона формира се ЈОНСКА ВЕЗА.

Корисно је знати

Валентне

Kовалентна и јонска веза су типови хемијске везе. ХЕМИЈСКА ВЕЗА је сила

електроне

која делује између честица и држи их на окупу.

представљамо

тачкицама

Р

Како хемичари приказују образовање хемијске везе?

око симбола

елемента. Није

ОМ

Настајање хемијске везе приказује се коришћењем Луисових симбола.

грешка ако

Амерички хемичар Гилберт Луис предложио је да симбол елемента озна-

се они пишу

и другим Предоследом чава језгро и електроне атома тог елемента, све осим валентних. Валентни

Мелектрони Мимају Мможемо редоследом –

се представљају тачкицама око симбола елемента. За атоме који

важно је да се

до четири валентна електрона Луисов симбол таквих елемената – Х

И

они смештају

Оможемо приказати распоређивањем тачкица које представљају валентне

а)

О1

Т

око симбола

1 1 5 електроне изнад, десно, испод и лево око симбола

Т1

елемента

Т4 Т8 4 2 (слика 4.1.1). Уколико је број валентних електрона

М4

4 2

укруг. После

8 6 неког елемента – Y већи од четири, онда валентне

тога се спарују

3

електроне спарујемо с већ написана четири валент-

3

И3

уколико је број

7

Вна електрона (слика 4.1.1). Једна тачкица означа-

Еб)

валентних

Вва један (слободан) електрон, а две тачкице у пару

електрона неког Нозначавају

ЕЛЕКТРОНСКИ ПАР. У образовању

елемента већи

Нхемијске НЕЛЕКТРОНИ

везе првенствено учествују СЛОБОДНИ

од четири. Слика 4.1.1.

ЕЛЕКТРОНИ.

П Р

М

О

Т

ИВ ВН

И

П

Р М

ЕРА

АК

Еб)Е

Правилан начин приказивања Луисовог симбола:

а) редослед писања тачкица које представљају валентне електроне;

б) плавим тачкицама обележени су слободни електрони, а наранџастим електронски парови.


ПРИМЕР

Луисовим симболом представите атом флуора, а потом обележите

слободан електрон и електронске парове.

Решење

Атом флуора налази се у 17. групи таблице Периодног система

елемената и има седам валентних електрона. Валентни електрони

се цртају према правилу на четири стране: изнад, десно, испод

и лево од симбола атома елемента. Седам валентних електрона

атома флуора приказују се на следећи начин:

слободaн електрон

F

електронски пар

Дискусија

Колико слободних

електрона има атом

флуора?

Колико електронских

парова има атом

флуора?

Који ће електрони

овог атома

учествовати у

образовању хемијске

везе?

НАУЧИЛИ СМО

атом

електронски омотач

Луисов симбол

валентни електрони

стабилност

ХЕМИЈСКА ВЕЗА

ковалентна веза

молекул

јонска веза

јон

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. По чему се распоред електрона у валентном нивоу атома племенитих

гасова разликује од распореда електрона у валентним нивоима атома

осталих елемената?

2. На који начин атоми хемијских елемената постижу стабилност?

3. Шта је хемијска веза?

4. Које су две основне врсте хемијских веза?

5. Које честице настају када атоми формирају заједнички електронски

пар?

6. На који начин су атоми представљени у Луисовим симболима

елемената?

7. Представите Луисовим симболом атоме магнезијума и кисеоника.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб65

е е65 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


4.2.

КОВАЛЕНТНА ВЕЗА

Подсетимо се

Атоми хемијских елемената повезују се хемијском

везом с другим атомима да би постигли

стабилан дублет валентних електрона, односно

октет, као што је случај у атомима племенитих

гасова. Две основне врсте хемијских веза су ковалентна

и јонска веза.

Кључне речи

ковалентна

веза, заједнички

електронски пар,

молекул, хемијска

формула, индекс,

коефицијент

Ковалентна веза се образује удруживањем електрона атома неметала

(слика 4.2.1).

Слика 4.2.1.

Атоми неметала

уписани у таблицу

Периодног система

елемената

1

H

14

C

15 16 17

N O F

SP

Cl

Br

I

РнеутронО

О

МО

Т

ПР

И

М

Е

протон

ПРнеутрон

електрон

Корисно је знати

Модели Пкалотним молекула могу се приказати

калотним моделима (слика 4.2.4.а) и

моделима куглица–штапић (слика 4.2.4.б).

Калотни модел je тродимензионални приказ

структуре молекула, који омогућава увид

у просторни распоред атома у молекулу

И

и приближан облик молекула. У моделу

куглица–штапић, атоми су приказани

куглицама и повезани штапићима који

приказују ковалентне везе међу њима.

Први елемент у таблици Периодног система елемената је

водоник. Атом водоника у валентном нивоу има само један

електрон. Због такве грађе електронског омотача он тежи да

постигне стабилност какву има атом хелијума, односно дублет

(слика 4.2.2).

Слика 4.2.2

Приказ распореда електрона у електронском омотачу атома хелијума− лево и

водоника − десно.

Атом водоника постиже стабилан дублет удруживањем

електрона с електроном још једног атома

водоника. Удружени електрони називају се везивни,

тј. ЗАЈЕДНИЧКИ ЕЛЕКТРОНСКИ ПАР.

Они се крећу око језгара оба атома и налазе се

на подједнаком растојању од оба језгра. Настала

стабилна честица назива се молекул водоника

(слика 4.2.3).

РАК

Р

ВНИСлика 4.2.3.

Слика 4.2.4.

а) Калотни модел молекула водоника

б) Молекул водоника представљен

моделом куглица–штапић

66

И

ИСлика Слика 4.2.3.

ИПриказ стварања двоатомног молекула водоника


КОВАЛЕНТНА ВЕЗА настаје образовањем заједничких електpoнских парова

између два или више атома неметала као резултат њихове тежње да

постигну стабилност најближег племенитог гаса у таблици Периодног система

елемената.

Стабилна честица настала удруживањем два или више атома неметала назива

се МОЛЕКУЛ.

На који начин се представљају молекули?

Баш као што постоји начин представљања атома хемијских елемената,

тако се и молекули настали из атома могу приказати различитим врстама

ХЕМИЈСКИХ ФОРМУЛА. Хемичари се лако споразумевају помоћу хемијских

формула без обзира на то којим језиком говоре и пишу. У зависности

од начина представљања, хемијске формуле могу бити ЕЛЕКТРОН-

СКЕ, СТРУКТУРНЕ и МОЛЕКУЛСКЕ (табела 4.2.1).

Хемијске формуле Опис Пример

Електронска формула

Приказује врсту атома и распоред

заједничких електронских парова и Н:Н

слободних електрона у молекулу.

Структурна формула

Приказује како су атоми у молекулу

повезани, при чему се заједнички

електронски пар означава цртицом.

Н – Н

Молекулска формула Приказује број и врсту атома у молекулу. Н 2

Табела 4.2.1.

Различити типови

Које значење имају молекулске формуле?

хемијских формула

Молекулске формуле имају квалитативно и квантитативно значење.

КВАЛИТАТИВНО ЗНАЧЕЊЕ молекулске формуле представља врсту елемената

од којих је састављен молекул.

КВАНТИТАТИВНО ЗНАЧЕЊЕ молекулске формуле приказује број атома

елемената у молекулу.

Молекулске формуле се записују на следећи

начин.

1. Врсту атома означимо симболом елемента.

2. Укупан број атома једног хемијског

елемента који улази у састав неког

молекула записујемо одговарајућим

арапским бројем у доњем десном углу

иза симбола хемијског елемента. Тај

број се назива ИНДЕКС.

3. Већи број молекула неке супстанце

записујемо одговарајућим арапским

бројем испред њене формуле. Тај број

се назива КОЕФИЦИЈЕНТ.

Квалитативно

значење: хемијски

елемент водоник

Квантитативно

значење: ЈЕДАН

молекул водоника

који чине ДВА

међусобно повезана

атома водоника

Квантитативно

значење:

ПЕТ молекула водоника,

а у сваком од њих

по ДВА међусобно

повезана атома

водоника (укупно

ДЕСЕТ атома водоника)

H 2

Квалитативно

значење: хемијски

елемент водоник

5H 2

Коефицијент

Индекс:

означава два

атома водоника

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб67

е е67 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

Индекс:

означава два

атома водоника


ПРИМЕР

Модел

молекула

Приказани су модели молекула водоника. На основу њиховог цртежа

напишите:

а) број молекула,

б) број молекула помоћу коефицијената и молекулске формуле,

в) врсту елемента и укупан број атома.

Решење

Модел молекула Број молекула

Приказ броја молекула

помоћу коефицијената

и молекулске формуле

Врста и укупан број атома

1

Н 2 N(H) = 1 . 2 = 2

2

3

2Н 2 N(H) = 2 . 2 = 4

3Н 2 N(H) = 3 . 2 = 6

Активност више

У следећој лекцији научићете да молекул могу да граде два или више атома

истих или различитих хемијских елемената. Молекуле воде изграђују различити

атоми. Претражите интернет и књиге и истражите атоми којих елемената

улазе у састав овог молекула.

НАУЧИЛИ СМО

КОВАЛЕНТНА ВЕЗА

ПРОМОТИ

заједнички

електронски пар

молекул

хемијске

формуле

ПРИМПИТАЊА И ЗАДАЦИ

електронске формуле структурне формуле молекулске формуле

квалитативно значење

индекс

квантитативно значење

коефицијент

И

МПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ВН

И

Е

Р

А

К

ПИТАЊА И

1. ЕПо чему се атом водоника разликује од молекула водоника?

2. Како настаје заједнички

ЗАДАЦИВ

електронски пар у молекулу водоника?

3. Који тип везе се представља цртицама у структурној формули?

4. Које је квалитативно и квантитативно значење следећих записа: 5Н и 8Н 2 ?

68


4.3.

ГРАЂЕЊЕ МОЛЕКУЛА ЕЛЕМЕНАТА

И МОЛЕКУЛА ЈЕДИЊЕЊА

Подсетимо се

Ковалентна веза настаје образовањем заједничких

електpoнских парова атома неметала као резултат

њихове тежње да постану стабилни попут атома пле-

менитих гасова. Удруживањем два или више атома

истих или рaзличитих неметала настаје стабилна честица

која се назива молекул.

Молекул који настаје удруживањем два или више атома

истог неметала назива се МОЛЕКУЛ ЕЛЕМЕНТА.

Кључне речи

неметали,

ковалентна веза,

молекул елемeнта,

молекул једињења,

поларна веза,

неполарна веза,

једнострука веза,

двострука веза,

трострука веза

Примери двоатомних молекула елемената су молекули водоника, азота,

кисеоника, флуора, хлора, брома, јода (слика 4.3.1).

Водоник

Азот

Кисеоник

(H 2

)

(N 2

)

(O )

2

Флуор

(F )

2

Хлор

Бром

(Cl 2

)

(Br )

Јод

2

(I )

На који начин се образује ковалентна веза у

двоатомним молекулима?

У претходној лекцији научили сте да приликом настајања молекула

водоника два атома водоника удружују електроне у заједнички електронски

пар. Настали заједнички електронски пар представља ЈЕДНО-

СТРУКУ КОВАЛЕНТНУ ВЕЗУ. Слично молекулу водоника, и молекул

хлора удружује своје слободне електроне у заједнички електронски пар

(табела 4.3.1). У молекулима кисеоника и азота настаје више од једног

заједничког електронског пара. Тако молекул кисеоника има два заједничка

електронска пара, а молекул азота три заједничка електронска

пара (табела 4.3.1). Заједнички електронски парови у молекулу кисеоника

представљају ДВОСТРУКУ КОВАЛЕНТНУ ВЕЗУ, а у молекулу азота

ТРОСТРУКУ КОВАЛЕНТНУ ВЕЗУ. У молeкулима кисеоника и азота

постоје електронски парови који нису учествовали у образовању ковалентне

везе. Такве електронске парове називамо СЛОБОДНИ ЕЛЕК-

ТРОНСКИ ПАРОВИ.

2

Слика 4.3.1.

Модели молекула

неметала и њихове

молекулске формуле

ХЕМИЈСКА

МОЗГАЛИЦА

На слици 4.3.2.

приказана је

структурна формула

молeкула

флуора. Обележите

електронске парове

и ковалентну

везу између атома

у молекулу флуора.

F

F

Слика 4.3.2.

Структурна формула

молекула флуора

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб69

е е69 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Назив

молекула

Везивање

атома

Електронска

формула

Формула молекула елемента

Структурна

формула

Молекулска

формула

Калотни

модел

Молекул хлора Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 2

Табела 4.3.1.

Образовање

ковалентне везе и

приказ хемијских

формула молекула

елемената

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Правилно попуните шему.

Ковалентна веза према броју

заједничких електронских

парова може бити:

Молекул

кисеоника O O O O O O О 2

Молекул азота N N N N N N N 2

У молекулима као што су молекули водоника, хлора, кисеоника и

азота заједнички електронски парови подједнако су удаљени од

језгра оба атома јер језгра делују на њих једнаким привлачним силама.

Такву везу називамо НЕПОЛАРНА КОВАЛЕНТНА ВЕЗА.

НЕПОЛАРНА КОВАЛЕНТНА ВЕЗА је врста ковалентне везе

коју чине заједнички електронски парови подједнако удаљени од

језгра оба атома.

Како се назива молекул који настаје удруживањем

атома различитих неметала?

П

Назив

Пмолекула

Молекул који настаје удруживањем два или више атома различитих

неметала назива се МОЛЕКУЛ ЈЕДИЊЕЊА.

У табели 4.3.2 је приказано образовање ковалентне везе и хемијске формуле

молекула једињења.

Везивање

атома

Електронска

формула

Формула молекула елемента

Структурна

формула

Молекулска

формула

Калотни

модел

Р

Молекул

РМолекул

хлороводоника

хлороводоника H Cl H Cl H Cl НСl

ПМолекул

РМолекул

Рводе

О

ОМH O

МH МH

H

H ОH

O

H

H O

H

H O

H 2 O

Молекул

амонијака

О

ИМЕH

ОТHТH ИH N

H

ЕH

H N

РH H

ЕР

РHА

H ИH ВN H ВH

N

H

АК

HНHНH

И

И

H

H N

H

NH 3

К

Табела 4.3.2.

Образовање ковалентне везе и приказ хемијских формула молекула једињења

70


ПРИМЕР 1

Модел молекула

На основу приказаних модела молекула хлороводника, воде и амонијака:

а) напишите број молекула,

б) прикажите помоћу коефицијената и молекулске формуле број молекула,

в) напишите врсту и укупан број атома сваког елемента у свим приказаним

молекулима.

Решење

Модел молекула Број молекула

Приказ броја молекула

помоћу коефицијената

и молекулске формуле

Врста и укупан број атома

2

2НСl

N(H) = 2 . 1 = 2

N(Cl) = 2 . 1 = 2

3

3H 2 O

N(H) = 3 . 1 = 3

N(O) = 3 . 2 = 6

4

N(N) = 4 . 1 = 4

4NH 3

N(H) = 4 . 3 = 12

У молекулима као што су молекули хлороводоника,

воде (слика 4.3.3) и амонијака

заједнички електронски парови нису на

подједнакој удаљености од језгра атома различитих

елемента. Језгра атома не делују

једнаким привлачним силама на електронске

парове. Такву везу називамо ПОЛАРНА

КОВАЛЕНТНА ВЕЗА.

ПРИМЕР 2

Напишите молекулске формуле:

а) шест молекула флуора,

б) два молекула хлороводоника,

в) три молекула воде,

г) десет молекула амонијака.

Решење: а) 6F 2 б) 2HCl в) 3H 2 O г) 10NH 3

+

H

-

O

-

δ – δ –

H

δ + δ +

+

Слика. 4.3.3.

Приказ модела молекула воде. Вишак негативног наелектрисања на

атому кисеоника обележава се грчким словом делта и знаком минус

(δ – ). Мањак негативног наелектрисања на атому водоника обележава

се грчким словом делта и знаком плус (δ + )

ПОЛАРНА КОВАЛЕНТНА ВЕЗА је врста ковалентне везе коју чине заједнички

електронски парови који НИСУ подједнако удаљени од језгра оба

атома, већ су ближи једном од њих.

ОГЛЕД

ИСПИ ТИВАЊЕ ПОЛАРНОСТИ МОЛЕКУЛА ВОДЕ

Млаз воде у близини наелектрисане ебонитне плочице скреће. У молекулу

воде језгро атома кисеоника снажније привлачи електроне из везе него језгро

атома водоника. Зато је заједнички електронски пар ближи језгру атома

кисеоника. Тако је један део молекула делимично позитивно наелектрисан,

а други делимично негативно неаелектрисан. Такви молекули имају два

пола – позитиван и негативан, па су поларни. И то је разлог зашто млаз воде

скреће када се принесе наелектрисана ебонитна плочица.

Скенирањем QR кода

погледајте експеримент

који приказује деловање

електричног поља на поларне

супстанце.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб71

е е71 нике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Активност више

Користећи боје за колаче, две шољице брашна, једну шољицу соли, две шољице воде,

кесицу лимунтуса и мању шерпу, направите еко-пластелин од којег можете помоћу

чачкалица направити моделе различитих молекула.

НАУЧИЛИ СМО

КОВАЛЕНТНА ВЕЗА

неполарна

поларна

МОЛЕКУЛ

ЕЛЕМЕНТА

молекул

МОЛЕКУЛ

ЈЕДИЊЕЊА

заједнички

електронски пар

слободан

електронски пар

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ПРО

1. По чему се молекули елемената разликују од молекула једињења?

2. Каква може бити ковалентна веза према броју заједничких електронских парова?

Наведите примере молекула.

3. Објасните између којих атома настаје неполарна ковалентна веза.

4. Подвуците формуле супстанци с поларном ковалентном везом.

а) HCl б) NH 3 в) O 2

5. Израчунајте укупан број атома у:

а) десет молекула воде,

б) шест молекула амонијака.

ОМОТИВНИ

ПРИМЕРАК

72


4.4.

ЈОНСКА ВЕЗА

Подсетимо се

Атоми истих или различитих неметала постижу стабилност

удруживањем валентних електрона. На тај

начин настају молекули, а између атома се образује

ковалентна веза.

Кључне речи

метали,

неметали, јони,

катјони, анјони,

јонска веза

Постизање стабилности најближег племенитог гаса у таблици Периодног

система елемената неметали осим удруживања заједничких електронских

парова могу постићи и примањем електрона. Атоми метала стабилност

постижу отпуштањем електрона.

Честице које настају када атом отпусти или прими електрон (електроне)

називају се ЈОНИ.

Како настају јони?

Настајање јона објаснићемо на примеру кухињске соли, једињења које хемичари

називају натријум-хлорид (слика 4.4.1). Ово једињење се састоји од

јона натријума и јона хлора.

Слика 4.4.1.

Натријум, хлор и

натријум-хлорид

Атом натријума у електронском омотачу има једанаест електрона распоређених

на три енергијска нивоа (K = 2, L = 8, M = 1). На последњем,

валентном нивоу налази се један електрон. Да би атом натријума постигао

стабилан октет атома неона (K = 2, L = 8), он мора да отпусти свој валентни

електрон. Отпуштањем електрона настаје честица која има вишак позитивног

наелектрисања, тј. једанаест протона у језгру и десет електрона у

електpoнском омотачу. Та честица се назива јон натријума. У насталом јону

број протона је остао исти као у атому из којег је настао, а број електрона је

за један мањи (слика 4.4.2 и табела 4.4.1). Због тога кажемо да је јон натријума

једанпут позитивно наелектрисан.

Дискусија

Позитивно наелектрисани јон назива се КАТЈОН.

Како се назива честица која има

мањи број електрона него протона?

Колико електрона има јон натријума

у валентном нивоу? Објасните да

ли је енергијски стабилнији атом

Слика 4.4.2.

натријума или јон натријума.

Приказ настанка

јона натријума

атом натријума

катјон натријума

(K=2, L=8, M=1)

(K=2, L=8)

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб73

е е73 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Табела 4.4.1.

Приказ разлике

у распореду

електрона у

електронским

омотачима атома

и јона натријума

Поједностављено, настанак јона натријума од атома можемо приказати и на

следећи начин:

Честица


(атом)

Број протона

N(p + )

Na - e – Na +

Број електрона

N(e – )

Наелектрисање

честице

11 11 ненаелектрисана

Распоред електрона

по нивоима

M = 1 е –

L = 8 е –

К = 2 е –

Na +

(јон)

11 10 наелектрисана

L = 8 е –

К = 2 е –

Aтом хлора у електронском омотачу има 17 електрона распоређених на

три енергијска нивоа (K = 2, L = 8, M = 7). На последњем, трећем (валентном)

нивоу налази се 7 електрона. Како би атом хлора постигао стабилан октет

атома аргона (K = 2, L = 8, M = 8), он мора да прими електрон. Један електрон

може да добије од атома натријума. Примањем електрона настаје честица

која има вишак негативног наелектрисања, тј. седамнаест протона у језгру

и осамнаест електрона у електронском омотачу (слика 4.4.3, табела 4.4.2). Та

честица се назива јон хлора. У насталом јону број протона је остао исти као у

атому из којег је настао, а број електрона је већи за један. Због тога кажемо да

је јон хлора једанпут негативно наелектрисан.

Негативно наелектрисани јон назива се АНЈОН.

Дискусија

Како се назива честица

која има мањи број

протона него електрона?

Колико електрона има

Пјон хлора у валентном

нивоу? Објасните да ли је

енергијски стабилнији атом

хлора или јон хлора.

П

Р

О

Слика 4.4.3.

Приказ настанка

јона хлора

атом хлора

(K=2, L=8, M=7)

анјон хлора

(K=2, L=8, M=8)

ОМНастанак јона хлора од атома можемо приказати и на следећи начин:

МНастанак јона хлора од атома можемо приказати и на следећи начин:

МО

П

О

РИМ

Cl - e – Cl –

Табела 4.4.2

Приказ разлике

распореда

електрона у

електронским

омотачима атома

и јона хлора

МЕ

Р

Честиц

И )В

В

Н

ТБрој

Број

Наелектрисање

Честица

Тпротона

Ипротона

N(p N(e – честице

И(p И+ електрона

NИN(p

+ )

)

ЕCl 17 ненаелектрисана

(атом)А1716

Распоред електрона

по нивоима

M = 7 е –

L = 8 е –

К = 2 е –

74

А1716

К

И

Cl – (јон) 17 16 наелектрисана

16И

M = 8 е –

L = 8 е –

К = 2 е –


Наелектрисање јона

уписује се уз симбол

елемента у горњем

десном углу.

Корисно је знати

Прво се пише бројна вредност наелектрисања јона, а затим

одговарајући знак + или −. Позитивни бројеви означавају да

јон има за толико мањи број електрона него што има протона у

језгру, док негативни бројеви означавају да има за толико више

електрона него што има протона у језгру. Број 1 се не пише, већ се

подразумева (на пример, Na + и Cl – ).

Јони натријума и хлора се међусобно привлаче образујући ЈОНСКИ ПАР

(слика 4.4.4).

ЈОНСКА ВЕЗА је привлачна сила између супротно наелектрисаних јона.

Слика 4.4.4.

Приказ настанка

јонског пара

По настанку првог јонског пара сваки јон у том пару снажно привлачи супротно

наелектрисане јоне, а одбија јоне истог наелектрисања, правилно

се распоређујући у сложенију структуру. Та структура је карактеристична

за сва јонска једињења и назива се ЈОНСКИ КРИСТАЛ.

У кристалу кухињске соли (слика 4.4.4) сваки јон натријума окружен је

са шест јона хлора, а сваки јон хлора са шест јона натријума. Из наведеног

закључујемо да је најмањи бројчани однос јона натријума и јона хлора

у кристалу 1 : 1, па се ово једињење представља формулом NaCl (табела

4.4.3). Ова формула не приказује молекул, већ само најмањи бројчани однос

катјона и анјона у једињењу, тзв. формулску јединку.

Слика 4.4.5.

Модел кристала

кухињске соли

Јони који улазе у

састав кристала

Најмањи

бројчани однос

јона у кристалу

Формулска

јединка

Читање

хемијске

формуле

Na + Cl – 1:1 NaCl ен-а-це-ел

Табела. 4.4.3.

Јонски састав и формула јонског једињења (натријум-хлорид)

Настајање јона натријума и јона хлора, између којих се

успоставља јонска веза, може се приказати на следећи начин:

Дискусија

Од којих честица је изграђен

кристал натријум-хлорида?

Да ли јонска веза у кристалу

натријум-хлорида постоји

између свих честица које

чине јонски кристал?

Објасните.

Na Cl Na + Cl –

За приказивање преласка електрона с једног атома на други користи се закривљена

стрелица.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб75

е е75 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


ПРИМЕР

Прикажите на

описани начин

настајање јона

магнезијума и јона

хлора између којих

се успоставља јонска

веза.

Решење

Атом магнезијума отпушта два електрона како би постао

стабилан, а атом хлора може да прими један електрон.

Због тога два атома хлора примају по један електрон од

једног атома магнезијума. Атом магнезијума постаје два

пута позитивно наелектрисан јон, а сваки атом хлора

постаје једанпут негативно налектрисан јон. Формула

настале супстанце је МgCl 2 .

Cl

Mg Mg 2+ Cl –

Cl

Cl –

Активност више

Претражите интернет и књиге и истражите податке о значају јона за живи свет. У

договору с наставником/наставницом ову активност можете урадити у пару или у

групи. Наставник/наставница помоћи ће вам у избору јона чији значај ћете истраживати.

Резултате представите презентацијом урађеном у програму PowerPoint,

Prezi или неком другом програму по избору.

НАУЧИЛИ СМО

ЈОНСКА ВЕЗА

јони

катјони

јонски кристал

анјони

ПРО1.

О

О Т И

В

Н И

ПРИМ

Е

Р

А

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ О1.

ОМ1.М1. МШта су јони? М2. МКоја МЗаокружите је разлика између катјона и анјона?

3. слова испред парова симбола атома елемената који се

могу повезати јонском везом.

а) C и C


б) Cа и O

И

Мв) Мг) М4. K и Cl

Mg и O

ЕКористећи податке из таблице Периодног система елемената, на ос-

Енову распореда електрона по енергијским нивоима атома кисеоника

Еобјасните на који начин настаје анјон кисеоника.

76

К


4.5.

АТОМСКА, МОЛЕКУЛСКА

И ЈОНСКА КРИСТАЛНА РЕШЕТКА

Подсетимо се

Атом је најједноставнија честица од које су изграђени

хемијски елементи. Молекули су стабилне честице

настале удруживањем два или више атома. Јони су

наелектрисане честице које настају када атом отпусти

или прими електрон (електроне).

Кључне речи

кристална

структура,

аморфна

структура,

кристална

решетка, атом,

молекул, јон

Основне честице које изграђују супстанце су атоми, молекули и јони.

У зависности од распореда и привлачних сила које владају међу честицама

које изграђују супстанце, оне могу бити у различитим агрегатним стањима

(табела 4.5.1).

Агрегатно стање чистих супстанаци

Гасовито Течно чврсто

својства

пример

− променљива

запремина

− произвољан облик

− честице се слободно

крећу

− велика међучестична

растојања

племенити гасови, угљен-

-диоксид, кисеоник, азот




стална

запремина

заузима облик

посуде у којој

се налази

молекули

се слободно

крећу

жива, вода, бром

− стална

запремина

− сталан облик

− честице се

слабо крећу

гвожђе, лед,

натријум-хлорид

Табела 4.5.1.

Својства и примери

супстанци у

различитим

агрегатним стањима

Структура чврстих супстанци може бити уређена или неуређена. Чврсте

супстанце у којима су честице правилно распоређене у простору називају

се КРИСТАЛНЕ СУПСТАНЦЕ, а супстанце које немају уређен распоред

честица у простору називају се АМОРФНЕ СУПСТАНЦЕ.

Честице које изграђују чврсте кристалне супстанце распоређују се правилно

у три правца, образујући кристалну решетку. Према врсти честица од

којих кристали могу бити грађени, разликујемо АТОМСКЕ, МОЛЕКУЛ-

СКЕ и ЈОНСКЕ КРИСТАЛНЕ РЕШЕТКЕ.

Од чега је изграђена јонска кристална решетка?

ЈОНСКA КРИСТАЛНА РЕШЕТКА је изграђена од јона. Између јона унутар

јонских кристала делују јаке електростатичке привлачне силе, односно

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб77

е е77 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


јонске везе. Начин „паковања“ јона у јонски кристал

зависи од величине и наелектрисања јона који га чине.

Примери јонских кристала су натријум-хлорид (слика

4.5.1), магнезијум-оксид (слика 4.5.2) и др.

Слика 4.5.1.

Модел кристалне

решетке натријумхлорида

Слика 4.5.3.

Модел кристалне

решетке јода

Слика 4.5.2.

Модел кристалне

решетке магнезијумоксида

Слика 4.5.4.

Модел кристалне решетке

леда

Од чега је изграђена молекулска

кристална решетка?

МОЛЕКУЛСКA КРИСТАЛНA РЕШЕТКA je изграђенa

од молекула елемената или молекула једињења. Између

молекула у молекулским кристалима најчешће делују

слабе међумолекулске привлачне силе. Везе између

молекула слабије су од јонских веза између јона у кристалним

решеткама јонских супстанци. Примери молекулских

кристала су јод (слика 4.5.3), фосфор, сумпор,

шећер, лед (слика 4.5.4), и др.

ОГЛЕД

ИСПИТИВАЊЕ СВОЈСТАВА ЈОДА

Јод лако сублимује на собној температури (слика

4.5.5). Сублимација јода може се убрзати загревањем.

Загревањем јода се раскидају слабе

привлачне силе и молекули јода се издвајају из

кристала, док се ковалентне везе у молекулу јода

не раскидају. При додиру с хладном површином Слика 4.5.5.

пара јода кристалише.

Сублимација јода

Дискусија

Наведите физичка својства

јода. Које боје су паре

јода? У коју врсту промене

супстанци убрајамо

сублимацију? Упоредите јачину

међумолекулских привлачних

сила и ковалентне везе.

ПРО

Од чега је изграђена атомска кристална решетка?

АТОМСКA КРИСТАЛНA РЕШЕТКA je изграђена од атома метала (изузев

Оживе) или атома неметала.

ПРИМ

ОМ

О

МАтомска кристална решетка коју граде неметали разликује се од метал-

Мне кристалне решетке. Неметали су у атомској кристалној решетки пове-

Мзани ковалентном везом. Пример неметала који гради атомску кристалну

решетку

Орешетку је угљеник. Он гради кристале: дијамант и графит (слика 4.5.6).

Слика 4.5.6.

Модел атомске

кристалне решетке

графита и дијаманта

Т

И

В

Н

И

МЕ

Р

А

К

Дијамант је безбојна кристална супстанца. Сваки

Матом угљеника у кристалној решетки дијаманта пове-

Мзан Ека, је ковалентном везом с још четири атома угљени-

градећи тетраедарску структуру.

РГрафит Графит је тамна, мека и лаколомљива супстанца.

Атоми угљеника у кристалној решетки графита по-

везани су ковалентним везама с још три атома угље-

Дискусија

На основу

знања из

математике,

објасните шта

је тетраедар.

78


ника, градећи планарне (равне) шесточлане прстенове. Шесточлани прстенови

подсећају на пчелиње саће. Шесточлани прстенови распоређени су слојевито

тако да належу једни на друге. Између паралелних шесточланих слојева владају

слабе привлачне силе.

ОГЛЕД

ИСПИТИВАЊЕ ТЕМПЕРАТУРЕ ТОПЉЕЊА ШЕЋЕРА И

КУХИЊСКЕ СОЛИ

Загревањем шећера и кухињске соли шећер врло брзо почиње

да се топи и карамелише. За разлику од њега, кухињска со

се приликом загревања у истом временском интервалу није

истопила.

Дискусија

Наведите физичка својства

шећера и кухињске соли. Које

силе делују између честица у

кристалној решетки кухињске

соли, а које у кристалној

решетки шећера?

ИСПИТИВАЊЕ

РАСТВОРЉИВОСТИ ШЕЋЕРА,

КУХИЊСКЕ СОЛИ И СУМПОРА

У ВОДИ

Шећер и кухињска со се растварају

у води, а сумпор се не раствара. Једињења

с јонском (већина њих) и

поларном ковалентном везом растварају

се у води, док се једињења с

неполарном ковалентном везом не

растварају у води (слика 4.5.7.).

ОГЛЕД

Слика. 4.5.7.

Испитивање

растворљивости

сумпора у води.

ЗАНИМЉИВОСТ

Фулерен је молекул сачињен од шездесет

угљеникових атома (C 60 ). Назива се и

фудбален јер личи на фудбалску лопту.

Овај молекул због своје симетричности

има висок ниво уређености атома (слика

4.5.8).

Слика 4.5.8.

Атомска

кристална

решетка фулерена.

НАУЧИЛИ СМО

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

гасовито

агрегатно стање

супстанце

течно агрегатно

стање

кристалне

супстанце

КРИСТАЛНА

РЕШЕТКА

чврсто

агрегатно стање

аморфне

супстанце

1. Супстанце се у природи могу наћи у

три агрегатна стања: чврстом, течном

и гасовитом. Шта карактерише ова

агрегатна стања?

2. Која је разлика између аморфне и

кристалне структуре супстанце?

3. Наведите врсте кристалних решетки.

4. Због чега графит може да проводи

електричну струју?

јонска молекулска атомска

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб79

е е79 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


4.6.

ВАЛЕНЦА

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч valentia

је латинског

порекла и значи

способност.

Подсетимо се

Валентни електрони се налазе на посл едњем

енергијском нивоу, који се назива валентни

ниво. Слободни електрони атома хемијских елемената

учествују у обрзовању хемијских веза.

Кључне речи

атом, валентност,

валенца,

стална валенца,

променљива

валенца,

електроваленца

Различити атоми имају различите способности

везивања. Атом кисеоника везује се с два

атома водоника, атом азота везује се с три атома водоника, атом угљеника

везује се с четири атома водоника.

Способност атома неког елемента да се повезује са атомима других елемената

назива се ВАЛЕНТНОСТ.

Узмимо пример молекула водоника, воде, амонијака и метана, чији су модели

молекула приказани на слици 4.6.1.

Слика 4.6.1

Модели молекула

водоника, воде,

амонијака и метана

Атом водоника може се повезати с другим атомом водоника или са атомом

другог хемијског елемента. Његов електрон може учествовати у стварању

једног заједничког електронског пара. Због тога кажемо да је атом водоника

ЈЕДНОВАЛЕНТАН. На сличан начин, на основу модела молекула приказаних

на слици (слика 4.6.1) можемо закључити да је атом кисеоника ДВО-

ВАЛЕНТАН, атом азота ТРОВАЛЕНТАН, а атом угљеника ЧЕТВОРОВА-

ЛЕНТАН.

ПРО

ВАЛЕНЦА неког хемијског елемента у једињењу једнака је броју валентних

Оелектрона тог елемента који учествују у стварању хемијске везе.

ПРИМ

МВаленца користи хемичарима да би писали хемијске формуле.

МО

МКоја су правила писања валенце?

80

И

В

Н

И

М

Е

Р

А

К

МВаленца атома неког хемијског елемента пише се римским бројем у горњем

Едесном углу симбола атома неког хемијског елемента.

ЕВаленца атома неког хемијског елемента може имати вредност од I до VIII

јер је VIII максималан број електрона у највишем, валентном енергијском

нивоу.

Одређивање валенце елемената у јонским једињењима ћемо објаснити

на примеру настанка јонске везе између атома магнезијума и атома хло-

Т

Валенца атома неког хемијског елемента увек је цео број, без предзнака.


ра (слика 4.6.3). Атом магнезијума предаје један

валентни електрон једном атому хлора, а други

електрон другом атому хлора и на тај начин настаје

магнезијум-хлорид. За магнезијум кажемо

да има валенцу II, а за хлор да има валенцу I.

Cl

Mg Mg 2+ Cl –

Cl

Cl –

Слика 4.6.3.

Образовање магнезијум-хлорида (MgCl 2 )

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На основу модела молекула приказаних

на следећим сликама одредите

вредност валенце атома угљеника

и кисеоника.

Слика 4.6.2.

Приказ модела молекула

водоник-пероксида и етана

Валенцу атома елемената који граде јонска једињења правилније је називати

ЕЛЕКТРОВАЛЕНЦА због тога што у јонским једињењима постоје јони.

Елементи са сталном валенцом Елементи с променљивом валенцом

Група Елемент Валенца Група Елемент Валенца

1. H, Li, Na, K I 8. Fe II, III

2. Mg, Ca, Ва II 11. Cu I, II

12. Zn II 12. Hg I, II

13. Al III 14. Pb, C II, IV

15. Р III, V 15. N I, II, III, IV, V

16. O II 15. Р III, V

17. F I 16. S II, IV, VI

17. Cl, Br, I I, III, V, VII

Хемијски елементи чији атоми увек имају исту вредност валенце називају

се ЕЛЕМЕНТИ СА СТАЛНОМ ВАЛЕНЦОМ (табела 4.6.1).

Табела 4.6.1.

Валенце атома неких

хемијских елемената

Хемијски елементи чији атоми немају исту вредност валенце називају се

ЕЛЕМЕНТИ С ПРОМЕНЉИВОМ ВАЛЕНЦОМ (табела 4.6.1).

Активност више

Користећи бесплатну апликацију Kahoot (https://kahoot.com/), осмислите квиз

којим ћете на следећем часу проверити знање својих другова и другарица из

ове лекције. За помоћ се обратите наставнику/наставници.

ВАЛЕНЦА

ковалентна

једињења

валентност

НАУЧИЛИ СМО

ЕЛЕКТРОВАЛЕНЦА

јонска једињења

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта је валентност, а шта валенца?

2. Заокружите симболе атома елемената

који имају променљиву валенцу:

O, Zn, Fe, C, H, Pb, S, Al.

3. Наведите правила за писање валенце.

4. Шта је електроваленца?

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб81

е е81 нике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


4.7.

ХЕМИЈСКЕ ФОРМУЛЕ И НАЗИВИ

ПРОМ

Подсетимо се

Молекули елемената и једињења представљају се

хемијским формулама. Атоми неких хемијских

елемената у молекулима имају сталне валенце, а

неки променљиве валенце.

Кључне речи

хемијске формуле,

стална валенца,

променљива

валенца, називи

хемијских

једињења

У једињењима с ковалентном везом, грађеним

од два елемента, можемо одредити валенцу

атома једног елемента, ако је позната валенца другог елемента. На основу

тога се може правилно написати формула једињења и именовати једињење.

На који начин се може одредити валенца атома елемента

у једињењима која садрже два елемента?

Валенца атома елемента може се одредити применом правила одређивања

валенце.

Према ПРАВИЛУ ОДРЕЂИВАЊА ВАЛЕНЦЕ, производ валенце и броја

атома једног елемента у молекулу једнак је производу валенце и броја атома

другог елемента у молекулу тог једињења.

ПРИМЕР 1

Одредите валенце атома елемената у молекулу једињења чија је молекулска

формула SО 3.

Решење:

Написати молекулску формулу дате

Корак 1


супстанце.

3

Корак 2

Корак 3

МКорак 4

Одредити атом познате, тј. сталне валенце и

њену вредност правилно записати.

Одредити атом чија је вредност валенце

променљива и њену вредност обележити

као непознату – Х.

Применити правило:

SО 3

II

S X О 3

II

X · 1 = 2 · 3

X = 6

ПРИМ

О

ПРИМЕР 2

82

Т И

В

Н

И

Е

Р

А

К

једињења:И

РешеР

Одредите валенце атома елемената који улазе у састав следећих jонских

Мједињења:

Мa) СаCl 2,

Еб) СаO.

ЕРеше

Решење

ЕВаленца Рње

Ркоје елемента у супстанцама с јонском везом једнака је броју електрона

које је атом метала отпустио или атом неметала примио када је постао јон.

Она је бројчано једнака броју позитивних или негативних наелектрисања

насталих јона и нема предзнака.

СаCl 2 Валенца калцијума је II, валенца хлора је I.

СаO Валенца калцијума и валенца кисеоника је II.


Званична правила према којима наводимо

називе супстанци прописала

је Међународна унија за чисту и примењену

хемију – International Union of

Pure and Applied Chemistry, скраћено

IUPAC.

Корисно је знати

Нека хемијска једињења имају уобичајенa

имена или традиционалне називе. На пример,

кухињска со је уобичајен назив за натријумхлорид,

нишадор за амонијум-хлорид итд.

Неке супстанце су назване по научнику

који их је открио, нпр. Глауберова со, по

карактеристичном својству, нпр. плави

камен, или према месту налажења, нпр.

чилска шалитра.

Како се на основу назива једињења може знати какав је

његов састав?

На основу назива неког хемијског једињења можемо одредити врсту атома

који улазе у његов састав. У табели 4.7.1 видећете две велике групе хемијских

једињења, о чијим својствима ћете више учити касније.

Назив

хемијског

једињења

Оксид

Хлорид

Састав једињења

Метал и

кисеоник

Неметал и

кисеоник

Метал и хлор

Пример

једињења

Li 2 O

Fe 2 O 3

Валенце

елемената

у једињењу

Читање назива

једињења

Li 2 O I II Литијум-оксид

III II

Fe 2 O 3

Гвожђе-три-оксид

CaO Ca II O II Калцијум-оксид

SO 2 S IV O 2

II Сумпор-четири-

-оксид

NaCl Na I Cl I Натријум-хлорид

CuCl 2

Која су правила номенклатуре?

Cu II Cl 2

I

Бакар-два-хлорид

Ако су једињења грађена од атома неког елемента који има сталну

валенцу у свим једињењима, тада се у називу једињења не наводи

његова валенца.

На пример:

натријум-оксид

калцијум-оксид

Напомена

Валенца

атома

кисеоника

у оксидима

је увек II

Валенца

атома

хлора у

хлоридима

је увек I

Ако су једињења грађена од атома неког елемента који има променљиву

валенцу, тада се у називу једињења наводи његова валенца. Валенца

елемента се у називу једињења обележава римским бројем у загради.

На пример:

CO је угљеник(II)-оксид, (II) је валенца атома угљеника;

N 2 O 5 је азот(V)-окcид, (V) је валенца атома азота;

Fe 2 O 3 је гвожђе(III)-хлорид, (III) је валенца атома гвожђа.

Табела 4.7.1.

Приказ одабраних

оксида и хлорида

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч nomenclatura

потиче од латинске

речи што значи

скуп имена, начин

именовања хемијских

једињења.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб83

е е83 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


ПРИМЕР 3

Помоћу назива једињења фосфор(III)-оксида напишите његову

молекулску формулу.

ХЕМИЈСКА

МОЗГАЛИЦА

Напишите формулу

једињења

чији је назив

азот(I)-оксид.

Решење:

Корак

Написати назив једињења.

фосфор(III)-оксид

1

Корак Одредити валенце елемената који

P III и О II

2 улазе у састав једињења.

Корак Одредити најмањи заједнички

НЗС(2,3) = 6

3 садржилац (НЗС) валенци.

Корак Одредити индекс атома елемената у N(P) = 6 : 3 = 2

4 једињењу.

N(O) = 6 : 2 = 3

Корак Одредити однос броја атома

N(P) : N(O) = 2 : 3

5 елемената у једињењу.

Корак

Написати формулу једињења. P

6

2 О 3

ХЕМИЈСКА

МОЗГАЛИЦА

а) На основу

наелектрисања

јона – Fe 3+ и

Cl – саставите

формулу јонске

супстанце.

б) На основу

наелектрисања

јона – Fe 3+ и

О 2- саставите

формулу јонске

супстанце.

П

ПРИМЕР 4

Напишите формулу једињења чији је назив алуминијум-оксид.

Решење

Корак

Написати назив једињења.

Алуминијум-оксид

1

Корак Одредити валенце јона који улазе у

Al III и О II

2 састав једињења.

Корак Одредити најмањи заједнички

НЗС(2,3) = 6

3 садржилац (НЗС) валенци.

Корак Одредити број појединачних јона у N(Al) = 6 : 3 = 2

4 једињењу.

N(O) = 6 : 2 = 3

Корак Одредити однос катјона и анјона у

N(Al) : N(O) = 2 : 3

5 једињењу.

Корак

Написати формулу једињења. Аl

6

2 О 3

ПРОМ

НАУЧИЛИ СМО

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ЈЕДИЊЕЊАТ

И В

Н И

ПРИ

М

Е

Р

А

М

О

ХЕМИЈСКА

ИФОРМУЛА ИЈЕДИЊЕЊА

М

правило

одређивања

Тназив

валенце

позната валенца

променљива

једињењаВправило правило

елемента

валенца елемента

номенклатуре

1. Саставите формулу једињења:

a) алуминијума и једновалентног хлора,

б) петовалентног азота и кисеоника,

в) натријума и кисеоника,

г) тровалентног фосфора и

једновалентног хлора.

2. Напишите формулу супстанце чији је

назив сумпор(IV)-оксид.

3. Одредите валенце атома азота у једињењима

чије су формуле: NO и N 2 O 3 .

84

К


5.

Хомогене

и хетерогене

смеше

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

85


5.1.

СМЕШЕ: хомогене и хетерогене

Подсетимо се

Смеше су скуп две супстанце или више супстанци.

У природи се ретко могу пронаћи потпуно

чисте супстанце. Смеша има много више.

Кључне речи

чисте супстанце,

смеше, хомогене

смеше, хетерогене

смеше

Слика 5.1.1.

Примери смеша из

свакодневног живота

Корисно је знати

Чисте супстанце

представљамо

хемијском

формулом, што

није случај са

смешама.

ПР

О

М

П

Табела 5.1.1.

Карактеристике

5.1.1.Р

смеша

У свакодневном животу окружени смо смешама. Оне чине живу и неживу

природу. Примери смеша су вода за пиће, млеко (слика 5.1.1), челик, паста за

зубе итд. У свакој од смеша помешано је више чистих супстанци.

Скуп две чисте супстанце или више чистих супстанци назива се СМЕША.

Чисте супстанце имају сталан хемијски састав, док је састав смеша произвољан.

Тако, на пример, молекул воде (Н 2 О) увек се састоји од два атома водоника

и једног атома кисеоника, молекул амонијака (NH 3 ) од једног атома азота

и три атома водоника.

Својства смеша зависе од својстава и односа супстанци које их чине. Састојци

смеше задржавају своја својства у насталој смеши (табела 5.1.1).

Карактеристика

Састав смеше је произвољан.

Супстанце у смеши задржавају своја

својства.

Својства смеше зависе од својстава

супстанци у смеши и односа маса

супстанци.

Пример

У зависности од жељеног укуса

лимунаде, можемо у различитим

односима мешати воду, сок исцеђеног

лимуна и шећер.

Додавањем шећера у лимунаду и она

постаје заслађена.

Лимунада је киселија ако смо у њу

исцедили више сока лимуна, односно

слађа ако смо додали већу масу шећера.

Смеше се могу раздвојити на састојке физичким поступцима јер су и на-

Мстале физичком променом.

МО Т

И

В

Н

И

Р

И

М

РА

К

ОУ У ком агрегатном стању могу бити смеше?

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

У ком агрегатном

МОЗГАЛИЦАОТ

М

ТСмеше Тстању. Тсастојака. могу бити у чврстом, течном и гасовитом агрегатном

стању ће бити смеша

Агрегатно стање смеше зависи од агрегатног стања њених

настала мешањем:

ЕР

Смеше могу образовати и састојци који су различитих

а) 1 dm 3 млека и три Иагрегатних стања на собној температури и атмосферском прити-

коцкице чоколаде?

ску. Тада агрегатно стање смеше зависи од односа маса појединих

Рсастојака (табела 5.1.2).

б) сока поморанџе, јабуке,

лимете и кивија? АНа Астања, Авише. пример, ако су помешане супстанце различитог агрегатног

смеша ће имати агрегатно стање оне супстанце које има

Уколико су сви састојци смеше истог агрегатног стања, тада

агрегатно стање смеше не зависи од односа маса састојака.

РНа 86


Агрегатна

стања

Примери

Сликовити приказ

Табела 5.1.2

Примери агрегатних

стања смеше

земљиште

Чврсто

чоколада

сок

Течно

шампон, купка,

течни сапун

детерџент за

прање веша

Гасовито

ваздух

Које врсте смеша постоје?

Постоје смеше у којима се састојци не могу разликовати посматрањем голим

оком ни под лупом или микроскопом.

За такве смеше кажемо да имају једнак састав и једнака својства у свим деловима

и називамо их ХОМОГЕНЕ СМЕШЕ.

Пример хомогених смеша су бистар сок од вишње (слика 5.1.2), вода за

пиће, сирће, ваздух, чај, сунцокретово уље итд.

Смеше чији се састојци разликују посматрањем

голим оком, под лупом

или микроскопом, називају се ХЕТЕ-

РОГЕНЕ СМЕШЕ. Ове смеше у свим

деловима немају једнак састав и својства.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици је приказан састав

гранитне стене виђене

под микроскопом (слика

5.1.3). Којој врсти смеша

припада гранитна стена?

Слика 5.1.2.

Сок од вишње

Слика 5.1.3.

Приказ гранитне стене

посматране под микроскопом

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб87

е е87 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


На пример, смеша уља и воде је хетерогена смеша (слика 5.1.4).

Хетерогене смеше су и млеко, супа с резанцима, воћна салата, дим, шљунак.

Слика 5.1.4.

Смеша уља и воде

Зашто човек производи смеше?

Смеша може имати боља својства од чистих супстанци из којих је настала.

На пример, гвожђе је метал који је мекан и крт, те због тога нема већу употребу.

Када се гвожђе помеша са угљеником, добија се хомогена смеша која

се назива челик. За разлику од чистог гвожђа, челик је тврђи и лакше се

обликује, кује или извлачи у жице. Пошто има боља својства од гвожђа, он

се користи и за изградњу металних конструкција, шина, мостова, алата итд.

НАУЧИЛИ СМО

супстанце

чисте

супстанце

СМЕШЕ

ХОМОГЕНЕ

СМЕШЕ

ХЕТЕРОГЕНЕ

СМЕШЕ

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ПРОМ

1. Шта су смеше?

2. Процените који од примера наведених у табели представљају чисте супстанце, а

који су смеше. Упишите знак + у одговарајуће поље у табели.

Примери Гвожђе Челик Вода СО 2 Сок од

јабуке

Минерална

вода

Чоколада са

лешницима

ПРИМЕРАК

МО

МЧисте

Мсупстанце

МСмеше

ОСмеше

3.

ОКоја је разлика између хомогених и хетерогених смеша?

Т

И

ВНИ

88


5.2.

РАСТВОРИ – ХОМОГЕНЕ СМЕШЕ

Подсетимо се

Чисте супстанце које нису хемијски сједињене, већ

само помешане, називају се смеше. Смеша више чи-

стих супстанци чији се састојци не могу разликовати

посматрањем, чији је састав и чија су својства иста у

сваком делу смеше назива се хомогена смеша. Смеша

чији се састојци могу уочити, чији састав и својства

нису исти у сваком делу смеше назива се хетерогена

смеша.

Хомогене смеше су део наше свакодневице. На пример,

пијемо бистар воћни сок, плаћамо рачун у супермаркету

металним новчићима који су смеша више метала (слика

5.2.1) итд.

ОГЛЕД

Слика 5.2.2.

Растварање шећера у води

ПРИПРЕМА ВОДЕНОГ РАСТВОРА

ШЕЋЕРА

Када сипамо шећер у воду и мешамо

кашичицом, настаје раствор шећера у

води (слика 5.2.2). Настали раствор има

састојке који се не могу разликовати голим

оком нити микроскопом. Такође,

овај раствор има сталан састав и својства

у свим деловима и представља хомогену

смешу.

РАСТВОР је хомогена смеша састављена из најмање

две супстанце, од којих је једна РАСТВАРАЧ, а друга

РАСТВОРЕНА СУПСТАНЦА (слика 5.2.4).

РАСТВАРАЧ је супстанца у којој се раствара друга супстанца.

Растварачи могу бити чисте супстанце или смеша

супстанци. Најчешћи растварач у природи је вода.

Осим воде, као растварач могу да се користе алкохол,

ацетон, бензин, сирће итд. Ако су супстанце у раствору

различитог агрегатног стања, растварач је она супстанца

која је истог агрегатног стања као и сам раствор.

Кључне речи

хомогена смеша,

раствор, растварач,

растворена

супстанца, водени

раствор

ОГЛЕД

Слика 5.2.1.

Примери

хомогених

смеша из

свакодневног

живота

ДОКАЗИВАЊЕ РАСТВОРЕНИХ

СУПСТАНЦИ У УЗОРЦИМА ВОДЕ

Загревањем сахатног стакла на

коме се налази мало дестиловане

воде не заостаје бели талог (слика

5.2.3), за разлику од сахатног

стакла на коме се налази раствор

кухињске соли у води, чијим

испаравањем заостаје бели талог.

(слика 5.2.3).

Слика 5.2.3.

Остаци испаравања

дестиловане воде и

раствора кухињске соли

Дискусија

Шта се дешава с водом током

загревања на сахатном стаклу? Да

ли је настала промена физичка или

хемијска?

растварач раствор

растворена

супстанца

раствoр

РАСТВОРЕНА СУПСТАНЦА је супстанца која је растворена

у растварачу.

Укупна маса раствора једнака је збиру масе растварача

и масе растворене супстанце, што се може представити

изразом:

m раствора = m растварач + m растворена супстанца

Слика 5.2.4.

Приказ садржаја раствора

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб89

е е89 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Која је примена раствора?

Раствори могу бити различитог агрегатног стања. Најзначајнији раствори су течни

раствори у којима је вода растварач. Такве растворе називамо водени раствори. Водени

раствори су свуда око нас и имају примену у свакодневном животу. Рецимо, биљке

својим кореном упијају водене растворе соли, а из њих стварају друга, потребна једињења.

Многе хранљиве и градивне супстанце растворене су у телесним течностима

људи, чију основу чини вода. Инфузионе растворе добијају болесници да би им се побољшало

опште здравственo стање (слика 5.2.5). Пољопривредници користе раствор

ђубрива да би добили боље приносе ратарских култура (слика 5.2.6). Сликари растварају

боју у великој количини воде да би сликали акварел техником (слика 5.2.7).

Слика 5.2.8.

Мртво море

Слика 5.2.5.

Инфузиони раствор

Слика 5.2.6.

Ђубрива

ЗАНИМЉИВОСТ

Зашто је једно језеро добило име

Мртво море?

У језеру Мртво море (слика 5.2.8) због

велике количине растворене соли

(салинитета) нема биљног и животињског

света, изузев неких врста

бактерија које подносе велике количине

соли. Густина језера је велика и

човек у њему не може да потоне, чак

иако не зна да плива.

Активност више

Слика 5.2.7.

Водене боје

У литератури или на интернету

пронађите више података

о воденим растворима који се

обично користе у кухињи, купатилу

и апотеци. Наведите

те примере и опишите њихову

примену у свакодневном животу.

Ову активност можете

радити у пару или у групи, а

резултате истраживања представите

на паноу.

ПРОсупстанце

ОМ

ОТ

И

И

МЕ ЕР

АК

НАУЧИЛИ СМО

ПРчисте чисте

Рсупстанце

МОСМЕШЕ

ИХОМОГЕНЕ

И(РАСТВОРИ)

Тхетерогене

М(РАСТВОРИ)

растворена

супстанца

Ерастварач

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта су раствори?

2. Који су основни састојци раствора?

3. Ваздух је хомогена смеша азота, кисеоника

и других гасова. Изражено у запреминским

процентима, азот чини

78%, кисеоник 21% ваздуха, а остали

гасови око 1%. Који од гасова је растварач

у овој смеши?

4. Наведите неколико раствора које можете

пронаћи на полицама у продавници.

5. Одредите која је супстанца растварач у

растворима који настају: растварањем

36 g кухињске соли у 150 g воде, мешањем

250 g воде и 200 g алкохола.

ВНИ

90


5.3.

РАСТВАРАЊЕ И РАСТВОРЉИВОСТ

Подсетимо се

Хомогена смеша је смеша више чистих супстанци која

има једнак састав и једнака својства у свим деловима.

Раствор је хомогена смеша, а састоји се од растварача

и једне или више растворених супстанци.

Натријум-хлорид (NaCl), односно кухињска со,

представља супстанцу коју често користимо приликом

припремања хране, ради побољшања укуса. Тако,

када припремамо супу, додајемо више или мање кухињске

соли, која се раствара у води.

Кључне речи

раствор, растварач,

растворена супстанца,

растварање,

растворљивост,

засићен раствор,

незасићен раствор,

презасићен раствор

Процес настајања раствора назива се РАСТВАРАЊЕ. Овај процес је физичка

промена при којој се растворена супстанца и растварач хемијски не

мењају.

Како се одвија процес растварања супстанци?

Сипањем чврсте супстанце с јонском или молекулском кристалном структуром

у воду, поларни молекули воде снажно привлаче честице с површине

кристала (слика 5.3.1). Услед тога слабе привлачне силе између честица

на површини кристала, кристална структура се разграђује, а честице прелазе

у раствор. У раствору поларни молекули воде окружују честице растворене

супстанце. Тај процес се назива ХИДРАТАЦИЈА.

Молекули воде привлаче

и издвајају јоне из

кристала.

Јонска супстанца се

раствара у води.

Корисно је знати

Окруживање јона или

молекула растворене

супстанце честицама

растварача назива се

солватација.

Јони натријума и хлора

окружени молекулима

воде налазе се у раствору

ове супстанце.

Молекули воде окружују

слободне јоне (хидратација).

Слика 5.3.1.

Приказ процеса растварања

натријум-хлорида у води

За припремање раствора неке супстанце у одређеном растварачу

потребно је знати њену растворљивост у том растварачу на одређеној

температури.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб91

е е91 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


ОГЛЕД

РАСТВАРАЊЕ СУПСТАНЦИ У ВОДИ И n-ХЕКСАНУ

У зависности од структуре супстанце која се раствара и структуре растварача,

као и интеракција између њихових изграђивачких честица, супстанце

могу да се растворе у одређеном растварачу и образују хомогену смешу,

тј. раствор. Извођењем експеримента може се закључити да се кухињска

со раствара у води, а сунцокретово уље у n-хексану. Кухињска со се не раствара

у неполарном растварачу, n-хексану, због тога што молекули овог

растварача нису довољно поларни да би смањили јаке електростатичке интеракције

унутар јонског кристала.

Слика 5.3.2.

Растварање супстанци у

води и n-хексану

Шта је растворљивост?

РАСТВОРЉИВОСТ је способност супстанце да се меша с растварачем и

образује хомогену смешу.

За растварање супстанце важи правило СЛИЧНО СЕ У СЛИЧНОМ РАС-

ТВАРА. То значи да се супстанце с јонском и поларном ковалентном везом

растварају у поларним растварачима, а супстанце с неполарном ковалентном

везом у неполарним растварачима.

ПОЛАРНИ РАСТВАРАЧИ растварају поларне и јонске супстанце. Вода је

најчешћи, али не и једини поларни растварач. Неки од поларних растварача

су и ацетон, алкохол или течни амонијак (слика 5.3.3).

Слика5.3.3.

Растварачи у хемијској

лабораторији

ПРОГЛЕД

а) б)

НЕПОЛАРНИ РАСТВАРАЧИ имају примену у медицини, фармацији, индустрији

и домаћинству. Често се користе за растварање уљаних супстанци,

боја и лакова. Од неполарних растварача најчешће се користе n-хексан,

хлороформ и бензин.

Слика 5.3.4.

Витамини су неопходни за нормалан рад и функцију нашег организма

неопходни су витамини. Разликују се према растворљивости у води, нпр.

витамин B је растворљив у води (суплементи витамина, слика 5.3.4.а) а

витамин D није растворљив у води, већ у мастима (слика 5.3.4.б).

РО

ОГЛЕДО

РОГЛЕД

П

ХЕМИЈСКИ КОКТЕЛ

М

О

Т

И

В

Н И

ПР

И

М

Е

Р

А К

ОГЛЕД

М

ПХлороформ и етил-ацетат су неполарни растварачи,

Рдок Рдве је вода поларан растварач и неће се мешати са ове

течности. Густина воде је мања од густине хло-

роформа, а већа од густине етил-ацетата, због тога

ће се у епрувети, приликом мешања ових супстан-

ци, појавити три слоја течности (слика 5.3.5). Јод је

супстанца у чијем молекулу је неполарна ковалентна

веза и раствара се у неполарним растварачима, док

је бакар(II)-сулфат пентахидрат јонска супстанца и

раствара се у води. Овим експериментом се потврђује

правило: „Слично се у сличном раствара“. раствара“.Н

Слика 5.3.5.

Хемијски коктел:

илустрација правила:

„Слично се у сличном

раствара."

92


РАСТВОРЉИВОСТ представља број грама растворене

супстанце која се може растворити у

100 g растварача на одређеној температури и

обележава се са R.

Може се израчунати на следеће начине:

R = m РАСТВОРЕНЕ СУПСТАНЦЕ

m РАСТВАРАЧА

∙ 100

m РАСТВОРЕНЕ СУПСТАНЦЕ : m РАСТВАРАЧА = R : 100

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици 5.3.6. приказано

је испитивање растворљивости

супстанце А

у одређеном растварачу,

супстанци Б. Објасните да

ли се приказана супстанца

раствара у употребљеном

растварачу.

А

Б

Слика 5.3.6.

Испитивање

растворљивости

Познато:

R(шећера) = 202 g

m(воде) = 125 g

Тражи се:

m(шећера) = ?

ПРИМЕР

Растворљивост шећера у води на 20 °C

износи 202 g. Колико грама шећера се може

растворити у 125 g воде?

Поступак:

I начин

R = m РАСТВОРЕНЕ СУПСТАНЦЕ

m РАСТВАРАЧА

∙ 100

m РАСТВОРЕНЕ СУПСТАНЦЕ = m РАСТВАРАЧА

∙ R

100 g

m РАСТВОРЕНЕ СУПСТАНЦЕ = 125 g

100 g ∙ 202 g

m РАСТВОРЕНЕ СУПСТАНЦЕ = 252,5 g шећера

Поступак:

II начин

202 g : 100 g = Х g : 125 g

125 g x 202 g

Х =

100 g

Х =252,5 g шећера

Зависност растворљивости неке супстанце на одређеној температури

и погодном растварачу можемо приказати таблично (табела

5.3.1) и графички (слика 5.3.7).

ХЕМИЈСКА

МОЗГАЛИЦА

Колико износи растворљивост

кухињске

соли ако се зна да се у

200 g њеног засићеног

раствора на собној

температури налази

72 g те супстанце?

Слика 5.3.7.

Графички приказ растворљивости.

Криве растворљивости добијају

се тако што се на х-осу наносе

вредности температуре

растварача, а на у-осу вредности

одговарајуће растворљивости

супстанце на одређеној

температури. Правилним читањем

ових кривих добијамо податке

који се односе на растворљивост

супстанце

Температура (°C) 10 20 30 40 50 60 70

Број g

супстанце

која се

раствара у

100 g воде

на одређеној

температури

плави

камен

кухињска

со

чилска

шалитра

18 20 25 30 36 41 48

35,7 36,0 36,4 36,7 37,0 37,4 37,6

80 88 95 105 112 124 132

плави камен

кухињска со

чилска шалитра

Табела 5.3.1.

Растворљивост супстанци у води на различитој температури

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб93

е е93 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Нису сви раствори међусобно исти. Раствори могу садржати различите

масе растворене супстанце.

Како се раствори деле према маси растворене супстанце?

У односу на масу растворене супстанце која се раствара у неком растварачу

на одређеној температури, разликујемо незасићене, засићене и презасићене

растворе.

Раствор који на одређеној температури садржи мању масу растворене супстанце

него што је њена растворљивост на одређеној температури назива се

НЕЗАСИЋЕН РАСТВОР.

Раствор који на одређеној температури садржи масу супстанце која одговара

њеној растворљивости назива се ЗАСИЋЕН РАСТВОР. Уколико у овај раствор

додамо више супстанце, она се неће растварати, већ ће се таложити. Раствор

изнад насталог талога је такође засићен раствор. Загревањем и пажљивим

хлађењем таквог раствора настаје презасићен (пресићен) раствор.

Раствор који на одређеној температури садржи већу масу супстанце од масе

супстанце која одговара њеној растворљивости назива се ПРЕЗАСИЋЕН

РАСТВОР. Најпознатији презасићени раствори су мед и домаће слатко. Све

супстанце не могу да граде презасићене растворе, а када се награде, такви

раствори су врло нестабилни.

ОГЛЕД

ПРИПРЕМАЊЕ ПРЕЗАСИЋЕНОГ РАСТВОРА НАТРИЈУМ-

АЦЕТАТА

Пример супстанце чија се растворљивост у води повећава с повишењем

температуре је натријум-ацетат. Растварањем натријум-ацетата у води

Пуз Пхлађењем Пје загревање, све док се натријум-ацетат раствара, а потом постепеним

добијеног раствора, настаје презасићен раствор. Овај раствор

нестабилан. Протресањем чаше или додавањем кристала супстанце у

презасићен раствор њен вишак лако искристалише.

П

Р

О

Слика 5.3.8.

Кристализација натријум-

-ацетата из презасићеног

раствора

М

О Оводи?Т

Т

И

В

Н

ПРИМ

Е

Р

МДа ли температура утиче на растворљивост супстанци у

води?

МЗа разлику од већине супстанци у чврстом агрегатном стању које се боље

Мрастварају с повишењем температуре, гасови се с повишењем температу-

Ере слабије растварају. Растворљивост гасова није иста у свим течностима

Епри истим условима јер зависи од природе гаса, температуре и притиска.

АК

И

94


ЗАНИМЉИВОСТ

Истражујући морско дно, рониоци користе апарате за роњење помоћу

којих дишу (слика 5.3.9). Ови апарати најчешће садрже смешу

гасова кисеоника, азота и хелијума. Повећањем дубине мора,

притисак у води расте, а с њим и растворљивост гасова који се

налазе у апарату, због чега се они растварају у телесним течностима

и ткивима рониоца. Непримерним и брзим роњењем, али

и наглим израњањем рониоца, при нормалном атомосферском

притиску, растварање гасова се одвија спорије, због чега они нагло

излазе из ткива и телесних течности. Тако настаје декомпресијска

болест, која изазива оштећења ткива и органа, а у тежима

случајевима и смрт.

Слика 5.3.9.

Рониоци у мору

НАУЧИЛИ СМО

чисте супстанце

супстанце

физичка својства

смеше

хомогене (раствори)

РАСТВОРЉИВОСТ

R = m РАСТВОРЕНЕ СУПСТАНЦЕ

m РАСТВАРАЧА

∙ 100

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Опишите процес растварања кухињске соли у води.

2. Шта је растворљивост?

3. Како се мења растворљивост већине чврстих супстанци и гасова с повишењем

температуре?

4. Израчунајте растворљивост супстанце ако се у 250 g воде на 20 °С

може растворити највише 90 g ове супстанце.

5. Колико се највише грама супстанце А може растворити на температури

од 45 °С у 50 g воде ако је њена растворљивост R = 0,3 g?

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб95

е е95 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


5.4.

ВАЗДУХ

Подсетимо се

Планету Земљу чине омотачи изграђени од ваздуха

(атмосфера), воде (хидросфера), чврстих

супстанци (литосфера) и живих бића (биосфера).

Ови омотачи представљају географски омотач

планете Земље.

Кључне речи

хомогене смеше,

ваздух, састав

ваздуха

Надморска висина (km)

... ...

510

500

160

150

140

130

120

110

100

90

80

70

ПР

ОТ

ПР И

60

50

40

Балон

Метеори

Сателити

Аурора

Бореалис

Шатл

Звучна

ракета

Егзосфера

Термосфера

Мезосфера

Стратосфера

30

Озонски

Ромотач омотач

20

Авион

10

Еверест

Тропосфера

ПМонт -100

-90

-80

-70

-60

-50

0 10 20 30 40 C

отачОМОТеОТемпера

Омперату

Отура( Ора( -40

-30

-20

-10

Температура( C)

-100РИ

Планета Земља је окружена

гасовима које називамо ваздух и

који чине атмосферу. Овај ваздушни

омотач штити Земљу од хладноће

и штетног зрачења које долази од

Сунца. Удаљавањем од Земљине

површине мењају се температура,

притисак и густина атмосфере. С

порастом висине, њена температура

је нижа, а притисак мањи. Земља

гравитационом силом, осим

физичких тела привлачи и ваздух.

Гравитациона сила је најјача близу

Земљине површине, због чега је у

нижим слојевима атмосфере ваздух

најгушћи.

Дискусија

Који слој атмосфере је најважнији

за активности људи и осталих

живих бића? У ком слоју је

атмосфера најгушћа, а у ком

најређа?

Слика 5.4.1.

Атмосферски слојеви

Т

И

В

Н

И

ИМ МЕ

Р

А

К

МКоја су својства ваздуха?

ЕВаздух је хомогена смеша гасова. Ваздух настоји да се шири и заузима це-

Елокупан простор који му је на располагању. Он има масу и одређену запре-

Рмину уколико се налази у затвореном суду. Без боје је и без мириса, а његова

густина је око хиљаду пута мања од густине воде.

96


Који је састав ваздуха?

Ваздух је по свом саставу смеша различитих гасова (слика 5.4.2). У састав

ваздуха улазе АЗОТ, КИСЕОНИК, УГЉЕНИК(IV)-ОКСИД, ПЛЕМЕНИТИ

ГАСОВИ и МЕТАН. Међутим, у ваздуху се налазе и други гасови чији се

запремински проценат мења, водена пара и честице нечистоћа. Азот, кисеоник

и угљеник(IV)-оксид се природним процесима (циклусима кружења

супстанци у природи) измењују између Земљине површине и атмосфере.

Садржај водене паре у ваздуху, тзв. влажност ваздуха, зависи од температуре

ваздуха, географског положаја и годишњег доба (слике 5.4.3 и 5.4.4).

78%

21% 1%

0.965

0.035

азот

аргон + остали гасови

кисеоник

угљен-диоксид

Слика 5.4.2.

Запремински

проценат састојака

сувог ваздуха

Слика 5.4.3.

Филипини. У тропским

крајевима, нпр. на Филипинима,

много је кише, па је влажност

ваздуха виша од влажности

ваздуха у топлим крајевима.

Слика 5.4.4.

Зима. Зими видимо пару

коју издишемо јер на ниској

температури водена пара из

топлог даха прелази у ситне

капљице воде.

ОГЛЕД

ДОКАЗИВАЊЕ КИСЕОНИКА У ВАЗДУХУ

Након прекривања свеће мензуром, она се убрзо

угасила јер се потрошио сав кисеоник неопходан

за горење. Запремина ваздуха се смањила за 1/5, а

мензура се за толику запремину испунила водом

(слика 5.4.5). Овим експериментом смо доказали

да 1/5 ваздуха одговара запреминском уделу

кисеоника од око 20%.

Слика 5.4.5.

Доказивање кисеоника у ваздуху

Гасови као што су азот, кисеоник и аргон могу се добити у чистом стању

и користити у индустрији. Они се добијају поступком који се назива дестилација

течног ваздуха. Након добијања гасова, њима се пуне резервоари,

ауто-цистерне и боце. Одатле се могу користити у другим индустријским

поступцима или свакодневном животу.

Шта утиче на квалитет и састав ваздуха?

Одређене појаве и промене у природи, али и активност човека, могу утицати

на састав ваздуха и његово загађивање. Тако, на пример, састав ваздуха

може бити промењен издвајањем велике количине гасова који садрже азот

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб97

е е97 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


и сумпор. Ови гасови настају приликом вулканских ерупција, шумских пожара,

сагоревањем угља, нафте или дрвета у индустријским постројењима. Настали

гасови реагују у атмосфери с капљицама воде, при чему настају киселе кише

(слика 5.4.6). Оне угрожавају здравље људи, природна и културна добра. Издувни

гасови из аутомобила и индустријских постројења у урбаним срединама

образују смог. Смог (слика 5.4.7) представља загађење ваздуха, тј. то је смеша

дима и магле са супстанцама које загађују ваздух. Дуготрајно излагање смогу

може изазвати болести дисајних органа, а у тежим случајевима и смрт. Заштита

ваздуха од загађивања су заштитни филтери који се постављају на димњаке

индустријских постројења или ауспухе моторних возила. Такође се у ту сврху

употребљавају горива које мање загађује животну средину.

Слика 5.4.6.

Киселе кише, уништена биљна станишта и културна добра.

Слика 5.4.7.

Лондонски смог. Дим

фабричких постројења мешао

се 1952. године са загађеним

ваздухом и правио густу

маглу, која је оштетила дисајне

органе и угрозила здравље

људи. Процењено је да је

лондонски смог 1952. године

однео више од 12 000 живота,

због тога се сматра великом

еколошком катастрофом.

Активност више

Загађивањем ваздуха долази до глобалних промена

и ефекта стаклене баште. Претражите интернет

и књиге и истражите више о глобалним

променама и ефекту стаклене баште. Резултате

свог истраживања прикажите помоћу бесплатне

апликације Popplet, којом на једноставан

начин можете креирати појмовну мапу.

ПРО

ОТ

И

Р

И М

Пзагађивање Пваздуха

хомогена смеша

МВАЗДУХ

НАУЧИЛИ СМО

атмосфера

киселе кише,

атмосферски

смог, магла...

М

Тпритисак

састав:

Тсвојства:

• маса

племенити

масаИ

В

азот, кисеоник, Е• • запремина

гасови, угљен-

Р•

Р• • густина

-диоксид, метан

састав:М

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта је атмосфера?

2. Која је улога атмосфере?

3. Наведите квалитативан и квантитативан

састав ваздуха.

4. На који начин температура утиче на

количину водене паре у ваздуху?

4. На који начин човек утиче на квалитет

ваздуха?

А

• густинаК

НИ

98


5.5.

ВОДА

Подсетимо се

Вода је хемијско једињење, које се састоји од атома

водоника и кисеоника повезаних поларном ковалентном

везом. У лабораторијама се користи за припремање

хомогених смеша – раствора.

Кључне речи

хомогенa смешa,

вода, значај воде,

својства воде,

састав воде

Површину планете Земље чине копно и вода.

Вода покрива око 71% површине Земље, а њена

укупна количина износи око 2 ∙ 10 18 m 3 (слика

5.5.1). Од укупне количине воде на планети

Земљи, 97% чини слана вода у морима и океанима,

а свега 3% (4 ∙ 10 16 m 3 ) слатка вода.

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч хидро је грчког

порекла (υδρο) и

значи вода.

Какав је значај воде за живи свет?

Без воде не би било живота. У њој је настао и еволуирао живи

свет. Вода је састојак свих живих бића, и мора се свакодневно

уносити у организам ради одржавања нормалног стања огранизма.

Сматра се да човек дневно треба да унесе око два до три

литра воде.

Вода је неопходна за раст и развој биљака, неких алги и бактерија

јер у процесу фотосинтезе омогућава производњу хране.

Вода је саставни део телесних течности и намирница коју користимо

у исхрани. Она омогућава транспорт супстанци у организму,

штити унутрашње органе од повреда и учествује у регулацији

телесне температуре. Вода је важан реактант и производ

хемијских реакција у организму човека. У индустријским постројењима

она се користи као растварач, средство за хлађење,

за покретање парних машина, производњу електричне енергије

у хидроелектранама итд.

Шта је аномалија воде?

Из свакодневног искуства знамо да се све супстанце на топлоти

шире, а на хладноћи скупљају. Међутим, са водом није тако. Вода

је најгушћа на +4 °С и њена густина тада износи 1 g

cm

3. Појава

да вода има већу густину у течном него у чврстом агрегатном

стању назива се аномалија воде. Лед је због тога мање густине

од воде, па плива на њеној површини. Зими залеђена површина

воде делује као топлотна изолација, па се живот испод леда нормално

наставља.

Слика 5.5.1.

Вода на површини Земље

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Посматрајте слику и закључите

од чега зависи количина

воде у организму.

Слика 5.5.2.

Проценат заступљености воде у

организму

Дискусија

Наведите физичка својства

воде на собној температури

и атмосферском притиску.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб99

е е99 н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Које врсте вода постоје?

Према месту налажења у природи, воде се деле на атмосферске, подземне и

површинске (табела 5.5.1).

Табела 5.5.1.

Природне воде

ПРИРОДНЕ ВОДЕ

Врста воде Атмосферска вода Површинска вода Подземне воде

Карактеристика

Пример

Настаје кишним

и снежним

падавинама и има

најмање нечистоћа.

Она може да садржи

растворене гасове

из ваздуха, честице

прашине, различите

микроорганизме и

супстанце пореклом

из индустријске

зоне.

Кишница и

снежница

Настале природним

и вештачким

обликовањем

рељефа. Мора и

океани садрже

велике количине

растворних

соли, док речне

воде имају мање

растворених соли.

Воде река, језера,

потока, мора и

океана

Настају

продирањем

атмосферских и

површинских вода

у дубље слојеве

земље. Ове воде су

настале природном

филтрацијом

и садрже мање

растворених

супстанци од

површинских вода.

Бунарска вода,

минерална вода,

изворска вода

Вода је на планети земљи заступљена у различитим облицима. У природи

је воду тешко пронаћи као чисту супстанцу јер пролазећи кроз атмосферу

и слојеве земљишта раствара многе супстанце које насталом раствору дају

нова својства као што су боја, укус или мирис.

У зависности од количине растворених супстанци у води, разликујемо:

ТВРДЕ ВОДЕ, у којима су веће количине растворених супстанци. Примери

тврде воде у природи су нпр. морска вода, већина минералних вода и бунарска

вода. Тврда вода наноси штету водоводним инсталацијама, бојлерима,

машинама за прање вешa (слика 5.5.3) итд.

ПРО ОМ

МО

ОТ

ПР И

Слика 5.5.3.

Последице деловања

Птврде воде

МЕКЕ ВОДЕ, у којима су мале количине растворених супстанци. Примери

Омеке воде у природи су снежница и кишница. За разлику од бунарске или

Мизворске Мтан воде које имају пријатан и освежавајуће укус, кишница нема прија-

укус.

РОГЛЕД

РИИОГЛЕД

ИИСПИТИВАЊЕ ИСПИТИВАЊЕ ТВРДОЋЕ ВОДЕ

ИЗагревањем на засебним сахатним стаклима истих количина минералне воде,

Т

И

В

Н И

М

Е

Р

А

Загревањем на засебним сахатним стаклима истих количина минералне воде,

водоводне воде и кишнице, уочићемо да је на сахатним стаклима са узорцима

водоводне воде и минералне воде остао бели талог. На сахатном стаклу са

узорком кишнице није остао бео талог. То доказује да је кишница мека вода, а

да су минерална вода и водоводна вода тврде воде.

Слика 5.5.4.

Слика сахатног

стакла на коме је

испарила кишница

100

К


Природне воде које садрже више од једног грама растворених супстанци у

једном литру воде називају се минералне воде. Због растворених чврстих и

гасовитих супстанци оне обично имају лековита својства.

ЗАНИМЉИВОСТ

Уређивањем простора на месту где извиру топле и минералне

воде, изградњом објeкaта у насељима настале су бање. Најпознатије

бање с водом лековитих својстава код нас су: Врњачка бања,

Нишка бања, Сокобања (слика 5.5.5), Јошаничка бања, Матарушка

бања, Врањска бања, Пролом бања итд. Оне су важни здравствени

и туристички центри наше земље. Многе бање флаширају

своју минералну воду.

Слика 5.5.5.

Сокобања

Воде у којима се налазе растворене супстанце могу да се пречишћавају.

На тај начин настаје хемијски чиста вода. Процес пречишћавања

заснива се на поступку дестилације, и зато се добијена вода

назива и дестилована вода. Она није питка и нема пријатан укус.

Употребљава се у индустрији и лабораторији као растварач, за акумулаторе,

или у домаћинству за пуњење пегли на пару или испирање

посуђа приликом прања.

Вишеструким дестиловањем воде потпуно се уклањају растворене супстанце.

Воду насталу на тај начин називамо редестилована вода. Она се

користи у медицинске сврхе за припрему инфузионих и инјекционих раствора

или у производњи лекова.

Слика 5.5.6.

Дестилована вода

На који начин се добија вода за

пиће?

Пречишћавањем воде из природе (подземна

или површинска вода) добија се вода за пиће.

Вода се пречишћава у неколико фаза применом

физичких, хемијских и биолошких поступака

(слика 5.5.7).

1

Корисно је знати

Развој друштва потребно је ускладити

с количинама воде која нам је на

располагању. Светске резерве воде се

полако смањују услед људског немара.

Због тога су Уједињене нације 1992.

године прогласиле 22. март Светским

даном заштите вода. Воду морамо

штитити и штедети, чиме омогућујемо

сигурну будућност многим нараштајима.

3

2

4

Слика 5.5.7.

Пречишћавање воде. 1. физичко пречишћавање воде:

уклањају се крупни отпаци, песак, муљ и ситније

нечистоће. 2. хемијско пречишћавање: додају се

супстанце којима се отклањају нерастворне нечистоће,

3. поновно физичко пречишћавање воде: отклањају се

последње нечистоће, 4. биолошко пречишћавање воде:

врши се дезинфекција и уклањају микроорганизми.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


НАУЧИЛИ СМО

хомогенa смешa

атмосферска

загађивање

ВОДА

вода у природи

површинска

састав:

дестилована

тврда

мека

минерална

својства:

без боје,

мириса, укуса

подземна

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Наведите основна својства природних вода.

2. Који је значај воде за живи свет?

3. Због чега је аномалија воде значајна за живот у води?

4. Која је разлика у саставу меке и тврде воде?

5. Која је разлика између дестиловане и редестиловане воде?

6. Због чега човек данас посвећује највећу пажњу минералним водама?

7. На које начине човек може утицати на састав воде?

ПРОМОТИВНИ

ПРИМЕРАК

102


5.6.

МАСЕНИ ПРОЦЕНТНИ САСТАВ СМЕША

Подсетимо се

Раствор је хомогена смеша састављена из најмање две

супстанце, од којих је једна растварач, а друга растворена

супстанца. Растворљивост представља број грама

растворене супстанце која се може растворити у

100 g растварача на одређеној температури и обележава

се са R.

Кључне речи

смеше, масени

удео, масени процентни

састав

Свакодневно користимо смеше које се састоје од различитих супстанци.

Састав смеше може да се изрази квалитативно и/или квантитативно. Квалитативни

састав одређује врсту састојка смеше, а квантитативни састав

количину састојка смеше.

На амбалажама комерцијалних производа (слика 5.6.1) налазе се различите

ознаке, нпр. 5% масти на кутији кекса, 3% пилеће масти на кесици пилеће

крем-супе, 2,8% млечне масти на тетрапаку млека, 70% алкохола на боци алкохола.

5%

3%

2,8%

Слика 5.6.1.

Комерцијална амбалажа

производа

70%

Шта представља ознака %?

Хемичари квантитативни састав смеше најчешће изражавају масеним уделом

или масеним процентним саставом у смеше.

МАСЕНИ УДЕО СУПСТАНЦЕ у смеши обележава се грчким словом омега

(ω) и представља количник масе састојка смеше и масе смеше.

= m састојка смеше

m смеше

Када се вредност масеног удела састојка смеше помножи са 100, добија се

масени процентни састав састојка смеше:

% = m састојка смеше

m смеше

·100

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб103

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


На сликама су приказане

смеше с којима се срећете

у свакодневном животу,

јабуково сирће и дезинфекиционо

средство

– асепсол. Заокружите

ону слику на којој је приказана

смеша која садржи

више воде имајући у виду

да су запремине приказаних

смеша једнаке.

П

Р

О

М

О

Т

Р

М

МАСЕНИ ПРОЦЕНТНИ САСТАВ СМЕШЕ је број грама супстанце у 100

грама смеше.

Он се може израчунати помоћу наведене формуле или постављањем пропорције:

100 : % = m смеше : m састојка смеше

Масени удео је неименовани број и има вредност од 0 до 1, а масени процентни

састав има вредности од 0 до 100. Збир масених удела свих састојака

смеше је 1, или, изражен у процентима, 100%.

Смеш е алкохола и хидрогена су течни раствори у којима је растварач вода.

Научили сте да такве растворе називамо водени раствори. Када кажемо да

је неки водени раствор, нпр. 5%, то значи да се у 100 g тог раствора налази

5 g растворене супстанце.

На који начин масени процентни састав смеше одређује

њену примену?

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Колико ПКПКолико грама шећера се налази у 240 g раствора шећера

масеног процентног састава 15%?

О

Познато:

ОРешење:

m = 240 m шећера

О% g

% = · 100

Праствора

m раствора П% % = 15

%

Мm

Мшећера m

· m раствора

=

ПТражи Р= се:

100

m m шећера = ? О15

Ошећера

О= =

О· О100 · 240 g


m шећера

= 36 g

= ?ИМ

4%

100Т

5%

На пример, раствор хидрогена већег масеног

процентног састава користи се за јаче избељивање

косе, дијабетичари користе прехрамбене

производе у чијем саставу је мали масени проценат

шећера.

Масу једне од компонената смеше можемо израчунати

уколико знамо масени процентни састав

смеше и масу друге компоненте раствора, или

масу раствора.

ПРИМЕР 1

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Колики је масени процентни

састав раствора хидрогена који

садржи 85 g растварача (воде)

и 6 g растворене супстанце (хидрогена)?

У хемијској лабораторији

је често потребно припремити

раствор одређеног масеног

процентног састава.

= 36 g

ИВНИ

ЕРАК

104


ПРИПРЕМАЊЕ РАСТВОРА ОДРЕЂЕНОГ МАСЕНОГ

ПРОЦЕНТНОГ САСТАВА

ОГЛЕД

За припремање раствора натријум-хлорида масеног процентног

састава 10%, потребно је на лабораторијској ваги измерити 10 g

натријум-хлорида и растворити га у 90 g воде.

Скенирањем QR кода погледајте како се у

хемијској лабораторији може припремити

и раствор одређеног масеног процентог

састава.

ПРИМЕР 2

Колико грама воде и колико грама кухињске соли је потребно за припрему 500 g

раствора масеног процентног састава 3%?

I начин

II начин

Познато:

Маса кухињске соли потребне за припрему

m раствора =500 g

раствора одређеног масеног процентног састава

рачуна се на следећи начин:

% = 3

Тражи се:

m кухињске соли = ?

% = m кухињске соли

∙ 100

m раствора

Решење:

m кухињске соли = %

100 ∙ m раствора

m кухињске соли = 3

100 ∙ 500 g

m кухињске соли = 15 g

100% : 500 g = 3% : X g

500 g · 3%

X =

X = 15 g

100%

Маса воде добија се из разлике масе полазног

раствора и масе растворене супстанце.

m раствора = m растворене супстанце + m растварача

m растварача = m раствора – m растворене супстанце

m растварача = 500 g –15 g = 475 g

Шта је разблаживање, а шта концентровање

раствора?

Масени процентни састав раствора може да се промени. Када

се масени процентни састав раствора смањује, кажемо да се

раствор разблажује, а концентрује се уколико се масени процентни

састав повећава.

На који начин се раствор

разблажује?

Разблаживање раствора постиже се

додавањем растварача (слика 5.6.3).

+m(H

2O)

Дискусија

Како се мења маса

растворене супстанце,

а како растварача,

додавањем воде у водени

раствор? Како се мења

маса раствора додавањем

воде? Како се мења

масени процентни састав

раствора додавањем

воде?

Слика 5.6.3.

Разблаживање раствора

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упозна ај

додатком у

с

а

с

а

д

р

ж

растварача ај

е

м

и

о

д

а

б

еру

нај

квалитетније уџб105

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


+m(соли)

ПРИМЕР 3

На који начин се раствор концентрује?

Концентровање раствора се постиже додавањем растворене супстанце или

смањивањем количине растварача (слика 5.6.4). Када загревамо раствор, испарава

растварач, а растворена супстанца остаје.

Слика 5.6.4.

Концентровање раствора додавањем растворене супстанце

Израчунајте масени процентни састав раствора супстанце А ако се у 90 g воденог раствора масеног

процентног састава 36% дода још 10 g супстанце А.

I начин

Познато:

m раствора = 90 g

% = 36

Тражи се:

m супстанце А = ?

% = m супстанце А

m раствора

Решење:

m супстанце А = %

100 ∙ m раствор

m супстанце А = 36

100 ∙ 90 g

m супстанце А = 32,4 g

% = m супстанце А

m раствора

Решење:

32,4 g + 10 g

% =

90 g + 10 g

% = 42,4

II начин

Маса растворене супстанце у почетном раствору

добија се постављањем пропорције:

100% : 36 g = 90% : X g

36 g · 90%

X =

100%

X = 32,4 g

Масени процентни састав раствора након

додавања супстанце добија се постављањем

пропорције:

100% : (90 g + 10 g) = % : (32,4g + 10 g)

% =

32,4 g + 10 g

90 g + 10 g

·100 X = 42,4%

Дискусија

Како се додавањем супстанце мењају маса

растворене супстанце и маса растварача у раствору?

Како се додавањем супстанце мења маса раствора?

Како се мења масени процентни састав раствора?

П РО

МОТ

Т

И

В Н

ПР

М Р

А К

Осмеше

НАУЧИЛИ СМО

М

Пквалитативни

Мквантитативни

Рсастав

састав

РИрастварач

масени удео

Тm Т m

=

састојак смеше

m

Иm смеше

растворена

супстанца

ИМАСЕНИ

МЕПРОЦЕНТНИ САСТАВ

РПРОЦЕНТНИ

% Р% Н· · 100

смешеН

100И

= m састојак смеше

m смеше

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. На који начин можемо описати

састав раствора?

2. Шта представља квалитативни, а

шта квантитативни састав смеше?

3. Шта је масени процентни састав?

4. Израчунајте масени процентни

састав раствора који садржи 10 g

растворене супстанце у 100 g раствора.

5. Колико је грама воде и колико

грама кухињске соли потребно за

припремање 290 g раствора масеног

процентног састава 5%?

6. Израчунајте масени процентни

састав раствора насталог мешањем

200 g воденог раствора шећера масеног

процентног састава 10% са:

а) 20 g воде,

б) 5 g шећера.

106


5.7.

РАЗДВАЈАЊЕ САСТОЈАКА СМЕША

Подсетимо се

Више помешаних чистих супстанци које међусобно

нису повезане хемијском везом назива се смеша. Смеше

могу бити у чврстом, течном и гасовитом агрегатном

стању.

Кључне речи

хетерогене смеше, хомогене

смеше, одливање,

цеђење, сублимација,

дестилација, кристализација,

испаравање,

одвајањем магнетом

Смеше настају мешањем чистих супстанци. У хемијској

лабораторији често је задатак хемичара да одвоје

чисте супстанце из смеше и испитају њихова својства. За

раздвајање састојака смеше примењујемо различите ступке. Који поступак ћемо применити зависи од својстава појединих састоја-

пока

смеше. Хемичари бирају својство које ће омогућити најлакше раздвајање

састојака смеше (табела 5.7.1).

ХОМОГЕНЕ СМЕШЕ

Поступак

Својство одвајања

одвајања

ХЕТЕРОГЕНЕ СМЕШЕ

Поступак

Својство одвајања

одвајања

Испаравање Температура кључања Помоћу магнета Магнетичност

Табела 5.7.1.

Поступци одвајања

састојака смеше и

карактеристично својство

Дестилација Температура кључања Сублимација Сублимовање

Кристализација

Растворљивост

Декантовање

(одливање)

Филтрација

(цеђење)

Густина и

растворљивост

Растворљивост, и

величина честица

На који начин се раздвајају састојци хетерогених смеша?

Раздвајање састојака смеше МАГНЕТОМ користи се када се у хетерогеној

смеши налазе супстанце с магнетним својствима, нпр. гвожђе (слика 5.7.1).

Овај поступак се користи у индустрији за рециклажу метала (слика 5.7.2).

ОГЛЕД

РАЗДВАЈАЊЕ САСТОЈАКА СМЕШЕ

МАГНЕТОМ

Из хетерогене смеше гвожђа са

сумпором, магнетом привлачимо

гвожђе јер овај метал има магнетно

својство, а сумпор не.

Дискусија

Опишите

физичка

својства гвожђа

и сумпора

на основу

приказане слике.

Слика 5.7.1.

Одвајање гвожђа

магнетом

Слика 5.7.2.

Раздвајање гвожђа приликом

рециклаже метала

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб107

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Поступак раздвајања смеше СУМБЛИМАЦИЈОМ користи се када се у хетерогеној

смеши налази супстанца која сублимује. Сублимација је прелазак

супстанце из чврстог у гасовито агрегатно стање, без претходног топљења.

Јод и нафтален су неке од супстанци које сублимују (слика 5.7.3).

ДЕКАНТОВАЊЕ (одливање) примењује се када чврста супстанца има

знатно већу густину од течне супстанце с којом је у смеши. Декантовање

није прецизан поступак за раздвајање састојака смеше. Декантовањем се

у свакодневном животу могу раздвојити нпр. уље и вода или песак и вода

(слика 5.7.4).

Слика 5.7.3.

Сублимација јода

ОГЛЕД

РАЗДВАЈАЊЕ САСТОЈАКА СМЕШЕ ДЕКАНТОВАЊЕМ (ОДЛИВАЊЕМ)

Убрзо након мешања песка и дестиловане воде на дну ерленмајера постепено

ће се таложити песак због тога што има већу густину од воде. Након таложења

песка, хетерогену смешу песка и воде можемо одвојити одливањем течности

изнад талога, тј. декантовањем.

Слика 5.7.4.

Декантовање воде из смеше песка и воде

ПРО

М

ПР

ЦЕЂЕЊЕ (филтрација) представља поступак раздвајања чврсте супстанце

од течности. Заснива се на разлици у растворљивости и величини честица

састојака смеше. Цеђење је поступак поступак за раздвајање састојака смеше

прецизнији од декантовања. Цеђење се користи у свакодневном животу

(слика 5.7.5), нпр., када се припремају филтер-кафа, чај, шпагетe или воћ-

Они сок. Још један од примера филтрације у свакодневном животу је клима-

-уређај у коме се помоћу филтера прашина одваја од ваздуха.

а) б) в)

Р

И

Слика 5.7.5

а) Филтер-кафа,

б) Цеђење шпагета,

в) Клима-уређај са

филтером

ИМЕУ лабораторији

Ма)Ма)

ОТИВ

108

В

Н

И

Р

А

К

ЕУ У лабораторији се поступак филтрације изводи апаратуром за филтра-

цију која се састоји од левка, филтер-хартије, статива с прстеном за левак,

лабораторијске чаше и стакленог штапића. Цев левка мора својим крајем до-

диривати зид чаше да течност не би прскала. Поступак раздвајања заснива


се на пропуштању смеше кроз поре (рупице) филтер-хартије.

Састојак смеше који пролази кроз

филтер-хартију назива се филтрат, а нерастворан

састојак који остаје на папиру је талог (слика 5.7.8).

РАЗДВАЈАЊЕ СМЕШЕ СУМПОРА И ВОДЕ

ФИЛТРАЦИЈОМ

ОГЛЕД

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

На слици 5.7.6 приказана је апаратура за

цеђење. Напишите назив лабораторијског

прибора и посуђа који је обележен бројем

на слици.

Приликом филтрације хетерогене смеше сумпора

и воде честице сумпора, с обзиром на то да су веће

од пора филтер-хартије, задржавају се на њој образујући

талог, а честице воде, које су мање од пора

филтер-хартије, пролазе кроз њих и чине филтрат.

Слика 5.7.7.

Припрема

филтер-хартије

Слика 5.7.8

Цеђење смеше

сумпора и воде

Слика 5.7.6.

Апаратура за

цеђење

На који начин се раздвајају састојци

хетерогених смеша?

ИСПАРАВАЊЕ је поступак који се примењује

да би се чврста супстанца издвојила из раствора.

Овај поступак се заснива на загревању смеше,

при чему течна супстанца испарава све док у

суду не остане чврста супстанца (слика 5.7.9). На

пример, испаравањем воде из смеше с кухињском

сољу добија се кухињска со. Примењујући овај

поступак нећемо сачувати воду. Зато се такав поступак

ређе примењује у хемијској лабораторији,

али се користи у соланама (слика 5.7.10).

Дискусија

ДЕСТИЛАЦИЈА се примењује за раздвајање

састојака смеше која се састоји од растворене чврсте

супстанце у течности или течних супстанци.

Овај поступак се заснива на разлици у температури

кључања састојака смеше (слика 5.7.11). За

извођење поступка дестилације употребљава се

апаратура коју чине: термометар, балон, хладњак

(кондензатор), црева за воду, прихватни суд (балон,

ерленмајер, лабораторијскa чаша). Загревањем

смеше, супстанца која има нижу температуру кључања

испарава и кондензује се у хладњаку (кондензатор).

На тај начин настаје бистра течност коју

називамо дестилат. Овај поступак се примењује за

добијање Овo

je

дестиловане промотивни

приме

воде, рак

к

о

ј и

вина, служи

да

ракије се

настав

итд. ници

упознај

у са садржај ај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб109

е

н

и

ке

у

с

к

л

а

д

у

с

а

с

в

ој

и

м

н

а

ч

и

н

о

м

р

а

д

а. Н

е

м

о

ж

е

с

е

к

о

р

и

с

т

и

т

и

у

н

а

с

т

ави.

Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

суд за испаравање

Слика 5.7.9.

Приказ поступка испаравања

Да ли се поступком испаравања раствор

може концентровати? Објасните.

Наведите називе лабораторијског посуђа

и прибора потребног за раздвајање смеше

испаравањем.

Слика 5.7.10.

Добијање соли из морске воде у соланама

а а.


ОГЛЕД

ДЕСТИЛАЦИЈА ВОДЕНОГ РАСТВОРА ПЛАВОГ

КАМЕНА

Загревањем воденог раствора плавог камена у балону

за дестилацију вода испарава и прелази у пару, која се

проласком кроз хладњак поново кондензује у течност и

скупља у ерленмајеру. У балону за дестилацију заостаје

плави камен.

Слика 5.7.11.

Дестилација плавог камена

КРИСТАЛИЗАЦИЈА се примењује када се раздвајају састојци хомогених

смеша чврстих супстанци у течностима. Поступак се занива на различитој

растворљивости супстанци у истом растварачу на различитим температурама.

Супстанце које могу да кристалишу (слика 5.7.13) су кухињска со,

плави камен, шећер итд.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Упишите у табелу знак + ако се састојци смеше могу раздвојити понуђеним поступком

раздвајања.

Смеша

Песак + јод

Сумпор + вода

Алкохол + вода

Плави камен +

вода

Поступак раздвајања

Дестилација Кристализација Филтрација Сублимација

ПРОРАЗДВАЈАЊЕ

НАУЧИЛИ СМО

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

(цеђење)ИВНИ

П

Р

И

кристализацијаЕ

М

А

ОРАЗДВАЈАЊЕ ОСАСТОЈАКА ОСМЕШЕ

САСТОЈАКА

МСМЕШЕ Пхомогене смеше

хетерогене смеше

Риспаравање

Одекантовање

О(одливање)

Идестилација

филтрација

кристализација

Е(цеђење)

М О

Т

И

Родвајање

Рмагнетом

Рсублимација

1. На основу којих критеријума хемичари

бирају поступак за раздвајање

састојака смеше?

2. Наведите поступке који се примењују

за раздвајање састојака хомогене смеше

и поступке који се примењују за раздвајање

састојака хетерогене смеше.

3. Који поступак за раздвајање састојака

смеше је прецизнији: декантовање или

филтрирање?

4. Због чега хемичари у хемијској лабораторији

за раздвајање састојака смеше

радије користе поступак дестилације

него поступак испаравања?

110

К


6.

Хемијске

реакције

и хемијске

једначине

111

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


6.1.

ХЕМИЈСКЕ РЕАКЦИЈЕ

Подсетимо се

Хемијске промене се називају хемијске реакције.

Резултат хемијских реакција јесте настанак нових

супстанци. Новонастале супстанце имају

различит састав од супстанци које су ле у

учествовареакцији.

Кључне речи

хемијскa променa,

хемијскa реакцијa,

реактант, производ

реакције, енергија,

систем, околина

Хемијске реакције се одвијају свакодневно у природи, изводе се у хемијским

лабораторијама и дешавају у нама и око нас (слика 6.1.1). Оне се могу

одвијати различитим брзинама. Неке од њих су брзе, тј. тренутне, док су неке

споре, почињу и трају неколико минута, дана, седмица, месеци или година.

Захваљујући развоју науке, хемичари данас могу утицати на ток хемијских

реакција. На пример, за разлику од реакција које се дешавају у живој ћелији,

а које се одвијају без нашег утицаја, хемичари у строго контролисаним условима

могу убрзати, успорити или одложити одређене хемијске реакције.

Слика 6.1.1.

Хемијске реакције у свакодневном животу

Узмимо за пример процес фотосинтезе (слика 6.1.2).

Током овог процеса у биљкама реагују угљеник(IV)-

-оксид (CO 2 ) из ваздуха и вода (H 2 O) из земљишта, а

као крајњи производ настају шећер (С 6 Н 12 О 6 ) и кисеоник

(O 2 ).

ПРОМ

ОшећерТИВ

ВН

И

енергијаР

П

угљеник(IV)-оксидИ

Р МЕРАК

енергија

угљеник(IV)-оксид

вода

Слика 6.1.2.

Фотосинтеза

Мкисеоник

Ошећер

На који начин хемичари проучавају хемијске

реакције?

Хемичари посматрају, описују и испитују својства

супстанци и изазивају промене које су видљиве на

макроскопском нивоу (табела 6.1.1). На основу прикупљених

информација, они објашњавају промене

супстанци на нивоу честица, тзв. честичном нивоу

(табела 6.1.1). Промене на нивоу честица (атома, мо-

Влекула и јона) хемичари не могу да виде голим оком.

ВЗбог НЗбог Ни Нбола тога хемичари користе моделе тих честица, као

и њихов симболички приказ у виду хемијских сим-

и формула (табела 6.1.1).

112


Назив

супстанце

Макроскопски

ниво

Честични

ниво

Симболички

ниво

Примери супстанци

Хлор Вода Бакар

Cl 2 H 2 O Сu

Табела 6.1.1.

Приказ супстанци на

макроскопском, честичном и

симболичком нивоу

Дискусија

Од које врсте

честица су изграђене

супстанце: хлор,

вода и бакар? Који

тип хемијске везе

се образује између

честица од којих су

изграђени хлор и

вода?

На који начин се одвија хемијска реакција?

Супстанце се састоје од честица. Да би дошло до хемијске реакције, важно

је да честице које изграђују супстанце међусобно дођу у контакт, тј. да се

сударе. Резултат судара може бити разлагање честице на једноставније

честице, или међусобно комбиновање у нове честице. Супстанце које

учествују у хемијској реакцији називају се РЕАКТАНТИ и ПРОИЗВОДИ.

РЕАКТАНТИ су полазне супстанце у хемијској реакцији.

ПРОИЗВОДИ су супстанце које настају током хемијске реакције.

РЕАКТАНТИ → ПРОИЗВОДИ

ПРИМЕР

Хемијска реакција добијања воде приказана је моделима молекула и хемијским

формулама:

+ →

2Н 2 + О 2 → 2Н 2 О

Које супстанце у овој реакцији су реактанти, а која је производ?

Решење:

2Н 2 + О 2 → 2Н 2 О

реактанти

производ

реакције

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб113

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч синтезис је

грчког порекла и

значи сједињавање.

Хемијска реакција у којој од две чисте супстанце или више чистих супстанци

настаје нова супстaнца назива се СИНТЕЗА.

РЕАКТАНТ 1 + РЕАКТАНТ 2 → ПРОИЗВОД

Примери реакција синтезе су добијање гвожђе(II)-сулфида, натријум-хлорида,

итд.

Реакцијом гвожђа и сумпора настаје нова супстанца:

гвожђе(II)-сулфид (слика 6.1.4).

Слика 6.1.4.

Реакција гвожђа и сумпора

гвожђе

(елемент)

Чврст метал,

тамно сиве боје,

има магнетна

својства

+ сумпор

(елемент)

Чврст неметал,

жуте боје,

токсичан за неке

микроорганизме


гвожђе(II)-сулфид

(једињење, сложена

супстанца)

Чврста супстанца сиве

боје, није токсична за

микроорганизме, нема

магнетна својства

ПРОМОТ

Реакцијом натријума и хлора настаје нова супстанца: натријумхлорид

(слика 6.1.5).

ПРИМЕ

Слика 6.1.5.

Сагоревање натријума у хлору

Тнатријум + хлор

Е(елемент)

(елемент)

Гасовит неметал,

ЕЧврст метал, сиве

Н

мириса, Рбоје, мек Ноштрог боје,

Иотрован

(елемент)В

Р

А

И В

боје, мекК

И


натријум-хлорид

(једињење, сложена

супстанца)

Чврста супстанца,

беле боје

114


Хемијска реакција у којој разлагањем неке сложене чисте супстанце

настаје једна чиста супстанца или више нових чистих супстанци назива се

АНАЛИЗА.

РЕАКТАНТ → ПРОИЗВОД 1 + ПРОИЗВОД 2

На реакцијама анализе заснива се индустријски поступак добијања креча,

многих метала, али и неметала као што је водоник, који се користи као

гориво за покретање аутомобила.

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Реч анализис је

грчког порекла и

значи разлагање.

Примери реакција анализе су разлагање воде на кисеоник и водоник, као

и разлагање жива(II)-оксида до елементарне живе и кисеоника.

Вода се загревањем не може разложити на једноставније

чисте супстанце. Деловањем једносмерном електричном

струјом, вода се разлаже на једноставније

чисте супстанце: водоник и кисеоник (слика 6.1.6).

Слика 6.1.6.

Разлагање воде под дејством

једносмерне електричне струје

вода


водоник

+ кисеоник

(једињење − сложена

супстанца)

Течна супстанца, без

боје, мириса и укуса

(елемент)

Безбојан

запаљив гас,

без боје и

мириса

(елемент)

Безбојан гас, без боје и

мириса

Загревањем жива(II)-оксида настају елементарна жива и кисеоник.

+

жива(II)-оксид


жива

+ кисеоник

(једињење − сложена

супстанца)

Чврста супстанца,

наранџасте боје

(елемент)

Течан метал, сиве

боје, паре ове

супстанце су отровне

(елемент)

Гас без боје и

мириса, потпомаже

горење, али не гори

Реакција разлагања супстанци помоћу једносмерне електричне струје

назива се електролиза, а реакција разлагања супстанци помоћу топлоте −

термолиза.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.

115


Шта се дешава са енергијом када се супстанца

физички или хемијски мења?

Корисно је знати

Енергија се не може

уништити нити ни

из чега створити, она

може да промени свој

облик постојања кроз

време и простор.

Њена укупна

количина је стална.

Промене супстанци прати промена енергије. У хемијским реакцијама

долази до измене енергије између система и околине.

СИСТЕМ – део природе који проучавамо, на пример, епрувета

у којој се одвија физичка или хемијска промена супстанце.

ОКОЛИНА – све што окружује систем, на пример, све што

окружује епрувету у којој се одвија хемијска реакција.

Енергија се током промена ослобађа или везује, што се уочава

у облику светлости, топлоте, електричне енергије итд. Значај неке

хемијске реакције не мора да буде добијање нове супстанце, већ и

енергија која се ослободи.

Хемијске или физичке промене при којима се енергија ослобађа,

тј. одлази из система у околину, праћене су повишењем температуре

околине. Хемијске или физичке промене при којима

систем везује енергију, тј. енергија долази из околине, праћене су

снижавањем температуре система.

П РОМ МО

Т

И

ПР

М

Е

промене

Псупстанци

Пфизичке

Ппромене

ослобађање

и везивање

енергије

МХЕМИЈСКЕ

МРЕАКЦИЈЕ

НАУЧИЛИ СМО

Иреакције

реакције Ианализе

Тсинтезе

С

МС → А + B

А + B → C

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Шта су реактанти, а шта производи

хемијске реакције?

2. Које услове честице супстанци морају

испуњавати да би настала хемијска реакција?

3. Назначене су хемијске промене.

1 ) амонијак → азот + водоник

2 ) водоник + хлор → хлороводоник

3 ) магнезијум + кисеоник → магнезијум-оксид

4 ) жива(II)-оксид → жива + кисеоник

а) Одредите која од њих представља анализу,

а која синтезу.

б) Подвуците реактанте, а заокружите производе

хемијске реакције.

ВНИ

РАК

116


6.2.

ЗАКОН ОДРЖАЊA МАСЕ

Подсетимо се

Хемија је природна и експериментална наука која

прoучава супстанце. Она проучава својства, грађу

(структуру), промене супстанци и законе по којима

се те промене одвијају.

Кључне речи

супстанца,

хемијска реакција,

реактант,

производ

реакције, Закон

одржања масе

Шта се дешава с масом супстанце

током хемијске реакције?

На ово питање одговорили су француски хемичар

Антоан Лоран де Лавоазје (слика 6.2.1) и руски хемичар

Михаил Васиљевич Ломоносов (слика 6.2.2). Они

су експериментално доказали мерењем и упоређивањем

укупне масе супстанце пре и после хемијске

реакције да маса остаје непромењена. Лавоазје и Ломоносов

су, независно један од другог, без међусобне

сарадње, дошли до истог закључка. Из резултата

истраживања ови научници су формулисали закон

одржања масе.

ЗАКОН ОДРЖАЊА МАСЕ гласи: Укупна маса

реактаната једнака је укупној маси производа

хемијске реакције.

Слика 6.2.1.

Антоан Лоран де

Лавоазје (1743−1794)

Дискусија

Слика 6.2.2.

Михаил Васиљевич

Ломоносов (1711−1765)

Који је сигуран доказ да је дошло

до хемијске реакције? Које промене

супстанци настају током хемијске

реакције? Наведите примере.

ЗАНИМЉИВОСТ

Модерна хемија почиње у другој половини

XVIII века, када француски хемичар Антоан

Лоран де Лавоазје уводи у хемију поступак

мерења. Он је мерењу дао највећи значај

схвативши важност квантитативног приступа

истраживању. Лавоазје је конструисао

осетљиву вагу којом је пажљиво изводио мерења

масе супстанци тачније и прецизније

него што је то до тада рађено (слика 6.2.3).

Истраживања је изводио у подруму своје

лабораторије како би температура ваздуха

увек била стална и не би утицала на резултате

мерења.

Слика 6.2.3

Лавоазје изводи експеримент.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб117

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


ОГЛЕД

РЕАКЦИЈА ОЛОВО(II)-НИТРАТА И КАЛИЈУМ-ЈОДИДА

Додавањем раствора олово(II)-нитрата у раствор калијум-јодида настаје жути талог

олово(II)-јодид, што указује на хемијску реакцију. Мерењем укупне масе супстанци пре

и после хемијске реакције доказано је да се она није променила (слика 6.2.4).

Слика 6.2.4.

Провера Закона одржања масе – реакција

олово(II)-нитрата и калијум-јодида

олово(II)-нитрат

калијум-јодид

ОГЛЕД

САГОРЕВАЊЕ СВЕЋЕ

Сагоревањем свеће количина парафина од којег је направљена свећа с временом се

смањује. Мерењем масе супстанци пре и после хемијске реакције можемо погрешно

закључити да Закон одржања масе не важи. Међутим, анализирањем реакције сагоревања

свеће закључујемо да се као производ јављају угљеник(IV)-оксид и водена пара,

који сагоревањем свеће одлазе у атмосферу, а који такође имају масу. То се доказује

стављањем стакленог звона, јер се гасовити производи сагоревања свеће задржавају

унутар тог стакленог звона, а укупна маса супстанци се током реакције горења свеће

не мења (слика 6.2.5).

Скенирањем QR

кода погледајте

експеримент: До-

казивање важења

Закона Пмасе одржања

масе у затвореном

систему.

П

Р

Слика 6.2.5.

Провера Закона

одржања масе

систему. Р

ДискусијаО

ТИ

В

Н

И

П

Р

И

МЕР РА

К

масе у затвореном

О

ОДискусија

М

Укупна маса супстанци се током реакције није

На ПНПНа слици 6.2.6 помоћу

променила. Како то објашњавамо?

ОТ

модела молекула приказана

је хемијска реакција синтезе

Научили сте да су супстанце изграђене од честица. Током хе-

амонијака. Објасните

мијске реакције везе између честица реактаната се раскидају,

на овом примеру Закон Та а саме честице се прераспоређују и комбинују градећи нове

одржања масе.

Тсупстанце, Исупстанце, тзв. производе хемијске реакције у којима се успо-

Истављају нове хемијске везе између честица. С обзиром на то да

Исе током хемијске реакције не мења укупан број честица, закљу-

Рчујемо да се не мења ни укупна маса супстанци у чији састав

Рулазе те честице. На тај начин је потврђен и Закон одржања ма-

Слика 6.2.6.

Провера Закона одржања масе

Атерије – материја се не може уништити нити ни из чега створи-

Ати, већ мења свој облик у времену и простору.

М

118


Какав је практичан значај Закона одржања масе?

Применом овог закона можемо израчунати масу полазних супстанци потребних

за добијање одређене масе производа хемијске реакције или масе

производа која се добија у хемијској реакцији од маса полазних супстанци

којима располажемо. Таква израчунавања су значајна у индустријској производњи

супстанци.

Активност више

Осмислите експеримент у коме ћете потврдити Закона одржања масе. У експерименту

користите пластични балон, кухињску вагу, соду бикарбону и водени

раствор сирћетне киселине, познатији као комерцијални производ сирће. Експеримент

можете снимити и употребом бесплатне апликације EDpuzzle у видео-

-материјал додати коменатаре и објашњење експеримента.

ПРИМЕР

Магнезијум-оксид настаје реакцијом синтезе између магнезијума и кисеоника.

Применом Закона одржања масе израчунајте масу насталог магнезијум-оксида ако је

маса изреаговалог магнезијума 48 g, а кисеоника 32 g.

2Mg + O 2 → 2MgO

Пoзнато:

Масе изреаговалих

супстанци:

m(магнезијума)= 48 g

m(кисеоника)= 32 g

Тражи се:

m(магнезијум-оксида) = ?

Поступак:

магнезијум + кисеоник → магнезијум-оксид

m(магнезијума) + m(кисеоника) = m(магнезијум-оксида)

48 g 32 g ?

48 g + 32 g = 80 g

m(магнезијум-оксида) = 80 g

анализа

хемијске реакције

ЗАКОН

ОДРЖАЊА

МАСЕ

НАУЧИЛИ СМО

синтеза

m(реактанти) = m(производи)

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Који научници су формулисали Закон

одржања масе?

2. Како гласи Закон одржања масе?

3. Објасните важење Закона одржања масе

за физичку промену као што је промена

агрегатног стања – топљење.

4. Хлороводоник настаје реакцијом синтезе

између водоника и хлора. Применом

Закона одржања масе израчунајте масу

насталог хлороводоника ако је маса изреаговалог

водоника 2 g, а хлора 70 g.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб119

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


6.3.

ХЕМИЈСКЕ ЈЕДНАЧИНЕ

Подсетимо се

Супстанце које учествују у хемијској реакцији

су реактанти и производи. Реактанти су супстанце

које ступају у хемијску реакцију, а производи

су резултат хемијске реакције. Према

Закону одржањa масе, укупна маса реактаната

једнака је укупној маси производа реакције.

Кључне речи

хемијске реакције,

хемијске једначине,

коефицијенти,

индекси

Хемијске реакције можемо описати речима или приказати моделима атома и

молекула. Међутим, оне се једноставније и јасније приказују једначином хемијске

реакције, односно хемијском једначином.

Корисно је знати

У хемијским једначинама

метале и племените гасове

записујемо у облику

атома, а неметале као

двоатомне молекуле, нпр.

F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 , H 2 , O 2 , N 2 .

Шта чини хемијску једначину?

Хемијску једначину чине хемијски симболи и хемијске формуле

реактаната, које се пишу с леве стране, и производа реакција,

који се пишу с десне стране једначине. Лева и десна страна се

повезују стрелицом. Када се пишу хемијске једначине, нужно

је да све формуле учесника реакције буду тaчно написане.

На стрелици често могу бити наведени услови под којима се одвија нека

хемијска реакција (табела 6.3.1). Стрелице које стоје иза формула неких супстанци

могу означавати да настаје гасовити производ () или да се настали

производ издваја као талог (). Знаком + међусобно се одвајају симболи/формуле

реактаната, написане на левој страни хемијске једначине, као и симболи/

формуле производа хемијске реакције, написане на десној страни хемијске

једначине.

П

Р

Табела 6.3.1.

Значење и ознаке

услова записаних

на стрелицама

Значење

Загревање

Повишен

притисак

Катализатор

Светлост

Водени

раствор

Ознака ∆ р кат. hv H 2 O

ПРИМ

Табела 6.3.2.

Значење ознака

агрегатног стања

ОМ

6.3.2).О

О

Т

И

Е

А

МИза симбола и формула у једначинама хемијских рекција често се наво-

агрегатна стања учесника реакције, која записујемо унутар заграда (табела

ОАгрегатно стање Ознака Назив на латинском језику

МЧврсто стање, талог(s)

solid

6.3.2).О

Течно стање

(l) liquid

ЕГас, пара

(g) gas

ЕВодени РГас, РВодени раствор

Н(aq)

aqua

стањеВН

И

К

120


ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

а) На основу приказа хемијске реакције моделима атома, молекула, јонског пара и

описа речима одредите и на линији напишите реактанте и производе реакције:

Реактант:

Производи:

Жива(II)-оксид жива кисеоник

б) Прецртајте нетачно тако да добијете тачан исказ.

Према врсти хемијске реакције, ова хемијска реакција је реакција анализе/синтезе.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

а) На основу приказа хемијске реакције моделима атома, молекула, јонског пара и

описа речима одредите и на линији напишите реактанте и производе реакције.

Реактанти:

Производи:

натријум хлор натријум-хлорид

б) Прецртајте нетачно тако да добијете тачан исказ.

Према врсти хемијске реакције, ова хемијска реакција је реакција анализе/синтезе.

Због чега се приликом писања једначине хемијске

реакције мора применити Закон одржања масе?

Број приказаних атома сваког појединачног елемента на левој и десној

страни једначине мора бити једнак, јер број атома пре и после реакције

остаје исти. Због тога је потребно додати одговарајуће коефицијенте испред

формула и симбола реактаната и производа хемијске реакције. Приликом

одређивања коефицијената у једначини хемијске реакције не сме се

мењати хемијска формула учесника реакције.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб121

е

н

ике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Једначина хемијске реакције требало би да буде написана тако да се у њој

појављују коефицијенти у облику најмањих могућих целих бројева. Коефицијент

један никада се не пише. За разлику од коефицијената, индекси се не

мењају јер су у хемијским формулама супстанци различитим индексима представљене

различите супстанце.

ПРИМЕР 1

У примерима следећих формула супстанци црвеном бојом обележите

коефицијенте, а плавом индексе.

2Сl 2 2РН 3 2Н 2 О 2

Решење:

2Сl 2 2РН 3 2Н 2 О 2

ПРИМЕР 2

Једначином хемијске реакције прикажите синтезу молекула амонијака из одговарајућих

хемијских елемената. Сви учесници хемијске реакције су у гасовитом агрегатном стању.

Решење:

Корак 1

Написати једначину хемијске

реакције у којој су приказани

учесници хемијске реакције.

Н 2 (g) +N 2 (g) → NН 3 (g)

Корак 2

Лева страна

Десна страна

ПРО

Одредити број атома елемената

с леве и десне стране једначине

хемијске реакције.

N(H) = 2

N(N) = 2

N(H) = 3

N(N) = 1

О

М

О

Т

ПРИ

ОКорак 3

ОИзједначити МИзједначити број атома

Мелемената уписивањем

одговарајућих коефицијената

Ииспред формула симбола и Имолекула супстанци.

С леве стране једначине хемијске реакције има 2

атома водоника, а с десне стране 3, па је потребно

испред формуле молекула водоника с леве стране

уписати коефицијент 2, а испред формуле молекула

амонијака с десне стране уписати коефицијент 3.

3Н 2 (g) +N 2 (g) → 2NН 3 (g)

М

Е

МКорак 4

Лева страна

Десна страна

ИВ

Р

А

Проверити тачност

N(H) = 3 ∙ 2 = 6

изједначене хемијске једначине. N(N) = 1 ∙ 2 = 2

једначине.Н

И

N(H)= 2 ∙ 3 = 6

N(N) = 2 ∙ 1 = 2

К

122


Које значење има једначина

хемијске реакције?

Једначина хемијске реакције, баш као и хемијски

симболи и хемијске формуле, има

квалитативно и квантитативно значење

(табела 6.3.3). Квалитативно значење чини

врстa реактаната и производа хемијске реакције.

Квантитативно значење чини број

атома, молекула или јона реактаната и

производа хемијске реакције.

ХЕМИЈСКА МОЗГАЛИЦА

Креч је сировина важна за грађевинску индустрију.

Добија се загревањем кречњака

(СаСО 3 ) на повишеној температури. Кречњак

(чврста супстанца) разлаже се на креч, калцијум-оксид

(чврста супстанца) и гас угљеник(IV)-оксид.

Саставите једначину хемијске

реакције.

ПРИМЕР 3

На основу приказа хемијске реакције синтезе хлороводоника помоћу модела и описа

речима одредите њено квалитативно и квантитативно значење и запишите једначину

хемијске реакције.

+ →

водоник хлор хлороводоник

Решење:

Квалитативно значење: реакцијом водоника и хлора настаје хлороводоник.

Квантитативно значење: реакцијом молекула водоника с молекулом хлора настају два

молекула хлороводоника.

Једначина хемијске реакције: H 2 + Cl 2 → 2HCl

Једначина хемијске

реакције

Квалитативно значење

Квантитативно значeње

2C + О 2 → 2CO

Реакцијом угљеника

и кисеоника настаје

угљеник(II)-оксид.

Реакцијом два атома угљеника

и једног молекула кисеоника

настају два молекула

угљеник(II)-оксида.

Табела 6.3.3.

Примери једначина

хемијских реакција

с квалитативним

и ква нтитативним

значењем

2NН 3 → 3Н 2 + N 2

Анализом амонијака

настају водоник и азот.

Анализом два молекула

амонијака настају три молекула

водоника и један молекул азота.

2Na + Сl 2 → 2NaCl

Реакцијом натријума и

хлора настаје натријумхлорид.

Реакцијом два атома натријума

и једног молекула хлора

настају две формулске јединке

натријум-хлорида.

Активност више

Хемичари за писање хемијских формула и записивање једначина хемијских реакција

користе програме за обраду текста или посебне програме креиране за ту

сврху. Уз помоћ наставника или наставнице хемије и информатике покушајте да

саставите хемијске формуле, представите молекуле и једначине хемијских реакција

у бесплатним програмима Мicrosoft Оffice, Avogadro и Сhemsketch.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб123

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


НАУЧИЛИ СМО

хемијске реакције

хемијска синтеза Закон одржања масе хемијска анализа

ЈЕДНАЧИНЕ ХЕМИЈСКИХ РЕАКЦИЈА

реактанти

производи

коефицијенти

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

1. Магнезијум је метал сиве боје (чврсто агрегатно стање) који бурно реагује

с кисеоником (гасовито агрегатно стање) уз блештаву светлост, при чему

настаје прах магнезијум-оксид. Саставите једначину хемијске реакције и

одредите коефицијенте.

2. Одредите коефицијенте у следећим хемијским једначинама, а потом подвуците

реактанте и заокружите производе хемијске реакције.

а) Са + O 2 → СаO

б) CuO → Cu + O 2

в) SO 2 + O 2 → SO 3

ПРОМОТИВНИ

ПРИМЕРАК

124


7.

Израчунавања

у хемији

125

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџбенике

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


7.1.

РЕЛАТИВНА АТОМСКА МАСА (А r ) И

РЕЛАТИВНА МОЛЕКУЛСКА МАСА (М r )

Подсетимо се

Атом чине елементарне честице, протони, неутрони

и електрони. Сваки атом можемо описати

атомским и масеним бројем. Атомски број

представља број протона, односно број електрона,

а масени број представља збир протона

и неутрона.

Кључне речи

атом, стварна маса,

изотоп, релативна

атомска маса,

молекул, релативна

молекулска маса

Маса је физичка величина која се мери вагом и изражава у килограмима,

грамима или у некој другој децималној јединици масе. Апсолутне, тј. стварне

масе атома (m a ) веома су мале и одређују се експериментално, сложеним

методама и прецизним мерним инструментима.

Тако, на пример, стварна маса атома угљеника приближно износи:

m a (С) = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 001 99 kg = 1,99 ∙ 10 –27 kg = 1,99 ∙ 10 –24 g.

На примеру масе атома угљеника може се видети да јединице масе, килограми

и грами нису прикладне за изражавање масе малих честица какве су

атоми. Уместо тога, стварна маса атома се пореди с јединицом масе, која је,

према последњем договору хемичара и физичара, једнака дванаестини масе

атома најзаступљенијег угљениковог изотопа С-12 ( 12 С).

У језгру овог атома има 12 елементарних честица, што значи да је једна дванаестина

масе управо просечна маса једног нуклеона. Ову масу су хемичари

и физичари назвали унифицирана атомска јединица масе.

УНИФИЦИРАНА АТОМСКА ЈЕДИНИЦА МАСЕ је маса једног протона

или неутрона, тј. нуклеона. Ознака за унифицирану атомску јединицу масе

је u, и представља се изразом:

u =

1

12 m(12 C) ≈ m(p + ) ≈ m(n 0 ).

ОВредност унифициране атомске јединице масе износи:

u = 0,000 000 000 000 000 000 000 000 001 66 kg = 1,66 ∙ 10 –27 kg =1,66 ∙ 10 –24 g.

МСтварна Ммасеног маса атома неког хемијског елемента једнака је производу његовог

броја и унифициране атомске јединице масе.

m а (атома) = А(атома) ∙ u

ПОРЕКЛО

РЕЧИ

Поређењем стварне масе атома неког хемијског елемента с унифицираном

Мјединицом добија се релативна атомска маса атома тог елемента.

Реч relativus, relative

Мrelative

ПРО ОМ

О

Т

И

В

Н

И

ПР

И

М

Р

А

К

је латинског порекла ЕШта је релативна атомска маса?

што значи сразмерно,

гледано или посматрано

у односу на друге

квалитете, појаве или

могућности.

126

РЕЧИИМ

РРЕЛАТИВНА Рје РЕЛАТИВНА АТОМСКА МАСА је број којим се изражава колико

пута маса атома неког хемијског елемента већа од унифициране

атомске

Аатомске А12 јединице масе, тј. једне дванаестине масе угљениковог изотопа

C. Обележава се ознаком А r .

12А


Релативна атомска маса нема мерну јединицу и може се израчунати следећим

изразом:

А r = m a

u =

=

m a

1

12 m(12 С)

1,66 ∙ 10 –24 g .

Масени број и релативна атомска маса су повезани појмови, али

НИСУ исти!

Вредности релативних атомских маса елемената су израчунате и

обично се наводе у таблици Периодног система елемената.

Релативна атомска маса елемента није увек цео број. Зашто? У

природи се највећи број хемијских елемената налази у облику

смеше својих изотопа. Због тога је приликом рачунања релативне

атомске масе хемијског елемента потребно узети у обзир масену

процентну заступљеност изотопа у изотопској смеши.

m a

ПРИМЕР 1

Атом хлора се у природи јавља у облику два изотопа 35 Cl и 37 Cl. Заступљеност

изотопа 35 Cl у природи је 76%, а заступљеност изотопа

37 Cl је 24%. Израчунај релативну атомску масу атом хлора.

Познато:

% ( 35 Cl) = 77

% ( 37 Cl) = 23

Тражи се:

А r (Cl) = ?

Решење

А r (Cl) = (35 ∙ %(35 Сl ) + 37 ∙ %( 37 Сl)

=

100%

35 ∙ 76% + 37 ∙ 24%

=

100%

А r (Cl) = 35,5

Корисно је знати

Приликом записивања

ознаке за релативну

атомску масу треба

водити рачуна да не

запишемо симбол атома

аргона – Аr.

ХЕМИЈСКА

МОЗГАЛИЦА

Хемијски елемент бор

јавља се у природи у

облику два изотопа:

10 В и 11 В. Однос њихове

заступљености

у природи је 1 : 4. Израчунајте

релативну

атомску масу бора.

Ради лакшег математичког разумевања, релативне атомске масе заокружујемо

на вредност целог броја.

ПРИМЕР 2

Израчунајте релативну атомску масу атома хелијума ако је вредност стварне

масе атома хелијума 6,68 ∙ 10 –24 g.

Познато:

m a (Не) = 6,68 ∙ 10 –24 g

Тражи се:

А r (Не) = ?

Решење

А r (He) = m a

u =

m a

1

12 m(12 С)

А r (He) = m a

u = 6,68 ∙ 10–24 g

1,66 ∙ 10 –24 g

=

m a

1,66 ∙ 10 –24 g

= 4,02 ≈ 4,00

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб127

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


РЕЛАТИВНА АТОМСКА МАСА

Неименован број, тј. нема

мерну јединицу.

Обележава се A r .

Навoди се у таблици Периодног

система елемената.

Није исто што и масени број.

Није цео број због постојања

изотопа.

ПРИМЕР 3

Представите хемијском симболиком релативне атомске масе

магнезијума и натријума.

Решење

а) Релативна атомска маса магнезијума је 24; А r (Мg) = 24.

б) Релативна атомска маса натријума је 23; А r (Na) = 23.

Релативна атомска маса неког хемијског елемента записује се

тако што иза ознаке за релативну атомску масу пишемо симбол

атома тог хемијског елемента у загради.

Шта је релативна молекулска маса?

Стварне масе молекула су као и стварне масе атома, веома мале. Због тога

хемичари за изражавање масе молекула користе релативне молекулске масе.

Релативна молекулска маса се добија упоређивањем стварне масе молекула

с једном дванаестином масе угљениковог изотопа С-12 ( 12 С). Релативна молекулска

маса нема мерну јединицу, обележава се са М r и може се представити

следећим изразом:

М r = m молекула

m молекула m молекула(g)

=

=

u 1

12 m(12 С)

1,66 ∙ 10 –24 g .

РЕЛАТИВНА МОЛЕКУЛСКА МАСА је број који показује колико пута је

просечна маса молекула већа од једне дванаестине масе угљениковог изотопа

12 С.

РЕЛАТИВНА МОЛЕКУЛСКА

МАСА

ПНеименован ПмПНеименован број, тј. нема

мерну

Пмерну јединицу.


ПОбележава се са M r .

Р

О

ПРИМЕР 4

Представите хемијском симболиком релативне молекулске масе

молекула кисеоника и воде.

Решење

а) Релативна молекулска маса кисеоника је 32; М r (О 2 ) = 32.

б) Релативна молекулска маса воде је 18; М r (Н 2 О) = 18.

Релативна молекулска маса неког молекула представља се тако

што се иза ознаке за релативну молекулску масу пише хемијска

формула тог молекула, у загради.

ОМО

ПРИМ

О

Т

М

Стварна маса неког молекула једнака је производу његове релативне моле-

кулске масе и унифициране атомске јединице масе:

m m = M r ∙ u

И

В

Н

И

Р

А

МЕКако можемо израчунати релативну молекулску масу?

ЕУзимајући у обзир бројчану заступљеност атома у молекулу на коју нам

указује индекс, сабирањем вредности релативних атомских маса тих атома

можемо израчунати вредност релативне молекулске масе (слика 7.1.1).

128

К


Релативна

атомска

маса атома

елемента А

Релативна

молекулска

маса једињења

Број атома

елемента А у

једињењу

Релативна

атомска

маса атома

елемента Б

ПРИМЕР 5

Слика 7.1.1.

Приказ

израчунавања

релативне

молекулске масе

Израчунајте релативну молекулску масу амонијака.

Решење

Молекул амонијака састоји се од три атома водоника и једног атома азота. Релативну

молекулcку масу амонијака добијамо сабирањем заокружених вредности

релативних атомских маса три атома водоника и једног атома азота које су наведене

у таблици Периодног система елемената.

M r (NH 3 ) = 3A r (H) + A r (N) = 3 ∙ 1 + 14 = 3 + 14 = 17

На који начин се појам релативна молекулска

маса може користити и за јонске супстанце?

Релативна молекулска маса јонског једињења добија се сабирањем

релативних атомских маса атома чији су јони симболички

представљени у формулској јединки јонског једињења.

ПРИМЕР 6

Дискусија

Да ли је маса јона једнака

маси неутралних атома?

Објасните.

Израчунајте релативну молекулску масу следећих супстанци:

а) калијум-хлорид – КСl,

б) гвожђе(III)-оксид – Fe 2 O 3 ,

в) калцијум-сулфат дихидрат – CaSO 4 ∙ 2H 2 O,

г) калцијум-хидроксида – Ca(OH) 2 .

Решење

а) M r (КCl) = A r (К) + A r (Cl) = 39 + 35 = 74

б) M r (Fe 2 O 3 ) = 2A r (Fe) + 3A r (O) = 2 ∙ 56 + 3 ∙ 16 =112 + 48 = 160

в) M r (CaSO 4 ∙ 2H 2 O) = M r (CaSO 4 ) + 2 ∙ M r (H 2 O) =

= A r (Са) + A r (S) + 4Ar(O) + 2 ∙ M r (H 2 O) = 40 + 32 + 4 ∙ 16 + 2 ∙ 18 =

= 72 + 64 + 36 = 172

г) M r (Ca(OH) 2 )= A r (Ca) + 2 ∙ A r (O) + 2 ∙ A r (H) = 40 + 2 ∙ 16 + 2 ∙ 1 =

= 40 + 32 + 2 = 74

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб129

е

н

и

ке

у складу са свој

им начином рада. Не може се користити у настави. Сва права задржана. Забрањено фотокопирање и продај

а.


Активност више

Помоћу симулације на интернет страници https://phet.colorado.edu/sr/simulations/category/

chemistry истражите о повезаности изотопа и релативне атомске масе.

НАУЧИЛИ СМО

атоми

молекули

маса атома

маса молекула

стварна маса

атома

РЕЛАТИВНА

АТОМСКА

МАСА

РЕЛАТИВНА

МОЛЕКУЛСКА

МАСА

стварна маса

молекула

А r = m a

u

M r = m m

u

u = 1 12 m(12 С)

u = 1,66 ∙ 10 –24 g

унифицирана атомска јединица масе

ПИТАЊА И ЗАДАЦИ

ПРО

ОМ

О

Т

И

ПРИ ИМ

Е

1. Шта је релативна атомска маса?

2. Шта је унифицирана атомска јединица масе?

3. Атом литијума се у природи јавља у облику два изотопа: 6 Li и 7 Li. Заступље-

изотопа

6 Li у природи је 8%, а заступљеност изотопа 7 Li − 92%. Израчу-

Оност

Онајте О4. релативну атомску масу атома литијума.

релативну атомску масу литијума ако је његова стварна маса 44,8

М-24 М∙

Мg.

∙ 10 5.

МИзрачунајте стварну масу кисеоника ако је атомски број атома овог елемента

8, а у језгру има 8 неутрона.

И6.

Користећи Т, податке из таблице Периодног система елемената, одредите рела-

Ма) тивну молекулску масу следећих једињења:

CO 2 , б) H 2 SO 4 , в) CaCl 2 , г) Fe(NO 3 ) 2 .

ВНИ

РАК

130


7.2.

КОЛИЧИНА СУПСТАНЦЕ И МОЛ. МОЛАРНА МАСА

Подсетимо се

Атоми су честице које се не могу видети под лупом

или помоћу светлосног микроскопа. Њихова маса је

толико мала да се не може измерити вагом.

Када говоримо о честицама које учествују у хемијским реакцијама,

њих није могуће физички пребројати нити осетити

чулима. Због тога се у хемији за изражавање броја

честица супстанце користи појам количина супстанце.

КОЛИЧИНА СУПСТАНЦЕ представља број честица

(атома, молекула или јона) те супстанце. Ознака за

ову физичку величину je n, а јединица којом се изражава

је mol.

Кључне речи

количина

супстанце, мол,

Авогадров број,

маса супстанце,

моларна маса

Дискусија

Наведите називе основних

физичких величина и њихових

мерних јединица. Које физичке

величине сте до сада користили?

Један мол је количина супстанце која садржи онолико честица

(атома, молекула, јона) колико има у 12 g угљениковог изотопа

С-12 ( 12 С).

Научници су одредили да број честица у 12 g угљениковог изотопа

С-12 ( 12 С), тј. у једном молу ове супстанце, износи 6,02 ∙ 10 23 атома

угљеника. Овај број је у част италијанског научника Амедеа Авогадра

назван је АВОГАДРОВ БРОЈ.

Овај број честица узет је за стандарни број честица супстанци у

једном молу било које супстанце.

На пример:

1 mol гвожђа садржи 6,02 ∙ 10 23 атома гвожђа;

1 mol молекула кисеоника садржи 6,02 ∙ 10 23 молекула кисеоника;

1 mol молекула воде садржи 6,02 ∙ 10 23 молекула воде.

Колико је велики Авогадров број?

ЗАНИМЉИВОСТ

Да бисмо лакше сагледали величину Авгадровог броја, замислимо следећу ситуацију.

Када би Авогадров број америчких центи био равномерно распоређен сваком становнику,

учинио би сваког становника Земље доларским милијардером.

Корисно је знати

У пракси се приликом

израчунавања

употребљава

заокpужена вредност

6 . 10 23 честица.

Количина супстанци атома или молекула представља се тако што се иза знака

за количину супстанце у загради наводи симбол или формула честице од које је

грађен дати узорак.

Овo je промотивни примерак кој

и служи да се наставници упознај

у са садржајај

ем и одаберу нај

квалитетније уџб131

е

н

ике

у складу са свој